Главная » Разное » Подключение электрокотла к теплому полу

Подключение электрокотла к теплому полу


виды, какой выбрать, расчет мощности и подключение

На чтение 10 мин. Обновлено

Водяным тёплым полам, которые сегодня часто монтируются в домах, требуется источник питания. Если они подключаются не к централизованному отоплению, то нужен автономный нагревательный котёл.

В статье мы рассмотрим все виды котлов, их плюсы и минусы. Вы узнаете, какой котел выбрать для тёплых водяных полов, как произвести расчёт мощности, и как его подключить своими руками.

Типы котлов, их плюсы и минусы

Есть различные устройства для нагрева теплоносителя. Они отличаются видом топлива на котором работают: дизельные, твёрдотопливные, газовые, электрические.

Помимо этого, котлы различаются способом монтажа — вешаются на стену или устанавливаются  на полу.

Напольные более мощные, а настенные удобней в размещении, и менее затраты.

Дизельные

Для работы данных систем используется дизельное топливо. Они эффективны, имеют высокую производительность при минимальном потреблении солярки. Их несложно подключать и обслуживать.

На твердом топливе

В качестве топлива для таких котлов используются дрова или пеллеты. По принципу работы они схожи с обыкновенной печкой, но здесь сгорание дров происходит под воздействием высокой температуры — 250 градусов, и отсутствует доступ воздуха.

Жидкость нагревается горячим дымом, который выделяется в процессе сжигания топлива.

В квартирах они устанавливаются редко, основное их применение — производство или частные дома. Плюс вида — невысокая цена и простота использования.

Газовые

По названию ясно, что эти аппараты работают на газе. Их корпус обычно стальной или чугунный, от него на прямую зависит — сколько прослужит агрегат, и особенности его установки.

Котлы из стали легче, чем из чугуна, они компактны, не сложны в ремонте, но срок службы их небольшой. Чугунные служат дольше, они надёжны, экономичны, работают на любом газе — магистральном или сжиженном, но цена их выше.

Следует сказать, что для системы отопления «тёплый водяной пол» они не подходят, так как способны поддерживать температуры воды в приделах +80 гр. Для гидрополов теплоноситель должен прогреваться всего до 45 градусов,  тем самым падает КПД агрегата.

Но если дополнить конструкцию смесительным узлом, то котёл можно будет применять в гидрополах.

Электрические

Электрические котлы работают от электрической энергии. Для напольного отопления — это лучший вариант, так как они способны нагревать жидкость до уровня, который необходим для безаварийного и экономичного режима работы тёплого пола, и просты в подключении. Плюс, не теряют своей работоспособности при длительном отключении (более полгода).

Их минус — эксплуатация обходится дорого, они энергозависимы, не могут функционировать при отсутствии электричества.

Виды электрокотлов:

  1. Тэновые — самый простой, проверенный в работе вариант, поэтому они чаще монтируются в водяных системах. Имеют трубчатый нагреватель — он надёжный, его КПД достигает 98%. Мощность приборов от 2 до 60 кВт, функционируют от одно или от трёхфазной сети. Выпускаются тэновые аппараты одно и двухконтурные:
  • Одноконтурные — эти мини-котлы греют только теплоноситель, для их более полного применения требуется ещё бойлер и теплообменник.
  • Двухконтурные — устройства не только подогревают воду, но используются так же с целью отопления, в них уже вмонтирован бойлер и теплообменник, но стоимость их выше.

2. Электродные — подходят для гидрополов. Они компактны, долговечны, с большим КПД, имеют доступную цену. Их особенность — как теплоноситель применяется только антифриз.

Принцип работы у них другой — путём сопротивления положительных и отрицательных электродов, происходит быстрое нагревание теплоносителя.

3. Индукционные — технологически усовершенствованные электро котлы для тёплого водяного пола. Они разработаны так, что потребляют минимум энергоресурсов, при повышенном КПД и длительном сроке службы (30 лет). Могут обеспечить одновременную работу водяных полов и отопления радиаторного типа.

Данные устройства автоматизированные, надёжные, работают бесшумно и с любым теплоносителем. Им не нужен дымоход и отдельная комната для размещения.

При работе выделяют электромагнитные волны, поэтому соприкосновение с ними не приведёт к ожогу.

Выход на рабочий режим осуществляется быстро. Но стоимость их  выше, чем у других электрических видов.

Какие типы котлов рекомендованы для водяных полов, основные требования 

Котлов предназначенных именно для тёплых полов с циркулирующей жидкостью внутри нет, и не все существующие модели можно использовать. В паспорте к оборудованию прописана возможность монтажа их с нагревательными системами.

Основное требование к котлу с электромотором для отопления с циркулирующей жидкостью — работа в низкотемпературном режиме, то есть, не нагревать теплоноситель свыше 55 градусов. Тогда, он будет прогревать поверхность до 30 градусов, а это комфортный уровень обогрева.  

Профессионалы советуют обустраивать тёплые водяные полы в доме от электрических низкотемпературных котлов. Для поддержания нужного градуса воды, они должны иметь регулятор, у индукционных видов и большинства тэнов он есть. А вот электродные типы не относятся к низкотемпературным, у них минимальная температура нагрева 60 градусов, поэтому  без узла подмеса они не пригодны для греющих полов.

 Возможно применение конденсаторных газовых котлов, работающих эффективно при нагревании небольшого количества воды. Простые газовые, для обустройства в конструкции с водяными полами, подходят только если дополнительно устанавливается смесительный коллектор.

