Кпд электрического котла: Статьи по сантехнике и отоплению на сайте интернет-магазина Альбатрос-Сантехника
Электрические котлы отопления и их виды: индукционный, тэновый и электродный
Электрический котел в доме
Содержание:
- Принцип работы
- Тэновые котлы
- Электродные котлы
- Индукционные котлы
- Достоинства и недостатки
Создание оптимальной системы, позволяющей отапливать жилые и промышленные помещения, стало поводом для серьезного беспокойства многих ЖКХ, особенно в последние годы, когда благодаря кризису многие стали считать даже копейки.
Спрос стремительно вырос, и производители ответили расширением ассортимента котлов отопления. Электрическая их разновидность используется как альтернатива твердотопливным и газовым источникам отопления.
В некоторых случаях их используют в качестве дополнительного оборудования, которое способно функционировать вместе с другими приборами, отапливающими помещения.
Принцип работы и особенности оборудования
Схема работы отопительного оборудования на электричестве
Чтобы понять, действительно ли отопление с помощью электроэнергии выгоднее использования прочих отопительных приборов, необходимо проанализировать существующий показатель КПД.
Именно с помощью данного критерия станет ясно, насколько электроэнергия может трансформироваться в тепловую и как этот процесс в принципе происходит.
Все компании, которые занимаются производством электрических котлов, а также магазины, реализующие их, при продаже достаточно часто указывают на высокий КПД своей продукции.
Следует отметить, что КПД всех электрических котлов примерно одинаково и составляет 95-98%. Именно поэтому не стоит верить тем утверждениям о том, что какому-либо производителю удалось создать достаточно экономный котел, использовав самые современные технологии. Это всего лишь маркетинговый ход.
Заметим также: Пока что обмануть существующий закон сохранения энергии не удалось никому. Электроэнергия, существующая в электрических котлах, превращается в тепловую. Помните о том, что электрический котел не нуждается в наличии автономного помещения.
Придерживаясь следующих характеристик, следует разделить все отопительные электрические котлы на три типа, исходя из способа нагрева теплового носителя:
- Индукционные
- Электродные
- Тэновые
Все они обладают определенными признаками, благодаря которым их можно отличить друг от друга.
Например, существуют напольные и настенные электрокотлы, трехфазные и однофазные, одноконтурные и двухконтурные.
Электрические отопительные котлы достаточно часто используются при конструировании систем горячего водоснабжения в некоторых помещениях или даже зданиях.
Тэновые электрические котлы отопления
Тэновый котел в разрезе
Данный котел функционирует, используя знакомый многим принцип чайника. Неким подобием элементов, разогревающих воду, здесь выступают ТЭНы.
Следует отметить тот факт, что этот нагревательный элемент обладает своей отличительной особенностью – нагревание теплового носителя происходит с помощью проточного режима. С помощью него же создается нормальная циркуляция воды в системе отопления.
Данный тип котлов обладает своими преимуществами. В первую очередь, это великолепный дизайн, благодаря которому котел можно повесить на стену и он не займет много места.
Его легко монтировать, он имеет в своем арсенале терморегулирующую и пусковую аппаратуру, которая позволяет поддерживать желаемую температуру воды в необходимом режиме.
В зависимости от конструкции на данном оборудовании используются сразу два типа датчиков. С помощью одного из них можно постоянно поддерживать в комнате изначально заданный температурный режим, исходя из того, какова температура системного теплоносителя. А с помощью другого датчика можно контролировать температуру воздуха в помещении.
Следует заметить: Более точным из этих датчиков является второй, но он требует специального отдельного размещения. Такие котлы относительно недорого стоят и работают практически со всеми существующими теплоносителями, и даже с жидкостями, которые имеют свойство не замерзать.
Эксплуатируя этот котел можно регулировать употребляемую мощность, исходя из конкретных требований и потребностей. Для этого достаточно просто включать и отключать определенные ТЭНы.
Разумеется, такая система обладает и определенным количеством недостатков.
Самым главным из них является появление накипи на ТЭНах, постепенное уменьшение тепловой отдачи и увеличивает употребление электроэнергии.
Электродные котлы и их основные особенности
Принцип работы отопления электродного типа
Эта разновидность котлов принципиально отличается от тэновых, и главным отличием здесь является то, как нагревается тепловой носитель.
Роль элементов, разогревающих котел, играют электроды, который, по сути, своей передает силу электрической энергии воде, нагревающейся от своего же сопротивления в тот момент, когда по ней течет электрический ток.
С помощью данного метода удается расщепить молекулы воды на ионы, направляющиеся затем в сторону соответствующих им электродов. Таким образом и осуществляется нагрев имеющегося теплового носителя.
Нельзя обойти вниманием тот факт, что перемещение ионов никаким образом не провоцирует появление какого-либо рода накипи на имеющихся электродах, т.к. полярность этих элементов корректируется, исходя из частоты, характерной для данной сети.
Среди основных преимуществ таких котлов следует отметить их компактность, сравнительно небольшую стоимость, безопасность, а также их постепенный выход на основную мощность.
В качестве недостатков стоит отметить обязательную водоподготовку. Кроме того, здесь нельзя применять незамерзающую жидкость как теплоноситель. Кроме того, необходимо поддерживать нормальную циркуляцию жидкости.
Если она снизится, то вода в котле начнет просто кипеть, а если увеличится, то котел может не запуститься. Следует заметить, что все электроды необходимо периодически заменять, т.к. они по мере использования нагревательного оборудования попросту растворяются.
Индукционные котлы и принцип их работы
Индукционный котел отопления в доме
Данная разновидность котлов функционирует, используя метод электромагнитной индукции, а именно на основе нагревания спецматериалов, созданных из магнитных химических соединений.
Внешне такой котел похож на трансформатор, который был помещен в предварительно сваренный корпус из металла.
Катушка находится в специальном герметичном помещении, которое исключает возможное взаимодействие с тепловым носителем, который циркулирует в контуре данного отопительного прибора.
Вторичная обмотка осуществляется с помощью сердечника, нагревающегося самостоятельно и нагревающего в то же время тепловой носитель, циркулирующий в данной системе.
