Kaut arī enerģijas pārveidošanas efektivitāte elektriskajos katlos ir viena no augstākajām, ierīces var atšķirties pēc veida un lietojamības. Mēs esam sagatavojuši pārskatu par galvenajām šķidro siltuma pārneses sistēmu elektriskās sildīšanas tehnoloģiju šķirnēm.
Jaudas gradācijas
Ir nepieciešams saprast atšķirību starp elektriskajiem katliem mājas un rūpnieciskiem nolūkiem. Ja, piemēram, mēs ņemam vērā vienu no vadošajiem ražotājiem tirgū – EVAN, tā modeļu klāstā jūs varat atrast apkures iekārtas ar jaudu līdz 1,6 MW, savukārt civiliem mājokļiem elektriskā tīkla slodzes “griesti” parasti ir 20-25 kW.
Sienas elektriskais apkures katls “EVAN”
Elektriskā katla ergonomika ir daudz svarīgāka par tā maksimālo jaudu. Augsta darbības efektivitāte tiek sasniegta, ja ierīcei ir vairāki sildīšanas elementi, kas, ieslēdzot dažādas kombinācijas, spēj radīt tieši tādu siltumenerģijas daudzumu, kāds nepieciešams pašreizējā temperatūras režīmā..
Elektriskais katls Protherm
Visrentablākos šajā sakarā var saukt par katliem, kurus ražo Protherm vai Zota – pakāpju skaits sasniedz 4-5, turklāt sildītājiem ir dažādi jaudas parametri. Ferroli tehnoloģija, piemēram, ievieš digitālās jaudas vadības ķēdi ar automātisku regulēšanu, un jau pieminētā ražotāja “EVAN” WARMOS modeļa diapazonā sildītāji netiek izslēgti, bet tiek vadīti ar PWM metodi ar proporcionālu sildīšanas intensitātes pieaugumu. Komutācijas mezgla pastāvīgas pārslēgšanas trūkums labvēlīgi ietekmē kontaktu grupu izturību, enerģijas patēriņš, sprieguma kritumi un elektrotīkla slodze arī nav tik izteikta.
Elektriskie katli ZOTA
Ņemot vērā, ka vispārējais indikators, izvēloties jaudu, ir 1 kW uz katriem 10 m2 apsildāmā platība, galvenajam atskaites punktam vajadzētu būt ēkas reālajiem siltuma zudumiem. Ir nepieciešams arī nodrošināt jaudas rezervi aptuveni 15-20% apjomā, lai aprīkojums nedarbotos nodiluma dēļ un neparasti zemas āra temperatūras gadījumā.
Vietējam ražotājam cenu zīme par 1 kW jaudas ir aptuveni 2–2,5 tūkstoši rubļu, importētajām iekārtām – līdz 3–3,5 tūkstoši rubļu. Katli, kas paredzēti uzstādīšanai tehniskajās telpās, vienmēr ir lētāki nekā katli ar estētisku ārējo apvalku.
Elektrisko ķēžu šķirnes
Lielākajai daļai sadzīves katlu ar trīsfāzu un vienfāzes savienojumiem ir universāla sildīšanas elementu savienojuma shēma, un tos var viegli pielāgot darbam noteikta veida piegādes tīklā. Šī tendence saglabājas ar maksimālo jaudu līdz 12-16 kW, augstāki sildelementi jau tiek izmantoti bez neitrāla savienojuma punkta. Protams, trīsfāzu ieejas klātbūtnē mājā jums jāizvēlas atbilstoša aprīkojuma klase, lai nodrošinātu kravas simetriju. Tomēr daudzfāzu katlus var izmantot arī tad, kad tie ir savienoti ar 220 V tīklu: trīs dažādi sildelementi dod lielāku brīvību enerģijas regulēšanā.