Твёрдотопливные котлы, так же не лучшая модель для гидрополов. Чтобы обеспечить правильную работу, требуется установка ряда дополнительных компонентов (смесительно-распределительного узла, термостата, насоса, т.д.), но даже при этом, добиться нужного уровня нагрева воды сложно.

Какой выбрать электрический котел для теплого пола

Как говорилось выше, наиболее подходящий прибор для гидрополов — электрокотёл. Он работает автономно, и его не нужно контролировать.

При подборе электрокотла для тёплого водяного пола, лучше уделять внимание тем моделям, в документах к которым прописана допустимость их монтажа в напольных отопительных системах. Иначе, потребуется переоборудование и установка дополнительных компонентов.

Выбирать электрокотёл нужно по следующим показателям:

  1. Мощность, которая необходима для отапливания вашего дома. Она зависит от размера помещения, толщины стяжечного слоя и отделочного изделия.
  2. Тип монтажа — установка на стене или на полу. Выбор зависит от наличия места, и веса аппарата. Мощные электрокотлы тяжёлые, размещать их на стену не рекомендуется.
  3. Число контуров — для гидрополов подходят одно или двухконтурные модели.
  4. Система безопасности и регулировки — её присутствие существенно облегчит процесс регулировки и контроля за устройством.

Прежде чем подбирать аппарат, необходимо ознакомиться со сведениями о производителе. Нужно отдавать предпочтение проверенным компаниям, дающим гарантию на свою продукцию.

Для снижения расходов на энергию при сооружении тёплых полов от электрокотла, рекомендовано устанавливать автоматику через специальный датчик, который монтируется на расстоянии 20 см от поверхности.

Он поможет держать температуру в комнате на заданном комфортном уровне, даже при понижении потребления энерго ресурса. Альтернативный вариант — gsm-термометр, он контролирует температуру жидкости, поддерживает её на нужном уровне при отсутствии людей в доме.

Как рассчитать показатель мощности и затраты на отопление

Расчёт мощности электрокотла можно произвести по формуле:

М = К x ОП x РТ x КР x 1 Квт/860 кКал,

где:

  • К — коэффициент запаса, он равен 1,15 или 1,2;
  • ОП — площадь помещения;
  • РТ — температурная разница, между комнатной и вешней;
  • КР — коэффициент рассеивания.

Стандартный норматив тепловой мощности электрического котла для  гидропола считается 1 кВт на 10 м2. Если монтируется двухконтурный, то к этому показателю добавляется еще 30%.

Особенность агрегата — при включении горячего ГВС, нагрев жидкости продолжается, а это дополнительная нагрузка. Поэтому, в технической документации указывается — кабель с какими параметрами рекомендован для этого вида отопления.

Нередко при подсчёте мощности получается показатель 5, 2 или 8, 2 кВт, тогда значение округляется в большую сторону.

Топ производителей

Есть много европейский и российских компаний выпускающих котлы, которые допустимо монтировать в тёплых полах. Мы расскажем о самых известных, производящих продукцию высокого качества.

Buderus Logamax

Немецкая компания, выпускает экологические тэны настенного типа разной мощности.

Плюсы Buderus Logamax:

  • могут подключаться к любому виду отопления;
  • доступна установка в закрытых системах;
  • обладают повышенным КПД;
  • не сложный монтаж.

Среди минусов — высокая цена.

Kospel EKCO

Польская компания, выпускает настенное тэновое оборудование, которое может подключаться к тёплым полам. Оснащено регулятором мощности с 6 ступенями регулировки, и автоматическим выключателем.

Процесс монтажа и эксплуатации данных аппаратов прост. Но стоит такое электрическое оборудование дорого.

«Галан», серии «Очаг», «Гейзер», «Вулкан»

Надёжные электрические котлы российского производителя, с гарантийным сроком  — 30 лет. Легко оптимизируются под любой уровень теплопотерь, имеют быструю окупаемость.

Оборудование проточное, поэтому его установку не требуется согласовывать с надзорными службами. Нагрев воды осуществляется без тэна, ионизацией.

К плюсам можно отнести:

  • автоматизацию;
  • простату монтажа,
  • бесшумную работу;
  • невысокую стоимость.

Среди минусов:

  • боятся резких скачков напряжения;
  • наличие большой нагрузки на проводку.

Ferroli

Итальянская компания производящая огромный модельный ряд настенных одноконтурных электрокотлов разной мощности, которые подключаются к одно и трёхфазной сети.

Качественные электрокотлы с функцией  погодозависимости. Имеют цифровую панель управления в виде ЖК дисплея.

Недостатки — высокая стоимость и отсутствии датчика для поддержания постоянной температуры.

РусНИТ

Компания (Россия), производит небольшие и лёгкие электрические котлы устанавливающиеся на стену, способные отапливать помещение до 80 м2. Работают от однофазной и трёхфазной сети.

Политика цен компании — доступность для большинства потребителей. Стоит отметить сложность монтажа, которая иногда возникает во время подключения у неподготовленных людей.

Baxi Amptec

Baxi (Италия) — выпускаемые аппараты подходят для разных систем обогрева — радиаторы или половые. Ряд моделей могут функционировать на низких температурных показателях.

Приборы имеют компактный размер, просты в управлении. Их цена на прямую связана с мощностью агрегата.