Несмотря на то, что нагревательный элемент здесь отсутствует, КПД оборудования от этого только повышается. Самыми лучшими подтверждениями работы данных котлов являются отзывы покупателей, которые смогли сами оценить индукционный котел на практике и извлечь из него максимально допустимую пользу.
Производители данных товаров предлагают вниманию покупателей индукционные котлы, которые функционируют, благодаря промышленной частоте электротока, а также высокочастотному току, генерирующемуся с помощью специальных преобразователей.
Именно поэтому в данном случае является возможным значительно уменьшить габариты данных отопительных приборов.
Кстати: Данная разновидность котлов обладает собственными преимуществами. Так, она не нуждается в нагревательных элементах, следовательно, исключает связанные с ними поломки.
Данные отопительные приборы не имеют разъемных соединений, именно поэтому можно исключить протечки. Накипь, если и появляется, то в минимальных количествах. К данным котлам подойдет незамерзающая жидкость. Следует отметить и тот факт, что данный котел абсолютно безопасен с точки зрения электробезопасности.
Среди недостатков таких котлов следует отметить достаточно высокую стоимость и крупные габариты.
Достоинства, недостатки и экономичность этих типов
Небольшая индукционная система подогрева
Все электрические водонагревательные котлы достаточно просты по своей конструкции, и их владельцу не придется беспокоиться:
- о том, чтобы найти для них оптимальное место;
- о том, чтобы топливо для котла поступало вовремя;
- о том, чтобы обустроить дымоход для выхода всех продуктов сгорания.
Кроме того, такие котлы абсолютно безопасны и экологичны. В том случае, если правильно пользоваться данными электрическими котлами, потребитель не будет испытывать какого-либо рода проблем с горячей водой.
Нельзя сказать точно, насколько экономично подобное отопление. Это все зависит от конкретного помещения и конкретной ситуации.
В частности, можно сказать, что данная отопительная система придется очень кстати в малогабаритной квартире, которая имеет одну наружную стену, а также балконную дверь и окна, выполненные из металлопластика.
А вот в частном доме, у которого четыре наружные стены и деревянные окна, которые практически не герметичны, данная система может просто разорить владельцев и не принести им желаемого результата.
Поэтому выбирать котел необходимо, руководствуясь параметрами собственного жилья, а не собственными желаниями.
Помните: Электрическое отопление может быть экономически выгодным в тех случаях, когда все оконные конструкции выполнены качественно, двери утеплены, а напольные покрытия находятся в прекрасном состоянии.
Добиться этого не так сложно, достаточно лишь пару раз заглянуть на строительный рынок и выбрать все необходимые материалы.
Перед выбором теплового оборудования рекомендуется провести расчеты, с помощью которых вы сможете рассчитать возможные теплопотери. Только после этого рекомендуется обращаться в магазин и покупать котел. Не стесняйтесь консультироваться с продавцами, в конце концов, они также могут подсказать вам особенности тех или иных отопительных приборов.
Преимущества и недостатки электрических котлов разных типов
На что нужно обращать внимание при выборе типа электронагревателя для автономного отопления и горячего водоснабжения?
Каждый, кто сталкивался с множественным выбором, прекрасно знает, как непросто даются решения, особенно если цена их высока. Конечно, задачи, стоящие перед специалистом-энергетиком, может быть, и не такие ответственные, как перед авиадиспетчером, и от выбора типа нагревателя жизни людей непосредственно не зависят, но, осознавая это, принимать решение становится отнюдь не проще.
Сегодня мы постараемся помочь разобраться, в чем же заключаются принципиальные отличия между наиболее широко распространенными типами электронагревателей. Причем постараемся сделать это в иллюстрациях. Надеемся, этот материал поможет, во всяком случае, упорядочить те моменты, которые нужно принять во внимание при выборе оборудования.
Мы сознательно сузим охват типов нагревателей, так как редко когда встает задача сравнить, например, газовый и электрический котел. Топливо, по большому счету (а вернее, его доступность и цена), являются определяющими при выборе типа котла. Если рядом проходит нитка газопровода и есть условия для подключения, то редко кто будет рассматривать другие варианты. Если, конечно, вопросы эксплуатации не внесут критические изменения. Котельная «на краю» угольного бассейна тоже едва ли имеет альтернативы. До тех пор, пока вопросы экологической безопасности или автоматизации и обслуживания не внесут коррективы.
Так сложилось, что в нашей стране электронагреватели принято относить к бытовому сегменту. Жители больших городов, да и сельские жители, уже привыкли к бойлеру в ванне или на кухне. Многие выбирают электрический котел в качестве основной или резервной системы для отопления частного дома. Электрическая энергия, в пересчете на тепловую, обычно получается дороже, чем при сжигании газа, дров или угля. Но если говорить об удобстве, то электронагрев оказывается вне конкуренции. Ведь что может быть удобнее включения одной кнопкой и управления при помощи одной ручки? Вот и пробираются электронагреватели в наши дома. Однако на этом они не собираются останавливаться. Более того, у электронагрева в нашей стране (что уж говорить про «не наши» страны!), оказывается, очень богатая история. Промышленные электронагреватели (электрокотлы и электроводонагреватели) относительно большой мощности чрезвычайно распространены. Во многих обстоятельствах у них и вовсе нет альтернатив. Впрочем, не будем отвлекаться.
Скажем так: там, где есть условия и целесообразность применения электронагревателей, обычно выбор делается в пользу одного из следующих типов электронагревательного оборудования: электродный, ТЭНовый или индукционный электрический котел.
Хорошо подкованный в теме читатель может спросить: а как же инфракрасные нагреватели?! А мы этот тип пока исключим из рассмотрения, поскольку инфракрасные установки не применяются в системах отопления с жидким теплоносителем и таким образом, к котельному оборудованию не имеют никакого отношения и выступают, если так можно выразиться, в другой весовой категории.
ТЭН. Просто ТЭН. Трубчатый электронагреватель.Трубчатые электронагреватели исторически являются первыми приборами, приспособленными к преобразованию электрической энергии в тепловую. ТЭН был изобретен в США, о чем свидетельствует патент 1859 года. С тех пор этот вид электронагревательного прибора является самым распространенным, главным образом, по причине относительной простоты конструкции.