Elektriskais katls “EVAN” WARMOS “Comfort” 7,5 kW (220V / 380V) ar trīspakāpju jaudas regulēšanu: 1 – izejas caurule; 2 – spaiļu bloks; 3 – bloks cirkulācijas sūkņa pievienošanai; 4 – jaudas pakāpienu norāde; 5 – norāde par dzesēšanas šķidruma trūkumu; 6 – norāde par sildīšanas elementu iekļaušanu; 7 – kontaktori; 8 – termostata rokturis; 9 – siltummezgls siltumizolācijā; 10 – aizsargājošs apvalks; 11 – ieplūdes caurule
Sildīšanas elementu barošana ir tikai viena monētas puse. Tikpat svarīgi ir arī veids, kā viņi tiek pārvaldīti. Tātad lētās mājās un Ķīnā ražotās iekārtās tiek plaši izmantoti magnētiskie kontaktori, kas darbojas ar tīkla spriegumu. Kad katls ir pilnībā noslogots, tīkla spriegums samazinās tik daudz, ka spoles kontakta grupai nenodrošina pietiekamu spiedienu, tāpēc tas ātri sabojājas. Augstas kvalitātes tehnoloģijā komutācijas ierīce darbojas ar zemu spriegumu, ko viegli stabilizē iebūvētais barošanas avots, un tehniski vismodernākajos modeļos jaudas kontrole tiek veikta, izmantojot bezkontakta komutāciju.
Katla savienojuma shēma un iekšējie savienojumi ir izšķiroši svarīgi tā darbības ērtībai. Katlu aprīkojuma ražotāji to saprot un papildina savus produktus ar visa veida ierīcēm, lai paplašinātu darba režīmus. Tātad zviedru ražotāja STS katlus var aprīkot ar izkraušanas releju (jaudas ierobežojums) bez īpašām modifikācijām, un dažos AEG katlos tas tiek uzstādīts pēc noklusējuma. Releji ir savienoti ar strāvas transformatoriem uz ieejas kabeļa un ierobežo jaudu, dodot priekšroku sadzīves tehnikas barošanas avotam.
Sildelementa veida atšķirības
Elektriskos katlos var izmantot trīs veidu sildītājus. Sāksim ar nestandarta standartiem – indukciju un elektrodu. Pretēji tirgotāju centieniem, šādas ierīces nenodrošina jaudas palielinājumu, taču tām ir viena būtiska priekšrocība – mēroga veidošanās neesamība uz sildelementu virsmām. Sakarā ar to efektivitātes samazināšanās laika gaitā pazūd un kalpošanas laiks tiek pagarināts..
Elektrodu katls
Savukārt elektrodu katliem ir diezgan sarežģīts ekspluatācijas uzsākšanas pasākumu sastāvs un tie ir ļoti jutīgi pret siltumnesēja sagatavošanas kvalitāti. Darbībā indukcijas un elektrodu katli nav daudz zemāki par sildīšanas elementu tehnoloģijām, tieši pretēji: ar šāda veida apkuri ir vieglāk ieviest PWM vadību, kuras dēļ tehnoloģija var uzturēt temperatūru ar ļoti augstu precizitāti, nodrošinot enerģijas ietaupījumu..
a – elektrodu katls; c – sildelementa katls; 1 – spailes pieslēgšanai tīklam; 2 – blīvējums un elektriskā izolācija; 3 – lieta; 4 – elektrodu bloks; 5 – sildelements; 6 – ārējā izolācija
Sildāmie katli ir mūžīga klasika. Atkarībā no sildelementu kvalitātes to faktiskais kalpošanas laiks var būt no 7-10 līdz 20 gadiem. Ieteicami lietošanai ar sildītājiem pulētā nerūsējošā tērauda apvalkā, sausiem un keramikas sildīšanas elementiem.
Dizaina iezīmes
Bez traucējumiem un uzticamiem elektriskajiem apkures katliem ir to konstrukcijas vienkāršība. Gandrīz visas apkures iekārtas, kuras darbina ar elektrību, būtībā ir neliela kolba ar sildīšanas elementu, kas piepildīts ar ūdeni. Tomēr attiecībā uz pamata dizaina uzlabošanu ir pozitīvas pārmaiņas..
Tātad, lai uzstādītu tehniski neapsildāmās telpās, katlus var aprīkot ar korpusa siltumizolāciju, lai samazinātu siltuma noplūdi. Indukcijas katliem tiek praktizēta labirinta tipa sildīšanas kamera, kuras dēļ ūdens ar nelielu sienas sildīšanas pakāpi ierobežotā jaudas režīmā pilnībā absorbēs ģenerēto siltumu..