Преимущество — они работают на улице при минусовой температуре.

Как подключить электрокотел к теплому полу

Процесс подсоединения электрокотла дело не сложное, но со своими особенностями, которые важно учитывать. Поэтому перед началом работ, нужно изучить инструкцию к оборудованию, продумать схему подключения тёплого пола с электрическим котлом.

Подсоединение может осуществляться на прямую к аппарату, через трёхходовой клапан или коллекторную группу.

Монтаж агрегата делается после укладки «пирога» тёплого пола.

Мы рассмотрим процесс подключения электрокотла через смесительный узел.

Последовательно, это выглядит так:

  • К выбранному месту, где будет размещаться электрокотел, протягивается проводка. Так как нагрузка на сеть будет большая, то линия должна быть отдельная.
  • Производится установка котла на запланированном участке. Если аппарат напольный, то он укомплектован подставкой, на которую монтируется прибор. Для обустройства настенного оборудования необходимо проделать отверстия, в которые устанавливаются дюбеля с анкерами.
  • Подключается котёл к электропитанию. После подведения всех проводов к нему, необходимо установить дополнительную защиту, в виде автоматического выключателя УЗО, и произвести заземление.
  • Устанавливается распределительный коллектор.
  • Подводятся трубы тёплого пола к аппарату. Трубы подачи и обратки от всех контуров подсоединяются к распределительному узлу.
  • При помощи трубопровода, подающий и выходной патрубки коллекторной группы подключаются к соответствующим выходам котла.
  • Проводится тестирование системы на герметичность.

Только после этого производится заливка бетонной стяжкой. Обустройство тёплого пола с электрическим оборудованием способно обеспечить обогрев помещения на нужном уровне.

При выборе электрокотла следует учитывать особенности отопительной системы и помещения, и тогда, вы получите более экономный вид отопления.

Веб-страница не найдена на InspectApedia.com

.

Что делать, если ссылка на веб-страницу на InspectApedia.com приводит к ошибке страницы 404

Это так же просто, как ... ну, выбирая из 1, 2 или 3

  1. Воспользуйтесь окном поиска InspectAPedia в правом верхнем углу нашей веб-страницы, найдите нужный текст или информацию, а затем просмотрите ссылки, которые возвращает наша пользовательская поисковая система Google
  2. Отправьте нам электронное письмо напрямую с просьбой помочь в поиске информации, которую вы искали - просто воспользуйтесь ссылкой СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ на любой из наших веб-страниц, включая эту, и мы ответим как можно скорее.
  3. Используйте кнопку НАЗАД вашего веб-браузера или стрелку (обычно в верхнем левом углу экрана браузера рядом с окном, показывающим URL-адрес страницы, на которой вы находитесь), чтобы вернуться к предыдущей статье, которую вы просматривали. Если вы хотите, вы также можете отправить нам электронное письмо с этим именем или URL-адресом веб-страницы и сообщить нам, что не сработало и какая информация вам нужна.

    Если вы действительно хотите нам помочь, используйте в браузере кнопку НАЗАД, затем скопируйте URL-адрес веб-страницы, которую вы пытались загрузить, и используйте нашу ссылку КОНТАКТЫ (находится как вверху, так и внизу страницы), чтобы отправьте нам эту информацию по электронной почте, чтобы мы могли решить проблему.- Спасибо.

Приносим свои извинения за этот SNAFU и обещаем сделать все возможное, чтобы быстро ответить вам и исправить ошибку.

- Редактор, InspectApedia.com

Задайте вопрос или введите условия поиска в поле поиска InspectApedia чуть ниже.

Мы также предоставляем МАСТЕР-ИНДЕКС по этой теме, или вы можете попробовать верхнюю или нижнюю панель ПОИСКА как быстрый способ найти необходимую информацию.

Зеленые ссылки показывают, где вы находитесь. © Copyright 2017 InspectApedia.com, Все права защищены.

Издатель InspectApedia.com - Дэниел Фридман .

Как работают электрические чайники?

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 22 марта 2020 г.

Машины работают на бензине ... а люди бегают за чаем и кофе (по крайней мере, в моем доме)! Если пить кофе или чай ведром, то хоть раз порадуешься хватило смекалки изобрести сверхэффективный способ похолодать воду в горячую, а именно в электрический чайник (также известный как электрочайник). Наполните его водой, включите, включите, и через пару минут у вас будет трубопровод горячей воды для пить или готовить.Как именно работает чайник? Почему это нужно так долго варить? И как он узнает, когда выключиться? Рассмотрим подробнее!

Фото: Электрический чайник - удобный способ получения тепловой энергии из электричества. Это водонагреватель, но это также устройство преобразования энергии, которое иллюстрирует один из самых основных законов физики: сохранение энергии (обсуждается ниже).

Что такое электрический чайник?

Чайники - одни из самых простых бытовых приборов.Поднимите крышку, загляните внутрь и вы увидите в самом низу емкости для воды катушку толстый металл называется ТЭНом. Когда вы включаете чайник в электрическую розетку, в нагревательный элемент поступает большой электрический ток. Элементы сопротивление (тенденция любого материала останавливать электричество протекающий через него) превращает электрическую энергию в тепло. В других словами, элемент становится горячим. Поскольку он находится в прямом контакте с холодной водой, тепло передается воде за счет теплопроводности и быстро нагревается. это тоже вверх.