Надо отметить, что принципиально в конструкции этого устройства практически ничего не поменялось с момента изобретения:
ТЭН состоит из тонкостенной (0,8 — 1,2 мм) металлической трубки (корпуса), внутри которой находится спираль из проволоки большого удельного электрического сопротивления. За счет этого сопротивления спираль и накаляется. Материалом трубки может быть углеродистая сталь, если температура поверхности ТЭНа в рабочем режиме не превышает 450 °С, и нержавеющая сталь при более высоких температурах или при работе ТЭНа в агрессивных средах. На металл может накладываться химическое или электрохимическое покрытие — лужение, никелирование, фторопласт.
Спираль чаще всего делают из хромоникелевого сплава (чаще можно встретить другое его название – «нихром») или феррохромового сплава. Концы спирали соединены с контактным стержнем, наружная часть которого подключается к питающей электросети. Спираль изолируется от корпуса наполнителем, имеющим высокие электроизоляционные свойства и хорошо проводящим теплоту.
В качестве наполнителя, чаще всего, применяют периклаз (оксид магния) или кварцевый песок. После заполнения наполнителя трубку ТЭНа опрессовывают. Под большим давлением кристаллы периклаза спаиваются, фиксируя спираль по оси трубки ТЭНа. Опрессованный ТЭН может быть изогнут для придания необходимой формы. Контактные стержни ТЭНа изолируют от трубки изолятором, торцы герметизируют влагозащищенным кремнийорганическим лаком.
Единичная мощность ТЭНового элемента варьируется от десятков ватт до десятков киловатт. Еще больше разброс в размерах, а уж по форме нагревательного элемента разнообразие ТЭНов и вовсе не имеет себе равных – прямые, спиральные, дугообразные и вообще почти любой формы, которая взбредет заказчику или производителю в голову.
Как известно, чем проще система, тем меньше вероятность выхода из строя. Несмотря на свою кажущуюся простоту, в конструкции ТЭНа не так уж мало элементов, которые служат недобрую службу, а именно: раскаляющаяся спираль, температура которой может достигать 1000 °С; засыпка-наполнитель, от равномерности которой напрямую зависит долговечность ТЭНа; наличие герметизирующих слоев и уплотнений, от которых зависит не только работоспособность ТЭНа, но и его пожарная и электрическая безопасность – именно в таких местах возможны так называемые «пробои» и замыкания.
Рассмотрим подробнее плюсы и минусы ТЭНов как таковых (без свойств электронагревателей, которые их содержат – нас интересует принцип нагрева как таковой):
| Преимущества | недостатки |
|---|---|
|
|
часов.
Есть и другие нюансы.Как мы видим, ТЭН – это очень хорошее и важное изобретение человечества. Современному человеку без них уже не прожить. Но инженерную мысль остановить невозможно, поэтому изобретением ТЭНа дело не ограничилось.
Сейчас сложно доподлинно установить, правда это или красивая легенда, но производители электродных котлов утверждают, что изначально разрабатывались они для использования на подводных лодках.
В принципе, это правдоподобное утверждение, поскольку многие изобретения человечества шагнули в нашу жизнь из военных КБ. Электродные котлы, на первый взгляд, кажутся вообще идеальными водонагревателями: собственно, вода в них греет, можно сказать, саму себя. Вот как это происходит:
Электродный электрический котел представляет собой стальную трубу с подающим и отводящими патрубками. Внутри этой трубы размещаются электроды. Если нагреватель однофазный (в электрокотлах мощностью от 2 до 6 кВт) то электрод один, если трехфазный (в котлах мощностью от 9 до 50 кВт), то три. В основу работы электродного котла положен принцип ионизации воды под действием электрического тока (поэтому иногда такие котлы еще красиво называют «ионными»). Как известно, если поместить в воду положительно заряженный электрод (анод) и отрицательно заряженный электрод (катод), то ионы начинают метаться от одного к другому, а поскольку находятся эти ионы в среде, оказывающей сопротивление (вода), то происходит разогрев этой среды.
При подключении электрода к сети переменного тока, имеющей частоту 50 Гц, электрод меняет свою полярность 50 раз в секунду, т.е. он 25 раз «побудет» катодом и столько же раз – анодом. Если бы такой смены не происходило, электродный котел, помимо тепла, вырабатывал бы еще чистый водород и кислород, поскольку в нем происходила бы реакция электролиза. Впрочем, электролиз все равно может иметь место при определенных условиях, хотя и не в таких масштабах, как при подключении постоянного тока.
Пожалуй, главной особенностью электродного котла является то, что для обеспечения необходимых параметров нагрева теплоноситель должен быть подготовлен – обычная сетевая вода не подойдет. А если система будет, к примеру, заправлена дистиллированной водой, то вообще никакого нагрева не произойдет. Поэтому теплоноситель для электродного котла должен специально подготавливаться при помощи добавления специальных добавок (солей). По своей сути теплоноситель должен быть превращен в электролит. Так что электродный котел может функционировать только в строго замкнутых системах теплоснабжения с возможно минимальными потерями теплоносителя.
Помимо этого, требуется обеспечение особых мер электрозащиты, ведь теплоноситель является токопроводящей средой. Несмотря на заверения производителей электродных котлов, что их продукт – самый эффективный электрический котел, с этим можно убедительно спорить, ведь у электродов довольно ограниченный срок службы, а необходимость подготавливать теплоноситель отнюдь не снижает величину эксплуатационных издержек.
Итак, подведем итоги по электродным котлам:
| Преимущества | недостатки |
|---|---|
|
|
В штатных условиях выделения не критичны, однако сам факт отрицать нельзя.►См. Индукционные нагреватели в нашем каталоге
Считается, что электронагреватель или электрокотел индукционного типа – это совсем свежая разработка, потому что активное распространение на рынке этот вид котлов получил только в конце XX века. А между тем, предпосылки к появлению этого оборудования были заложены практически одновременно с изобретением ТЭНа! Впрочем, с ТЭНом, и даже с принципом нагрева сопротивлением, индукционный нагреватель не имеет ничего общего. Ничего – от слова абсолютно. Гораздо больше общих «генов» у индукционного нагревателя с… трансформатором!
