Что выбрать: тэновый котел или электродный

Для отопления частных жилых домов используется электрическое оборудование, подключаемое к бытовой или промышленной сети переменного тока. Детальный анализ принципа работы и технических параметров позволяет выяснить, какой котел лучше – ТЭНовый или электродный. От корректности выбора нагревательного прибора зависит надежность работы контура отопления, смонтированного в здании.

Принцип работы

Нагревательные устройства для систем отопления, подключаемые к электрической сети, подразделяются на 2 категории по принципу действия:

• с трубчатым электрическим нагревателем (ТЭН);
• с электродным блоком.

ТЭНовый котел

В стандартном оборудовании для повышения температуры жидкости используется нагревательный элемент.

Прогрев спирали происходит за счет прохождения тока в соответствии с законом Джоуля-Ленца.

Преимущества оборудования:

1. Отсутствие контакта деталей, находящихся под напряжением, с рабочей жидкостью. Конструкция отличается высокой электробезопасностью, отсутствие токов утечки позволяет ввести в цепь питания защитный блок УЗО.
2. Мощность оборудования постоянна, параметр не зависит от температуры и химического состава жидкости. Мощность меняется только в результате колебаний напряжения в сети.
3. Конструкция нагревателя допускает плавное или ступенчатое изменение мощности, что устраняет резкий скачок напряжения в сети в момент включения или отключения оборудования.
4. Поломка ТЭНа не приводит к остановке установки, поскольку в конструкции предусмотрены дополнительные нагреватели.
5. Допускается эксплуатация оборудования при повышенной температуре жидкости. Степень перегрева определяется механической прочностью металлического резервуара и отходящих от нагревателя трубопроводов.

Электродное оборудование

В электродном оборудовании через рабочую жидкость пропускается электрический ток, в конструкции котлов предусмотрены металлические электроды, к которым подведена фаза. К корпусу установки подключается нулевой провод.

Нагрев теплоносителя осуществляется в рабочей камере за счет прохождения электрического тока, жидкость циркулирует под воздействием насоса или естественным путем. В качестве рабочего вещества используются незамерзающие жидкости на основе пропиленгликоля или этиленгликоля с добавлением ингибиторов коррозии.

Преимущества оборудования:

1. В конструкции отсутствуют элементы, способные выйти из строя. Оседание накипи на поверхности бака или электродов приводит к снижению эффективности работы котла, но не срока его службы.
2. При отсутствии рабочей жидкости установка не перегревается, поскольку ток не проходит через воздушный зазор между электродами.
3. Электродные нагреватели отличаются уменьшенными габаритами и низкой стоимостью (разница со стандартными изделиями возрастает по мере увеличения мощности установок).

Сравнение КПД

КПД электродного котла и устройств с нагревателем ТЭН одинаков, параметр находится в пределах 95-98%. Но для нагрева жидкости в оборудовании с электродами до необходимой температуры требуется 1-2 минуты, что в 3-5 раз быстрее, чем в стандартных установках.

Ускоренный прогрев обеспечивается тепловым воздействием на весь объем рабочей жидкости, помещенной в камеру котла. В изделиях с ТЭН повышается температура части жидкости, контактирующей с поверхностью металлического нагревательного элемента (до 10% от объема жидкости в рабочей камере).

Вода циркулирует по контуру отопления, обогревая помещение. Температура жидкости снижается, поэтому котлу с ТЭН для прогрева до заданной температуры необходимо прокачать воду в 5-6 раз больше, чем установке с электродами.

При одинаковой мощности затраты электроэнергии у установок отличаются в несколько раз. При этом изделие с ТЭН работает с момента запуска на номинальном режиме, а оборудование с электродами набирает мощность по мере прогрева жидкости в контуре отопления.

Какие сложности в обслуживании возникают

В процессе эксплуатации оборудования с термическими элементами из строя выходит резервуар или нагревательный узел. Но поскольку в конструкции котла предусмотрено несколько ТЭНов, то нагрев воды продолжится. Владелец информируется о возникшей неприятности с помощью контрольных светодиодов. На части установок используется дисплей, на котором выводится код ошибки.

При нагреве водопроводной воды на поверхности нагревателя и бака образуется слой накипи, которая ухудшает теплообмен. Перегрев спирали приводит к сокращению срока службы, поэтому требуется периодическая промывка котла специальным раствором.

Для снижения негативного эффекта перед нагревательным блоком устанавливаются устройства, позволяющие снизить жесткость жидкости. Альтернативным решением является заправка системы отопления дистиллированной водой, которая непрерывно циркулирует в контуре.

При вытекании жидкости из резервуара питание нагревательного элемента автоматически прерывается. Но при отказе системы защиты происходит перегрев ТЭНа с возникновением опасности возгорания установки или электропроводки. При установке оборудования следует продублировать защиту от возникновения аварийных ситуаций и установить дополнительные предохранители.

Стабильность работы электродного оборудования зависит от качества теплоносителя, который в процессе эксплуатации деградирует и теряет свои характеристики. Прохождение электрического тока способствует разложению антифриза, образующиеся газы скапливаются в резервуаре.

При работе помпы в контуре отопления формируются воздушные пробки, негативно влияющие на работоспособность радиаторов. Производители электродных нагревательных установок рекомендуют проводить замену жидкости в контурах (срок службы зависит от химического состава раствора).

Что проще в использовании

Эксплуатация стандартного котла не требует подготовки жидкости или установки средств защиты от поражения электрическим током. Для включения оборудования необходимо нажать на кнопку или перевести рычаг пакетного выключателя.

Установка автоматически прогреет жидкость до заданной температуры, в конструкции котла предусматривается отдельный контур для подготовки горячей воды, которая подается через смесители в ванну или раковину.

При использовании электродных установок требуется снижение электропроводности антифриза. Поскольку электричество проходит через рабочую жидкость, то повышается риск поражения током. Защита при помощи устройств УЗО невозможна, поскольку прибор будет постоянно срабатывать, фиксируя ток утечки.

При пуске холодной установки подводимой мощности может не хватить для начала прогрева помещения. Для компенсации недостатка необходимо повышение температуры жидкости (например, при помощи трубчатого нагревателя) или увеличение электропроводности.

Наращивание проводимости при низких температурах приводит к чрезмерному росту параметра после прогрева раствора. В результате возрастает нагрузка на цепи питания и электронный блок управления. Дополнительной проблемой становится вероятность пробоя зазора между электродами, заполненного жидкостью.

В результате короткого замыкания происходит скачок тока в сети, который выводит из строя подключенное оборудование. Для организации горячего водоснабжения требуется установка второго контура, изолированного от деталей, находящихся под напряжением.

Подведение итогов

Электродные установки обладают повышенной надежностью и безопасностью в случае прекращения подачи жидкости, но оборудование требует подготовки специального раствора. При работе устройства возникают блуждающие токи, которые разрушают металлические детали конструкции.

Производством оборудования занимаются мелкие компании, при этом электродные котлы не обеспечивают экономии электроэнергии. Поэтому рекомендуется использовать в домах стандартные нагревательные устройства с ТЭН, выпущенные крупными компаниями.