Фото: вверху: нагревательный элемент в основании электрического чайника, показанный на нашем верхнем фото. Внизу: в некоторых чайниках элемент скрыт от глаз под внутренним полом, чтобы он не покрылся известковым налетом. Это более аккуратный дизайн, но он делает чайник намного шумнее.

Сколько времени нужно для кипячения чайника?

Вы можете кипятить воду всеми способами - даже в простой кастрюле на открытом огне или плите - хотя закрытый чайник обычно работает намного быстрее: он предотвращает выход тепла, позволяет давлению расти быстрее (помните, что вода закипает, когда давление ее насыщенного пара равно атмосферному), и помогает воде закипеть быстрее.Но вы когда-нибудь расстраивались, сколько времени нужно вашему чайнику, чтобы закипеть? Не надо! Удивительно то, что ваш чайник закипает так же быстро, как и он - а вот Зачем.

Если вы продолжаете накачивать тепловую энергию на дно чайника (быстрее, чем тепло уходит через верх и по бокам), рано или поздно вода внутри него закипит. Основной закон физики называется сохранение энергии говорит нам, что если вам нужно вскипятить литр воды, начиная с одной и той же температуры, вам всегда придется добавлять одинаковое количество энергии для этого.Используете ли вы костер или чайник, микроволновую печь или что-нибудь еще перемешивая устройство в стиле Джеймса Прескотта Джоуля (см. вставку ниже), количество энергии, которое вы должны вложить, чтобы вскипятить воду, точно такое же.

Допустим, вы начали с 1 литра (примерно 1 килограмм, 2,2 фунта) холодной воды. примерно при 10 ° C (50 ° F), и вы хотите поднять его на 90 ° C до точки кипения (100 ° C или 212 ° F). Количество энергии, которое вам нужно: 4,2 × 1000 грамм × 90 градусы = 378000 джоулей или 378 кДж.

Загадочное "4.2 "- постоянная величина, называемая удельной теплоемкостью воды. Каждый материал имеет разную удельную теплоемкость, которая представляет собой просто количество энергии, которую вы должны вложить, чтобы поднять температуру одного грамма материал на один градус по Цельсию. Вам нужно добавить 4,2 джоуля энергии для повышения температуры 1 грамма воды на 1 ° C, поэтому Удельная теплоемкость воды составляет 4,2 Дж / г / ° C.

378 кДж для кипячения литра воды - гораздо больше энергии, чем вы думаете. Энергоэффективная лампа мощностью 10 ватт использует 10 джоулей энергии каждую секунду (потому что 1 ватт означает использование одного джоуля в секунду), так что это займет 37 800 секунд - около 10.5 часов - использовать столько же энергии, сколько потребляет наш чайник на одно кипячение!

Работа: Чайники расходуют много энергии для кипячения воды, но делают свою работу быстро (примерно 2,5 минуты), потому что они работают на большой мощности. При том же количестве энергии вы можете включить микроволновую печь примерно на 8 минут, портативный компьютер на час 20 минут или энергосберегающую лампу примерно на 10,5 часов.

Если вы используете электрический чайник мощностью 2400 Вт, это означает, что он потребляет 2400 Вт. джоулей электрической энергии в секунду и полагая (примерно) то же самое количество энергии в воду в виде тепла каждую секунду.Делить 378000 на 2400, и вы обнаружите, что чайнику требуется около 160 секунд. делать работу, которая звучит примерно правильно - Электрический чайник обычно закипает примерно за 2–3 минуты. Старая пословица говорит, что горшок (чайник), за которым наблюдают, никогда не закипает, но это датируется временем когда большинство людей кипятили воду на ужасно неэффективных открытых угольные пожары. Электрический чайник может вскипятить воду всего за пару минут, потому что это может добавить тепла энергия для воды намного быстрее и эффективнее, чем открытый огонь (который позволяет теплу выходить во всех направлениях).

Если мощность вашего чайника была примерно 2400 Вт (Вт), и вы использовали британский источник питания питание 240 вольт (В), это означает, что ток, проходящий через элемент будет 2400/240 или 10 ампер (A). По бытовым меркам это изрядная сила: для сравнения, маленькое зарядное устройство для моего iPod потребляет максимальный ток. 0,67 ампер - чайник потребляет в 15 раз больше! Итак, ответ на электрический чайник работает так быстро, если использовать относительно большой электрический ток. Количество произведенного тепла составляет пропорционально току (ток 10 А будет производить вдвое больше тепла, чем ток 5 А проходя через тот же нагревательный элемент, если напряжение было постоянным), поэтому больший ток производят больше тепла - и нагревают предметы гораздо быстрее, чем более мелкие.

Фото: Скрытый нагревательный элемент типичного современного чайника, вид снизу. Элемент запечатан в светло-серой центральной части, и (если вы присмотритесь) вы можете просто увидеть его два вывода, торчащие в правом нижнем углу. Темно-серый ободок (к которому прикасается мой большой палец) представляет собой резиново-пластиковую прокладку, которая закрывает нагревательный элемент внутри дна чайника и предотвращает просачивание воды. Длинная трубка наверху направляет пар из чайника вниз к термостату, который в нужный момент выключает элемент (как описано ниже).

Как работают водогрейные котлы быстрого приготовления?

Если вы устали ждать и хотите, чтобы чайник закипел быстрее, вы можете сделать только две вещи. Один использовать больше электрического тока - другими словами, купить более мощный чайник; другое использование - использовать меньше воды.