Впервые явление электромагнитной индукции, то есть возникновение электрического тока под воздействием магнитного поля, обнаружил Майкл Фарадей.
Однако между обнаружением этого явления и появлением первого трансформатора прошло не одно десятилетие. Сегодня же современная энергосистема не может существовать без трансформаторов в принципе.
Трансформатор – это электромагнитное устройство для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения (без изменения частоты). Такой трансформатор состоит из двух и более катушек проволоки, намотанных на ферромагнитный сердечник. Обмотка, на которую подается напряжение, которое требует преобразования, называется первичной обмоткой, а обмотка, которая преобразует магнитную энергию от первой катушки – вторичной обмоткой. Трансформаторы различают по числу фаз, числу обмоток, способу охлаждения. В основном используются силовые трансформаторы, предназначенные для повышения или понижения напряжения в электрических цепях.
Несмотря на то, что трансформаторы в процессе своей работы выделяют тепловую энергию, они не применяются напрямую как нагревательные устройства – все-таки, их прямое назначение в другом.
Однако именно это явление, а именно нагрев, возможно, и подтолкнуло пытливые умы инженеров на создание нагревателя трансформатороного типа, КПД которого по тепловой энергии приближается к 100%.
Вообще, сделать индукционный котел можно даже своими руками – ТЭН сделать и то сложнее. Однако если говорить о промышленном индукционном котле с высокой установленной мощностью, тогда, конечно, речи о самоделках быть не может. Да и есть у технологии производства индукционных нагревателей одна особенность, которая ему пока не позволила получить в мире широкое распространение – а именно, при всей простоте конструкции, сложно сделать устройство, которое бы обеспечивало достаточно высокий КПД и коэффициент мощности. Рассмотрим схему:
Для начала разберемся, что же такое «индукционный электронагреватель». Как и трансформатор, индукционный нагреватель состоит из магнитопровода (сердечника), выполненного из трансформаторной стали, вокруг сердечника помещается катушка, которая выполняет роль первичной обмотки, т.
е. на нее и подается напряжение. А вот вторичной обмоткой служит не другая катушка, как это было бы в трансформаторе, а полый теплообменник, внутрь которого подается и нагревается теплоноситель. Откуда же берется тепло? Тепло выделяется в теплообменнике под воздействием магнитного поля, которое возникает в первичной обмотке. Таким образом, нагревается сам металл, из которого сделан теплообменник.
Надо особенно подчеркнуть, что индукционный водонагреватель работает НЕ как СВЧ-печь, то есть нагрева непосредственно самого теплоносителя здесь не происходит – частота тока не та. Да это и не нужно – преобразователи частоты – приборы капризные и дорогие, а влияние СВЧ на жизненно важные органы еще до конца не изучено, так что лучше остановится на токах промышленной частоты (50 Гц) этого более чем достаточно, чтобы нагреть металл до разумной температуры и от него передать тепло теплоносителю.
Как любой другой электромагнитный прибор, индукционный нагреватель имеет такую характеристику как коэффициент мощности (обозначается как cosφ).
И если говорить о конструкции нагревателя, то это значение является очень важным. Этот коэффициент показывает, какая часть электромагнитного поля участвует в процессе нагрева, а какая – теряется. Так вот, вплоть до конца XX века, не была создана конструкция, которая бы могла продемонстрировать достаточно высокий коэффициент мощности, и вследствие этого, успешно конкурировать с ТЭНовыми или электродными котлами. Однако благодаря научным разработкам группы ученых одного из ведущих технических вузов страны, удалось создать конструкцию индукционного нагревателя, обладающего практически такой же энергоэффективностью, как у ТЭНового, однако почти по всем другим параметрам его превосходящий.
Несмотря на кажущуюся сложность конструкции, на самом деле, она довольно проста: в ней фактически отсутствуют какие-то детали и элементы, которые можно было бы назвать «слабым звеном». Здесь только металл, трубы и провода. Единственное, что хоть как-то ограничивает срок службы такого оборудования (если не считать электронику в системе управления) – это изолятор провода в первичной катушке.
Предприятия, которые выпускают сейчас индукционные нагреватели в промышленных масштабах, эту задачу решили при помощи технологий, которые применяются на атомных и гидроэлектростанциях – благо технологии сейчас стали общедоступны. Трансформаторы служат десятилетиями, и у индукционного нагревателя – его генетического собрата – есть все шансы установить новые рекорды долговечности.
| Преимущества | недостатки |
|---|---|
|
|
Индукционный электрокотел, таким образом, представляет собой очень серьезную альтернативу ТЭНовым и, тем более, электродным котлам – достаточно визуально оценить соотношение преимуществ и недостатков. Так что можно с уверенностью сказать, что данный тип электронагревателей по праву отвоевывает себе все более емкий сегмент рынка.
Тепловой насос против котла — какой из них лучше для вас?
Выбор правильной системы отопления для вашего дома — это важное решение. По данным публикации правительства Канады, на отопление и охлаждение приходится 63 процента бытового энергопотребления в Канаде. Правильный выбор системы поможет вам сэкономить деньги на счетах за электроэнергию. Это подчеркивает важность тщательного изучения всех ваших вариантов, прежде чем выбрать лучшую систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха для вашего дома, особенно с такими технологиями, как тепловые насосы и бойлеры, которые представляют собой более продвинутое и энергоэффективное решение для домовладельцев.
Меня часто спрашивают, в чем разница между тепловым насосом и отопительным котлом и что лучше выбрать. Давайте рассмотрим два варианта.
Что такое тепловой насос?
Тепловые насосы выгодны тем, что они могут обогревать и охлаждать ваш дом. Тепловые насосы могут использовать воздуховоды, радиаторы или лучистые полы для передачи тепла. В бесканальном мини-сплит-тепловом насосе используется схема зонирования. Вот 6 причин, по которым вам следует перейти на бесканальную установку при следующей установке.