Indukcijas katla konstrukcija: 1 – elektriskā ieeja; 2 – manuāla gaisa izlaišana; 3 – indukcijas spole; 4 – kodols; 5 – katla bungas
Īpaši augsta dažādības pakāpe izpaužas katla aprīkojumā ar visa veida stiprinājumiem. Ja par piemēru ņemsim EPO sērijas katlus un Vaillant apkures iekārtas, atšķirības būs acīmredzamas. Pēdējā gadījumā ir arī otrā karstā ūdens kontūra un iebūvēts sūknis ar izplešanās tvertni un drošības grupu, kā arī ļoti ergonomiska vadības automatizācija. Un, pats galvenais, viss ir iesaiņots vienā kompaktā korpusā. Praktiskā atšķirība ir tāda, ka, izmantojot “tukšu” kolbu, katlu telpas sienas tiek piepildītas ar hidraulisko cauruļvadu elementiem, savukārt monobloku aprīkojums ir mazs un to var uzstādīt mājas dzīvojamā platībā, netraucējot telpas iekšpusi..
Automatizācijas un drošības shēmas
Plašākā diskusiju tēma ir par to, kā elektriskie katli regulē to darbību. Vienkāršākajā versijā tiek izmantoti tāda paša veida termostati, kas tiek uzstādīti uzglabāšanas ūdens sildītājos. Ja temperatūra paaugstinās virs iepriekš noteiktas atzīmes, termoplāte ieslēdz kontakta mehānismu un atver ķēdi. Diemžēl šī vadības metode labi nekorelē ar jaudas izvēles elastību vairāku sildelementu klātbūtnē, tāpēc mazjaudas katli ir aprīkoti ar mehānisku termostatu – līdz 3-4 kW.
Vadības ķēde tiek uzskatīta par nedaudz modernāku, kurā mehānisks termostats atver kontaktora strāvas ķēdi. Šeit ir iespējams uzstādīt vairākus termostatus (nosacīti), kas kontrolē dažādus sildelementus, attiecīgi noregulējot temperatūras samazinājumu atbilstoši darba spējai. Var būt viens termostats, šajā gadījumā atsevišķu sildelementu ieslēgšana un izslēgšana tiek veikta manuāli. Starp aprakstītajām vadības shēmām nav iespējams izdalīt labāko, tās visas var veiksmīgi izmantot dažādos darbības apstākļos..
Tehniskās izcilības virsotni var saukt par apkures tehnoloģiju ar viedo digitālo vadību. Šādos katlos papildus dzesēšanas šķidruma sildīšanas, līmeņa un plūsmas ātruma kontrolei tiek ņemta vērā arī gaisa temperatūra telpās, spiediens sistēmā, noplūdes strāvas, darba spriegums un tīkla slodze. Vismodernākajos katlos var ņemt vērā arī ielas atmosfēras stāvokli, jau iepriekš palielinot vai samazinot jaudu. Jāatzīmē, ka vadības skapis var stāvēt atsevišķi no sildīšanas spuldzes. Arī gandrīz visiem katliem ir papildu aprīkojuma iespēja ar trešo personu automatizācijas ierīcēm, piemēram, tālvadības modulis vai izkraušanas relejs..
Elektriskie katli privātmājas un vasarnīcas sildīšanai: veidi un izvēle
Elektriskie katli ir lieliska izvēle gan privātmāju, gan vasarnīcu sildīšanai. Tie ir viegli uzstādāmi, uzturēšana ir vienkārša, veiktspēja ir augsta, un tie ļauj kontrolēt siltuma līmeni. Galvenie izmantojamie veidi ir vertikālie, horizontālie, telpu sildītāji un mikrokondensatori, un tie var būt ar vai bez dūmvadiem. Izvēloties, jāpievērš uzmanība enerģijas patēriņam, efektivitātei, izskatam un iebūvējamām sistēmām.
Inženiertehniskās sistēmas 
Kādu veidu elektrisko katlu ir vislabāk izvēlēties privātmājas vai vasarnīcas sildīšanai?