Водогрейные бойлеры / диспенсеры «мгновенного действия» (например, Breville Hot Cup и Morphy Ричардс Мено), который на самом деле может вскипятить всего лишь стакан воды. быстро объедините эти методы. Они используют более мощный нагрев элемент, чем обычный чайник (обычно 3000 Вт или более) и они разработаны таким образом, чтобы элемент мог безопасно работать в контакте с только небольшое количество воды.Если вы варите только (скажем) четверти литра воды, вам нужно только четверть меньше энергии - скажем, 100 000 джоулей. И если вы снабжаете эту энергию элементом мощностью 3000 Вт, посчитайте, и вы обнаружите, что можете сделать это примерно за 30 секунд вместо 2,5 мин. Видите ли вы здесь еще одно большое преимущество? Если ты кипячение всего чайника, чтобы приготовить только один горячий напиток, вы эффективно тратя три четверти потребляемой энергии. Кипячение ровно столько воды, сколько вам нужно, значительно сэкономит вам денег - а также помогает окружающей среде.

Как чайник узнает, когда нужно выключиться?

Иллюстрация: Как выключается электрический чайник. Есть пароотводчик и трубка (желтый, 43 и 44), ведущие вниз от верхней части водяной камеры (серый, 38) к биметаллическому термостату и переключателю (оранжевый и красный, 1 и 2). Когда чайник закипает, по этой трубке вырывается пар, нагревает термостат и заставляет его открыться, отключая нагревательный элемент (зеленый, 39) и предотвращая кипение воды.Иллюстрация из патента США 4 357 520: Электрический контейнер для кипячения воды, имеющий включаемые сухие и чувствительные к потоку термочувствительные блоки управления от Джона К. Тейлора, любезно предоставлено Бюро по патентам и товарным знакам США.

Ранние электрические чайники имели встроенную опасность: их было относительно легко включить, уйти и сделать одну или две работы по дому, а потом забыть о них. Если бы ты был повезло, когда вы вернулись через несколько минут, вы нашли свой кухня наполнена облаками пара. Если не повезло, чайник Элемент может перегореть, перегореть или даже вызвать пожар.

К счастью, практически все современные чайники отключаются. автоматически с помощью термостатов (механических, электрических или электронные устройства, реагирующие на изменение температуры). Многие из них на основе разработок английского изобретателя Джон С. Тейлор, чей компании Otter Controls и Strix Ltd разработали более чем миллиардов таких термостатов по всему миру.

Как они работают? Самые простые из них механические и используют биметаллический термостат (описанный в нашей основной статье о термостатах), интегрированный в элемент в нижней части чайника.Он состоит из диска два разных металла, тесно связанных друг с другом, один из которых расширяется быстрее, чем другой, по мере повышения температуры. Обычно термостат изогнутый в одном направлении, но когда горячая вода достигает точки кипения, образующийся пар попадает на биметаллический термостат и внезапно щелкнуть и согнуть в противоположном направлении, немного как зонт выворачивается наизнанку на ветру. Когда термостат открывается, он нажимает на рычаг, который срабатывает. цепь, отключает электрический ток и безопасно выключает чайник.Более сложные термостаты для чайников (используются в системах такие как модный кофейный бойлер Marco Über) полностью электронные и позволяют нагревать воду до точной температуры и поддерживать ее в течение неопределенного времени путем многократного включения тока и выкл.

Фото: Вот как на самом деле выглядит типичный термостат-переключатель Strix. Я использовал точки того же цвета, что и на иллюстрации выше, чтобы показать ключевые детали этого старого разобранного чайника. Паровая трубка (желтая) направляет пар вниз к биметаллическому термостату.Термостат (оранжевый) выключает чайник. Блок переключения (красный) и несколько проводов соединяют термостат, выключатель питания (розовый) и беспроводной разъем (темно-синий) с двумя выводами нагревательного элемента (зеленый). Термостат и переключатель прикручены к нижней части светло-серого скрытого нагревательного элемента (показан на фото выше на этой странице).

Фото: крупный план биметаллического термостата (показан оранжевой точкой на другом фото).

«Механический эквивалент тепла»

Иллюстрация: эксперимент Джоуля по поиску механического эквивалента тепла.

Электрические чайники могут показаться ужасно обыденными, но их стоит прочитать и написать о том, потому что они блестяще иллюстрируют один из самых фундаментальные физические законы нашей Вселенной: вы можете преобразовывать один вид энергии в другой, но вы не можете создать энергию из воздуха или превратить ее в ничто. Эта чрезвычайно важная идея называется сохранением энергии, и английский физик Джеймс Прескотт Джоуль (1818–1889) был одним из первых, кто проник в ее суть.

Джоуль разработал блестящий эксперимент.Он прикрепил тяжелый груз (1) к веревке, намотанной на шкив (2), так, чтобы груз падал, веревка поворачивала ось (3) и перемешивала лопаточное колесо внутри емкости, полной воды (4). Он рассуждал, что «механическая» энергия, которую он таким образом добавлял к воде, превратится в тепловую энергию, слегка нагревая воду. После многократных экспериментов он успешно доказал, что энергия (или, как он это называл, vis viva), теряемая падающим грузом, в точности равна энергии, полученной при нагревании воды.Таким образом, Джоуль подтвердил, что механическая энергия (или работа) и тепловая энергия были взаимозаменяемыми, и результаты были опубликованы в знаменитой статье под названием «Механический эквивалент тепла», которая до сих пор считается одним из самых важных подтверждений теория сохранения энергии.