Мини-сплит-система теплового насоса, установленная в солярии в доме Фрэнка Коццолино, в службе спасения семьи Холмс — к воздуху, водному источнику и геотермальному (наземному источнику).
Что такое котел?
Бойлер кипятит воду, которая будет обогревать ваш дом, а тепло поступает в виде горячей воды или пара. Однако бойлер может быть и водонагревателем. В качестве топлива для котла можно использовать природный газ, пропан, нефть, электричество или пеллеты (биомасса).
Описание тепловых насосов
Как работает тепловой насос?
В своей основной форме тепловой насос переносит тепло от одного места к другому с помощью электричества и хладагента. Думайте об этом как о холодильнике или морозильнике: он перемещает тепло изнутри коробки наружу.
Тепловой насос вырабатывает тепло, извлекая тепло из воздуха за пределами вашего дома и передавая его охлаждающему хладагенту. Затем охлаждающая жидкость сжимается, что приводит к значительному повышению ее температуры. Затем хладагент передается во внутренний блок теплового насоса, где воздух проходит над ним через вентилятор, чтобы нагреть его до желаемой домашней температуры.
В летние месяцы ваш тепловой насос в режиме охлаждения использует хладагент для извлечения теплого воздуха из вашего дома и выпускает его наружу.
Читать ПодробнееОсновные типы теплаСистемы тепло насоса: что вам нужно знать
Есть три основных типа тепловых насосов, соединенных Ducts: воздух. к воздуху, источнику воды и геотермальной энергии. Наиболее распространенным типом теплового насоса является воздушный тепловой насос, который передает тепло между вашим домом и наружным воздухом.
По сравнению с электрическим отоплением, таким как печи и плинтусные обогреватели, современные тепловые насосы могут сэкономить до 50 % расходов на отопление.
Преимущества теплового насоса
- Снижение эксплуатационных расходов –
Тепловые насосы перемещают тепло, а не производят его. Это делает их очень энергоэффективными и может снизить потребление электроэнергии на 50 % - Меньше обслуживания – рекомендуются ежегодные сервисные проверки с возможными настройками весной и осенью
- Бесканальные системы не нуждаются в воздуховодах – это делает их идеальными для небольших помещений
- Повышенная безопасность – потому что они больше зависят от электричества чем сжигание топлива для выработки тепла, они представляют меньше рисков для безопасности, чем их конкуренты.
- Снижает выбросы углерода – снижает выбросы углерода и обеспечивает эффективное преобразование энергии.
- Некоторые тепловые насосы, такие как тепловые насосы Bosch, очень тихие – с уровнем шума всего 20 дБА
- Летом воздух-воздух может переключаться в режим охлаждения
- Долгий срок службы – средний срок службы от 14 до 15 лет.
- Имеются государственные скидки (пожалуйста, уточните в местных органах власти и энергетическом управлении)
Бесканальная система Bosch Climate 5000. Очень тихий с уровнем шума всего 20 дБА.
Недостатки тепловых насосов
- Более высокая начальная стоимость – тепловые насосы имеют высокие первоначальные затраты, но их эксплуатационные расходы приводят к более низким долгосрочным счетам за электроэнергию и снижению выбросов углерода, что на самом деле позволяет сэкономить больше денег. линия.
- Для установки теплового насоса всегда обращайтесь к квалифицированному профессиональному подрядчику. Это не работа «сделай сам», особенно потому, что вы, вероятно, имеете дело с внутренним и наружным блоком.
- Performance issues may arise in extremely cold weather, but a dual fuel backup system may be installed for colder climates
- Planning permissions may be required
Gas Combi Boiler Systems Объяснение
Как работает бойлер?
Конденсационные котлы входят в стандартную комплектацию всех новых котлов. Тепло передается воде, протекающей по теплообменнику, горячими струями, соединенными с ним внутри котла. Затем электрический насос проталкивает горячую воду через радиаторы и краны.
Принцип работы газового конденсационного комбинированного котла Иллюстрация
Какие существуют основные типы котлов?
Паровой котел
Теплообменник используется в водогрейных и паровых котлах для нагрева воды и подачи ее в систему трубопроводов, соединенную с радиаторами по всему дому. Паровые котлы подают горячий пар к радиаторам под давлением и под действием силы тяжести, а затем возвращают охлажденный конденсат обратно в котел для повторного нагрева.
Паровое отопление и водяное отопление по-прежнему широко распространены во многих жилых комплексах, многоквартирных домах и старых коммерческих зданиях. Они хорошо работают в многоквартирных домах и более значительных структурах.
Для паровых котлов требуются предохранительный клапан и отсечка при низком уровне воды. На большинстве паровых котлов имеется ручной клапан, позволяющий добавлять воду в систему по мере необходимости. Следите за «стуком» звука, так как это может сигнализировать о проблеме с системой.
Водогрейный котел
Водогрейный котел обеспечивает эффективный и безопасный нагрев радиаторов вашего дома, полагаясь на давление, объем и температуру. Система обеспечивает циркуляцию теплой воды по всему дому с помощью одного или нескольких насосов.
Важно различать водогрейные котлы и водонагреватели. Водонагреватели обеспечивают горячую воду для душа, посудомоечных машин и водопроводной воды. Водогрейные котлы могут нагревать водопроводную воду в отдельном баке. Однако вода, используемая для обогрева радиаторов, и вода, используемая для нагрева водопроводной воды, должны храниться отдельно.
ПРИМЕЧАНИЕ: Если у вас уже есть система отопления в вашем доме, например, печь или тепловой насос, и вы ищете водонагреватель, рассмотрите безрезервуарные водонагреватели.
Проточный водонагреватель Bosch, установленный на одном из наших проектов.
Газовые конденсационные котлы
Конденсационные котлы имеют два теплообменника: один для нагрева воды перед ее подачей в радиаторы, а другой для подогрева воды, поступающей из водопровода дома. Он может работать на природном газе, прокачиваемом по газопроводу под домом по трубопроводу из местного муниципального источника. Другой альтернативой, из-за отсутствия магистральной линии природного газа в большинстве сельских районов, является пропан из большого резервуара вне дома.
Чтобы сократить расход топлива, для управления природным газом используются датчик температуры и термопара (датчик для измерения температуры). Газ необходим для поддержания горения запальника в котле, который нагревает нагревательные змеевики и передает тепло воде в баке. Энергетический потенциал выхлопных газов используется для подогрева воды, возвращаемой в котел в конденсационных котлах. В результате он имеет значительно более высокую энергоэффективность, чем его версия без конденсации
Недавно на нашем объекте был установлен котел Bosch Greenstar, который имеет 95% показатель эффективности AFUE. Они также изолированы для бесшумной работы. Люби это!
Конденсационные котлы Bosch Greenstar для напольного и настенного монтажа
Электрические котлы
Электрические котлы обогревают ваш дом без использования ископаемого топлива, такого как газ или нефть, и остаются популярными благодаря своей высокой эффективности и экологичности. Выхлопные газы не улетучиваются в атмосферу, теряя много тепла. Им не нужен доступ к магистральному газу или топливу, что выгодно сельским жителям. Электрические котлы дешевле в установке, тише и занимают меньше места, чем газовые котлы. Однако они не рентабельны в районах, где электричество дороже, чем другие виды топлива.
Котлы на жидком топливе
Котлы на жидком топливе (также известные как котлы на жидком топливе) представляют собой нагревательные устройства на водяной основе, работающие на жидком топливе. Это чаще встречается в сельской местности, где природного газа не хватает. Масляный бак подается в ваш масляный котел, который нагревает воду и направляет горячий воздух или воду через сантехнику вашего дома. Старые масляные котлы могут быть неэффективными с точки зрения использования энергии. Ваш жидкотопливный котел, как правило, не очень экологичен, если он имеет естественную тягу, постоянное запальник или большой теплообменник. Хотя модернизация возможна, вам следует рассмотреть возможность полной замены устройства.
ПОДРОБНЕЕЧто нужно знать о котлах для отопления
Что такое пароконвектомат?
Большинство котлов, которые нагревают ваш дом и воду, часто называют комбинированными котлами. В отличие от традиционного котла, комбинированный котел может производить горячую воду по требованию, а не хранить ее в баке или цилиндре. Эта горячая вода может обогревать ваш дом и управлять вашими приборами и кранами. Поскольку это одна машина, которая обеспечивает две «комбинированные» функции: отопление и горячая вода, он называется комбинированный котел .
Комбинированный котел Bosch Singular нагреет ваш дом и воду.
Преимущества комбинированного котла
Благодаря небольшому размеру, высокому КПД 95% и способности выполнять две задачи одновременно, конденсационные комбинированные (или комбинированные) котлы становятся все более популярными. Они подают горячую воду прямо на вашу кухню и в ванную, устраняя необходимость в накопительном баке, сохраняя при этом первичный водяной контур для обогрева дома с использованием радиаторов или другого теплоизлучающего оборудования. Это также делает их идеальными для небольших домов и помещений, поскольку не требуется резервуар для подачи холодной воды или резервуар для хранения горячей воды.
Сравнение тепловых насосов и котлов
И тепловые насосы, и комбинированные котлы – отличные варианты для отопления и охлаждения вашего дома. Каждый из них имеет различные функции, которые будут зависеть от ваших потребностей и потребностей вашего дома. Давайте сравним их по эффективности, установке, сроку службы, обслуживанию, удобству использования, экологичности, необходимому пространству и уровню шума.
Тепловой насос и бойлер – КПД
Современные отопительные котлы, которые находятся в хорошем состоянии, могут обеспечить AFUE (энергоэффективность) до 98,5%, но тепловые насосы еще более энергоэффективны. Современные тепловые насосы могут достигать КПД до 400% за счет рециркуляции тепловой энергии из воздуха, воды или земли.
Мне нравятся котлы Greenstar от Bosch. Это компактные, высокоэффективные, надежные газовые конденсационные котлы с теплоизоляцией для бесшумной работы. Они обеспечивают 95% AFUE и поставляются в компактном настенном и напольном исполнении.
Тепловой насос или бойлер – установка
Как правило, систему отопительных котлов относительно легко установить . Однако есть два исключения. Один из них, если вам нужно установить систему распределения или модифицировать/отремонтировать существующую систему распределения. Второй – если вам нужен внешний накопитель горячей воды для подачи горячей воды в ваш дом, если вы купили котел только для отопления.
Тепловой насос воздух-воздух, канальный или бесканальный, также относительно прост в установке.
Тепловой насос и бойлер – срок службы
Тепловой насос может работать в два раза дольше, чем бойлер . Несмотря на значительные первоначальные вложения, они прослужат очень долго. Тепловой насос может обогревать дом более 20 лет, а при правильном уходе — около 30 лет. (50 и выше) С другой стороны, современные котлы требуют замены каждые десять лет, а то и 15 лет.
Тепловой насос и бойлер – техническое обслуживание
Вы должны запланировать техническое обслуживание теплового насоса или котла с привлечением специалиста по HVAC не реже одного раза в год . Однако в идеале тепловой насос следует настраивать два раза в год весной и осенью для поддержания надлежащей производительности и энергоэффективности.
Тепловой насос или бойлер: опыт пользователя
Работа с газом — сложная и опасная задача, требующая обширной подготовки, знаний и опыта. Не реже одного раза в год рекомендуется проверять вашу котельную систему у лицензированного специалиста по ремонту бытовых котлов. Квалифицированный специалист может выполнить необходимые проверки и регулировки, чтобы обеспечить бесперебойную и безопасную работу вашего котла.
Тепловой насос или бойлер – экологичность
Геотермальное отопление, согласно отчетам Energy Star, является наиболее экологичным и эффективным способом отопления дома. Это, однако, требует первоначальных инвестиций в геотермальную систему отопления.
Еще один отличный вариант — конденсационные котлы Bosch. Bosch Greenstar Boiler, продано более 4 миллионов единиц по всему миру, является самой популярной системой конденсационных котлов для жилых помещений. Greenstar идеально подходит для обеспечения комфортного отопления и горячего водоснабжения, поскольку он очень эффективен и надежен. Бесшумная работа котла отлично подходит для систем лучистого отопления, таких как панельные радиаторы, напольное лучистое отопление и плинтуса.