Джоуль считал, что может найти доказательства, подтверждающие его идеи в реальном мире. Все, что ему нужно было сделать, это найти водопад и измерьте температуру вверху и внизу; падающая вода преобразует потенциал энергии в тепло, создавая разницу температур, которая, как он полагал, подтверждает его теория.По его расчетам, могучий Ниагарский водопад будет на пятую градуса теплее. внизу, чем вверху, хотя измерить это было бы довольно сложно! Пытаясь уладить этот вопрос, Джоуль взял с собой в медовый месяц несколько термометров. в Шамони, Франция, в 1847 году и попытался измерить водопад там, но не смог сделать это достаточно точно чтобы доказать свою точку зрения.

Узнать больше

Узнать больше

На этом сайте

Вам могут понравиться эти другие статьи на нашем сайте по схожей тематике:

Статьи

  • Пылающее желание эффективности Тома Мерфи.Как я объяснил выше, для нагрева определенного количества воды до той же температуры требуется такое же количество энергии, как бы вы это ни выбрали. Но одни методы более эффективны, чем другие. Как объясняет Том Мерфи в этом замечательном сообщении в блоге, электрические чайники значительно более эффективны, чем чайники с варочной панелью и микроволновые печи.
  • Что более энергоэффективно - кипячение воды с помощью электрического чайника, чайника на газовой плите или микроволновой печи?: The Guardian, Notes & Queries, 2011.Читатели Guardian высказывают различные мнения об эффективности различных методов кипячения воды.
  • Fiddly, Fussy or Just Plain Ugly Kettles Алисы Роустхорн. The New York Times, 9 августа 2009 г. Почему чайники выглядят так плохо спроектированными? Эта писательница интересуется эстетикой, но, может быть, ей было бы лучше подумать о том, как наука и техника ограничивают дизайн машины, которая может быстро и эффективно вскипятить воду?

Патенты

Если вас интересуют настоящие технические подробности, почему бы не взглянуть на некоторые из множества патенты, описывающие принцип работы чайников? Вот четыре, которые я выбрал, но вы найти больше в записях.

  • Предохранитель от Мориса Ли Уорнера: модифицированный предохранитель, предотвращающий выкипание электрических перколяторов. Патент США 1794045, 24 февраля 1931 г.
  • Электрический кофейник от Амброуза Олдса. Электрический кофейный перколятор, поддерживающий установленную температуру заварки. Патент США 1998732. 23 апреля 1935 г.
  • Электрический резервуар для кипячения воды с включаемым сухим и чувствительным к потоку термочувствительным блоком управления от Джона К. Тейлора. Патент США 4,357,520, 2 ноября 1982 г.
  • Термочувствительное устройство управления для контейнеров, оснащенных электронагревателями John C.Тейлор и др. Патент США 4,621,186. 4 ноября 1986 г.

Видео

.

Насколько эффективен конденсационный котел? (2020)

В чем разница между обычным котлом и конденсационным котлом?

Выбор лучшего типа конденсационного котла для ваших индивидуальных нужд может быть трудным. Однако получение правильной информации может значительно упростить процесс принятия решений и предоставить вам лучшую цену на конденсационный котел. Вот почему в этой статье вы получите ускоренный курс по котлам, в том числе о том, как найти лучших конденсационных котлов типов и поставщиков котлов .

В обычных системах отопления (например, в газовых котлах) нагретые газы проходят через поверхность теплообмена котла, передавая генерируемую энергию в систему распределения тепла, такую ​​как полы с подогревом и радиаторы. После этого дымовые газы выбрасываются в атмосферу через дымоход котла.

Таким образом, определенное количество тепла теряется, потому что вместе с газами выталкивается значительное количество пара, который образуется в процессе горения.Благодаря этому выпускаемый пар несет в себе неиспользованное количество энергии испарения.

Здесь конденсационный котел становится экономичным выбором smart , environmental и по сравнению с обычными котлами, поскольку они способны преобразовывать энергию испарения в тепло.

Просто заполнив свои личные предпочтения в контактной форме в начале этой страницы, вы можете получить до четырех предложений от лучших поставщиков для ваших индивидуальных потребностей.Это бесплатно и без обязательств .

Подробнее о конденсационных котлах

Конденсационные котлы могут обеспечить КПД 90%

Конденсационный котел не только хороший вариант, если вы беспокоитесь о своем углеродном следе, но производители конденсационных котлов также заявляют, что КПД их продукции может достигать 98%. Как правило, КПД обычных котлов может достигать 70-80%.

Эти высокоэффективные котлы в значительной степени обязаны преобразованием тепла своей камере сгорания. Принцип их работы заключается в том, что теплообменник отбирает не только тепло, возникающее при сгорании топлива, но также тепловую энергию, получаемую при конденсации водяного пара, и передает ее в систему отопления дома.

Используя вышеприведенную терминологию, можно сказать, что конденсационные котлы имеют самую высокую теплотворную способность с точки зрения тепловой мощности, тогда как обычные газовые или электрические котлы обеспечивают самую низкую теплотворную способность.Следовательно, за счет конденсации конденсационный котел может обеспечить дополнительных от 10% до 15% КПД .

Чтобы количественно определить разницу между самой низкой и самой высокой теплотворной способностью конденсационного котла, важно принять во внимание вид топлива , на котором работает котел. Для природного газа эта разница составляет около 11%. Это означает, что КПД котла может достигать 90-91% при полной конденсации (80% от сжигания топлива и 11% от конденсации пара).

В конденсационном котле высокопроизводительный теплообменник выделяемые газы охлаждаются до температуры, практически равной температуре воды из обратного контура. Следовательно, коэффициент полезного действия приближается к отметке 91% и, следовательно, почти достигает физических ограничений котла.

Степень, в которой конденсационный котел может полностью использовать тепловую энергию, образующуюся в результате конденсации, зависит в первую очередь от заданной температуры системы отопления.

Чем ниже температура воды, поступающей в конденсатор, тем эффективнее будет процесс охлаждения газа. Впоследствии эффект конденсации можно использовать в полной мере. Таким образом, если вы хотите улучшить общую производительность вашей системы отопления, важно придать большее значение вопросу , чтобы максимально увеличить эффект конденсации в вашем котле.

В этой таблице обобщена информация о затратах на конденсацию для различных типов котлов.Это даст вам лучшее представление о КПД конденсационного котла с точки зрения того, что может отображаться в вашем счете за электроэнергию.

Тип котла по цене и КПД
Тип котла Квартира Смежный дом Отдельно стоящий КПД
Газовый тяжеловес £ 790 £ 1,210 £ 1,720 55%
Старый газовый облегченный £ 670 £ 1,020 £ 1,450 65%
Новые без конденсации £ 580 £ 850 £ 1,210 78%
Новая конденсационная £ 450 £ 740 £ 1,050 92%

* Источник: Sedbuk

Как работает конденсационный котел?

Принципы работы конденсационного котла известны уже сто лет, но использование его стало возможным только недавно.Это связано с тем, что производители конденсационных котлов теперь могут использовать технологические достижения в области конструкции из нержавеющей стали и коррозионно-стойких сплавов. Но как работают конденсационные котлы?

При охлаждении водяные пары внутри котла превращаются в жидкость в процессе конденсации. Это высвобождает определенное количество тепловой энергии.

Конденсация котла происходит в специально разработанном теплообменнике , который поглощает тепло и передает его в систему отопления.В то время как в обычном котле цель состоит в том, чтобы избежать процесса конденсации, в конденсационном котле этот же процесс необходим для производства тепла.

Количество тепла, которое может быть произведено при сжигании единицы топлива, включая тепло, выделяемое при конденсации пара, называется наивысшей теплотворной способностью. Такое же количество произведенного тепла без учета тепловой энергии, возникающей в результате конденсации, называется наименьшей теплотворной способностью.

Подробнее о механике конденсационного котла

В конденсационных котлах

рядом с теплообменником установлен встроенный вентилятор, работающий со спидометром.В связи с этим конденсационные котлы имеют закрытую камеру сгорания , соединенную с коаксиальным дымоходом, через который отходят дымовые газы. Контроль скорости вращения вентилятора помогает поддерживать оптимальную степень сгорания воздуха и газа. Чтобы свести к минимуму потерю тепла дымовыми газами, важно, чтобы теплообменник позволял конденсацию водяного пара.

Процесс конденсации достигает своего пика, когда поверхность теплообменника равна или ниже температуры точки росы .Температура точки росы - самая надежная единица измерения влажности и комфорта воздуха. В нормальных условиях точка росы природного газа составляет около 57 градусов Цельсия. Следовательно, чтобы котел работал в конденсационном режиме , температура теплоносителя в обратном контуре не должна превышать 57 градусов Цельсия.

Если вышеуказанные условия не будут достигнуты, то КПД конденсационного котла снизится. Даже в этой ситуации котел все равно будет на 4-5% эффективнее , чем обычный котел.

Чем выше КПД (COP) конденсационного котла, тем ниже будет температура в системе отопления. Таким образом, конденсационный котел будет более эффективным, если он будет совмещен с водяным теплым полом с температурой подачи от 40 до 45 градусов Цельсия.

Поскольку не существует рекомендуемой минимальной температуры теплоносителя, котел, подключенный к системе теплого пола, может работать без специальных устройств для понижения температуры .Однако это применимо только для полов большой площади и только в том случае, если система отопления не сильно колеблется.

Некоторые практические рекомендации по эксплуатации конденсационных котлов

  • Установить котел со специально разработанными системами низкотемпературного отопления (желательно не выше 60/40 ° C, или максимум 70/50 ° C)
  • Используйте только пластмассовые дымоходы или керамические (желательно у специализированных дилеров / производителей)

Используя конденсационный котел, вы улучшите общий уровень комфорта, обеспечиваемый вашей системой отопления, и снизите уровень потребления газа на 15-20% .

Какие типы конденсационных котлов самые лучшие?

Существует два основных типа конденсационных котлов: системных котлов и комбинированных котлов . Системный котел - хороший выбор для больших домов или домов с низким давлением воды. Комбинированный котел - идеальный выбор для домов, где требуется отопление по запросу.