Тепловой насос типа «воздух-воздух» использует встроенные функции шумоподавления, чтобы свести шум к минимуму, что делает его одной из самых тихих систем типа «воздух-воздух» на рынке.
Тепловой насос или бойлер – необходимое пространство
При установке учитывайте размер агрегата, зону безопасности и инструкции производителя. Отопительный котел устанавливается в помещении и может монтироваться на полу или стене. Если вы хотите, чтобы ваш отопительный котел также обеспечивал горячую воду, у вас есть два варианта: традиционный бак для горячей воды или комбинированный котел меньшего размера, который подключается к водопроводу и устраняет необходимость в баке.
Настенный комбинированный бойлер Bosch Greenstar
Тепловой насос требует как внутреннего, так и наружного пространства. Необходимое пространство снаружи зависит от типа теплового насоса. Внутренние блоки, как правило, небольшие и могут быть размещены выше на стене для экономии места. Тепловой насос типа «воздух-воздух» занимает примерно столько же места, сколько и стандартный наружный кондиционер.
Наружный блок теплового насоса Bosch Установлен в одном из наших последних проектов для спасения семьи Холмсов.
Тепловой насос и бойлер – Шум
Все системы отопления издают некоторый шум. Однако тепловые насосы обычно тише, чем котлы, работающие на ископаемом топливе. Уровень шума геотермального теплового насоса может достигать 42 децибел, тогда как уровень шума воздушного теплового насоса может варьироваться от 40 до 60 дБ, в зависимости от марки и установки.
Внутренние и внешние компоненты теплового насоса создают шум. Уровень шума большинства современных наружных систем с тепловым насосом составляет примерно 60 дБ, что примерно соответствует уровню шума при небольшом дожде или обычном разговоре. При установке теплового насоса необходимо учитывать местоположение, чтобы шум не мешал вашему образу жизни. Не рекомендуется устанавливать их под окнами спальни или другими окнами в местах, где желательно тихое времяпрепровождение.
На что обратить внимание при покупке теплового насоса или котла?
Прежде чем купить новый тепловой насос, вы должны убедиться, что остальная часть вашего дома максимально энергоэффективна. Это позволит вам купить меньшую и менее дорогую систему.
Советы, которые помогут вам сделать ваш дом более энергоэффективным:
- Утеплите чердак и открытые стены
- Добавьте герметизирующие прокладки вокруг дверей и окон и убедитесь, что герметик не старый и не трескается
- Обеспечение надлежащей герметизации воздуховодов по всему дому
- Изоляция воздуховодов в подвальных помещениях и на чердаках
- Установка программируемого термостата
Какие особенности следует учитывать при покупке бойлера или теплового насоса?
Котлы:
- Эффективные и энергосберегающие
- Прочные и долговечные
- Незначительные затраты на техническое обслуживание и ремонт (с ежегодными проверками и обслуживанием)
- Обеспечивают равномерное распределение тепла
Тепловые насосы:
- Эффективны и экономят энергию (используют меньше энергии и топлива для обогрева/охлаждения дома)
- Прочный и долговечный (срок службы от 50 до 30 лет) при надлежащем обслуживании)
- Они обеспечивают теплый и холодный воздух и равномерное распределение
- Улучшают качество воздуха в помещении путем фильтрации и осушения воздуха
- Работает от электричества и, таким образом, снижает выбросы
- Низкие эксплуатационные расходы и ремонт (с ежегодными осмотрами и обслуживанием)
Могут ли тепловые насосы осушить ваш дом?
Гарантия на тепловой насос и бойлер
Обычно гарантия производителя теплового насоса составляет пять лет. Однако такие компании, как Bosch, предоставляют десятилетнюю производственную гарантию на свою продукцию. Для меня, когда компания может предложить этот тип гарантии, вы знаете, что они поддерживают свою продукцию и могут сделать ее правильной для вашего дома!
Стандартная гарантия на большинство котлов составляет 1 год, в то время как другие гарантии продлеваются от двух до десяти лет. Что хорошего в котлах Bosch Greenstar, так это то, что на них распространяется ограниченная пожизненная гарантия, а на их отдельные котлы — 10-летняя производственная гарантия — мне это нравится!
Тепловой насос или бойлер – что лучше для вашего дома?
Тепловые насосы часто являются отличным решением для домохозяйств, не имеющих доступа к газовой магистрали, и предпочтительнее масляного котла, который выделяет много углекислого газа (CO2). Тем не менее, тепловые насосы не так хорошо подходят для обеспечения больших повышений тепла, как газовые котлы. Тем не менее, лучше всего проконсультироваться с лицензированным специалистом по отоплению и охлаждению, поскольку он оценит ваш дом и существующие системы и предложит решение, которое подходит именно вам!
ЧИТАТЬ ДАЛЬШЕ
- Знаете ли вы, что находится в вашей печи?
- Your Guide to Renovating It Right – Room By Room
- Heat and Energy Recovery Ventilators (HRV and ERVs)
- How to Improve Your Indoor Air Quality
FAQ’s
Тепловой насос эффективнее котла?
Используя тепловую энергию воздуха, воды или земли, современные тепловые насосы могут достигать КПД до 400 процентов.
Может ли тепловой насос заменить бойлер?
Да, во многих случаях тепловой насос может обеспечить все потребности вашего дома в отоплении и горячей воде и может заменить традиционные газовые котлы, что устраняет необходимость в дополнительной дорогостоящей модернизации после установки теплового насоса.
Когда лучше использовать бойлер, а когда тепловой насос?
Если вы полагаетесь на радиаторы, змеевики и теплые полы для обогрева дома, вам понадобится бойлер. С другой стороны, тепловой насос может эффективно охлаждать вашу собственность только в том случае, если вы используете распределение воздуховодов.
Тепловые насосы так же хороши, как газовые котлы?
Современные отопительные котлы могут обеспечить КПД до 98,5%. Но тепловой насос сносит даже этот почти идеальный рейтинг. Поскольку тепловые насосы перерабатывают тепловую энергию из воздуха, воды или земли, современный тепловой насос может достигать эффективности до 400 процентов.
В настоящее время тепловые насосы считаются одной из самых энергоэффективных систем отопления. Тепловые насосы, как правило, являются хорошей альтернативой для домов без доступа к магистральному газу и предпочтительнее масляных котлов, которые выделяют много углекислого газа (CO2). Однако, как только температура опускается ниже точки замерзания, самый популярный тепловой насос, версия с воздушным источником, теряет способность адекватно обогревать помещение.
Стоят ли тепловые насосы своих денег?
Тепловые насосы являются хорошей альтернативой для новых домов и модернизации существующих систем отопления и охлаждения в различных ситуациях. Они также являются жизнеспособной альтернативой для замены старых систем кондиционирования воздуха, поскольку разница в стоимости между системой только охлаждения и тепловым насосом часто незначительна. Недавно мы установили тепловой насос в одном из наших проектов по спасению семьи Холмсов, чтобы обеспечить обогрев/охлаждение солярия, который мы построили. Должен сказать, это здорово! Он тихий, не требует много места и энергоэффективен!
Какие проблемы могут возникнуть с тепловыми насосами?
Если ваш тепловой насос не охлаждает, скорее всего, это связано с загрязнением змеевика или вентилятора. Посмотрите, поможет ли их очистка. Кроме того, проверьте, не заблокированы ли воздуховод или воздухораспределитель. Если да, очистите их. Если какие-либо из вспомогательных нагревательных элементов насоса повреждены, их можно заменить.
Может ли тепловой насос обогреть целый дом?
Тепловой насос для всего дома может обогревать и охлаждать весь дом, что делает его отличным вариантом для тех, кто ищет экономичное решение.
При какой температуре тепловые насосы перестают работать?
Воздушные тепловые насосы могут работать при температурах до -10 градусов по Фаренгейту! Если вы беспокоитесь или живете в районе с низкими температурами, вы можете приобрести тепловой насос с аварийной системой дополнительного отопления, но большинству людей он никогда не понадобится.
Должен ли я заменить бойлер тепловым насосом?
Это зависит от ваших потребностей. Тепловой насос может обеспечить все отопление вашего дома. Однако, если вы ищете систему, которая эффективно нагревает ваш дом и воду, я рекомендую обратить внимание на конденсационные котлы Bosch.
Являются ли тепловые насосы более экологичной альтернативой?
Преимущества тепловых насосов ясно показывают, что это разумное долгосрочное вложение. Тепловые насосы того стоят, учитывая, что эксплуатационные расходы экономят ваши деньги на счетах за электроэнергию, потому что механизм перемещает тепло из одного места в другое, а не производит его, а государственные скидки помогают вам в переходе на экологически чистое энергетическое решение.
Имея это в виду, использование различных тепловых насосов в качестве низкоуглеродного решения для отопления, вероятно, будет продолжать расти. Вы можете быть обеспокоены значительными первоначальными затратами, но вы должны смотреть на картину в целом, и солнечные панели с тепловыми насосами равны пути к нулевой чистой энергии.
Статьи по теме
« НАЗАД Что нужно знать о горшках или встраиваемых светильниках СЛЕДУЮЩАЯ » Как выбрать лучшую систему подачи воды с обратным осмосом (RO)
Электрификация бойлеров в производстве в США — Global Efficiency Intelligence
Пар обычно используется в промышленности для регулирования температуры и давления в химических процессах, сухих продуктах, удалении примесей из технологических жидкостей и т. Д. Хотя все виды источников энергии могут генерировать пар, котлы, работающие на ископаемом топливе, доминируют в США и во всем мире. Это делает промышленные котлы значительным источником выбросов парниковых газов в промышленности. С быстрым внедрением возобновляемых источников энергии и декарбонизацией электросетей пришло время серьезно рассмотреть электрические котлы как ключевой инструмент для глубокой декарбонизации промышленности.
Национальная лаборатория Лоуренса Беркли и Global Efficiency Intelligence провели всесторонний технико-экономический анализ электрификации промышленных котлов. В исследовании анализируется электрификация котельных во всех подотраслях промышленности США и всех 50 штатов по отдельности. В этом отчете представлены подробная методология и результаты по энергосбережению, сокращению выбросов парниковых газов и затрат (кривые затрат на снижение загрязнения окружающей среды) для электрификации промышленных котлов в различных отраслях и штатах США. В отчете также обсуждаются политические последствия и планы действий различных заинтересованных сторон по электрификации котлов. на производстве в США.
Технический потенциал экономии энергии за счет электрификации промышленных котлов оценивается в 445 ПДж в год конечной энергии или 21% потребности США в энергии промышленных котлов в 2018 году. 16-29% в различных отраслях промышленности США.
Кривые затрат на электрификацию котлов разработаны для оценки предельных затрат и технического потенциала для экономии энергии и сокращения выбросов CO2 в результате электрификации промышленных котлов. Кривая затрат на сокращение выбросов CO2 для электрификации котлов показывает, что электрификация промышленных котлов требует дополнительных затрат в каждом секторе, и ни в одном из промышленных секторов нет отрицательных затрат на сокращение выбросов CO2 (что указывает на экономию затрат). Основной причиной высокой стоимости электрификации котельных является несоответствие цен на электроэнергию и топливо в промышленности США (например, средневзвешенная цена на электроэнергию в промышленности США почти в 4 раза выше, чем средняя цена на природный газ для США). та же единица энергии в 2018 году). На стоимость электрификации котлов в каждом промышленном секторе также влияют другие факторы, в том числе секторальная эффективность котлов, распределение размеров котлов, структура энергопотребления и цены на топливо.
Поскольку структура промышленности и энергетическая инфраструктура различаются в каждом штате, анализ на уровне штатов обеспечивает большую степень детализации. Хотя технико-экономические тенденции и рейтинги аналогичны кривым затрат на национальном уровне, различия в затратах на электрификацию котлов между штатами значительны. Кроме того, потенциал сокращения выбросов CO2 зависит от состава производства электроэнергии и соответствующего коэффициента выбросов в энергосистему в штате.