При этом оба типа конденсационных котлов могут быть разных форм и размеров. Вот обзор различных типов:

  • Настенные котлы : Этот тип конденсационных котлов, который иногда также называют навесными котлами, очень удобен из-за их меньшего размера и потому, что они могут быть установлены вместе с модульными котлами.
  • Напольные котлы : Котлы этого типа, также называемые напольными или напольными котлами, крупнее настенных котлов и могут производить больший объем горячей воды.
  • Одноконтурные котлы : Система трубопроводов представляет собой одиночный замкнутый контур, что означает, что имеется единственная основная подводящая вода, по которой вода входит и выходит из котла. Риск этого типа отопительной установки заключается в том, что, если он не сбалансирован должным образом, он будет нагревать дом неравномерно в зависимости от контура горячей воды.
  • Двухконтурные котлы : Этот тип котельной системы имеет два отдельных трубопровода, один из которых отводит нагретую воду от котла и нагревает дом, а второй направляет воду к котлу для повторного нагрева. Этот тип котла правильно сбалансирован и может одинаково обогреть весь дом.

Найдите лучшие предложения котлов

Может быть трудно сделать выбор между всеми этими разными типами котлов, особенно если взвесить преимущества большей оплаты за покупку.Хорошая вещь с конденсационными котлами состоит в том, что, хотя их стоимость может быть выше в самом начале, инвестиции окупаются вовремя за счет экономии денег на счетах за электроэнергию.

Если вы решили купить котел, но не уверены, какой тип лучше всего подходит для ваших нужд, мы готовы помочь. Просто заполните форму на этой странице, указав свои личные предпочтения и информацию, и мы предоставим вам до четырех разных поставщиков .Услуга бесплатно , без обязательств , и занимает всего минут .

.

Основы системы отопления и охлаждения: советы и рекомендации

Как только воздух нагревается или охлаждается у источника тепла / холода, его необходимо распределить по различным комнатам вашего дома. Это может быть выполнено с помощью систем с принудительной подачей воздуха, гравитации или излучения, описанных ниже.

Системы нагнетания воздуха

Система принудительной подачи воздуха распределяет тепло, производимое печью, или холод, производимый центральным кондиционером, через вентилятор с электрическим приводом, называемый нагнетателем, который нагнетает воздух через систему металлических каналов в комнаты в вашем доме.По мере того, как теплый воздух из печи втекает в комнаты, более холодный воздух из комнат течет вниз по другому набору каналов, называемому системой возврата холодного воздуха, в печь для обогрева. Эта система регулируется: вы можете увеличивать или уменьшать количество воздуха, проходящего через ваш дом. В центральных системах кондиционирования воздуха используется та же система принудительной подачи воздуха, включая вентилятор, для распределения холодного воздуха по комнатам и для возврата более теплого воздуха для охлаждения.

Объявление

Проблемы с системами принудительной подачи воздуха обычно связаны с неисправностью вентилятора.Воздуходувка также может быть шумной и добавляет стоимость электроэнергии к стоимости топочного топлива. Но поскольку в ней используется воздуходувка, система принудительной подачи воздуха представляет собой эффективный способ направлять переносимое по воздуху тепло или холодный воздух по всему дому.

Гравитационные системы

Гравитационные системы основаны на принципе подъема горячего воздуха и опускания холодного воздуха. Следовательно, гравитационные системы нельзя использовать для распределения холодного воздуха из кондиционера. В гравитационной системе печь располагается рядом с полом или под ним.Нагретый воздух поднимается по воздуховодам и попадает в пол по всему дому. Если печь расположена на первом этаже дома, тепловые регистры обычно располагаются высоко на стенах, потому что регистры всегда должны быть выше печи. Нагретый воздух поднимается к потолку. По мере того, как воздух охлаждается, он опускается, входит в каналы возвратного воздуха и возвращается в печь для повторного нагрева.

Другой основной системой распределения для отопления является лучистая система.Источником тепла обычно является горячая вода, которая нагревается печью и циркулирует по трубам, встроенным в стену, пол или потолок.

Радиант Системс

Излучающие системы работают, обогревая стены, пол или потолок комнат или, что чаще всего, обогревая радиаторы в комнатах. Затем эти предметы нагревают воздух в комнате. В некоторых системах используются электрические нагревательные панели для выработки тепла, которое излучается в комнаты. Как и настенные гравитационные обогреватели, эти панели обычно устанавливают в теплом климате или там, где электричество относительно недорогое.Системы излучающего излучения нельзя использовать для распределения холодного воздуха от кондиционера.

Радиаторы и конвекторы, наиболее распространенные средства распределения лучистого тепла в старых домах, используются с системами водяного отопления. Эти системы могут зависеть от силы тяжести или от циркуляционного насоса для циркуляции нагретой воды от котла к радиаторам или конвекторам. Система, в которой используется насос или циркуляционный насос, называется гидравлической системой.

Современные системы лучистого отопления часто встраиваются в дома, построенные на фундаменте из бетонных плит.Под поверхностью бетонной плиты прокладывается сеть водопроводных труб. Когда бетон нагревается трубами, он нагревает воздух, соприкасающийся с поверхностью пола. Плита не должна сильно нагреваться; в конечном итоге он будет контактировать с воздухом по всему дому и нагревать его.

Системы Radiant, особенно когда они зависят от силы тяжести, подвержены ряду проблем. Трубы, используемые для распределения нагретой воды, могут забиться минеральными отложениями или наклониться под неправильным углом.Также может выйти из строя бойлер, в котором вода нагревается у источника тепла. В новых домах системы горячего водоснабжения устанавливаются редко.

В следующем разделе вы узнаете, как термостат и другие элементы управления используются для поддержания климата в помещении, создаваемого вашими системами отопления и охлаждения.

.

Смотрите также