Kaheahelaline elektrikatel: ehitus, eeliste ja puuduste analüüs + mida arvestada valikul

Kui maja gaasi ühendamine pole võimalik, tuleb autonoomse kütte ja vee soojendamise probleem lahendada alternatiivsete energiaallikate abil. Võib paigaldada päikesegeneraatoreid, kütta puude või pelletitega. Parimaks lahenduseks võib siiski osutuda kaheahelaline elektrikatel.

Meie esitatud artiklis on üksikasjalikult kirjeldatud elektrilist energiat soojuseks muundava seadme tööpõhimõte ja liigid. Loetletud on juhised, mida tulevased seadme omanikud peaksid enne selle ostmist arvesse võtma. Antud on soovitused säästlikuks kasutamiseks.

Seadme tööpõhimõte

Kaheahelalise katla konstruktsioon näeb ette kahe kütteelemendi paigutamist ühte seadmesse vee ja soojuskandja soojendamiseks. Süsteem tööb tänu elektrivoolu muundamisele soojusenergiaks.

Kaheahelalise katla konstruktsiooni eripärad

Ruumi kütmiseks ühendatakse katlaga suletud tüüpi küttering, milles liigub soojuskandja. Teine torustik on ette nähtud sooja vee andmiseks, mida soojendatakse sisseehitatud mahutis või läbivoolupõhimõttel.

Soojal aastaajal saab kütte välja lülitada ja kasutada katelt ainult veesoojendina.

Elektrikatla kaks kontuuri võivad töötada nii teineteisest sõltumatult kui ka üheaegselt, soojendades maja ja vett

Seade koosneb järgmistest põhielementidest:

• soojustatud korpusest, sisse- ja väljalaskearmatuurist;
• soojusvahetist, milles ringleb soojuskandja;
• juhtimissüsteemist ja automaatikaplokist, mis võimaldab seadistada temperatuuri parameetreid ning seadet välja/sisse lülitada;
• kütteseadmest;
• rõhu vähendamise paisupaagist;
• kaitseklapist;
• õhutusseadmest (automaatne või käsitsi) õhulukkude eemaldamiseks;
• ringluspumpadest sooja vee süsteemi ja kütte jaoks;
• ohutusgrupist temperatuuriandurite ja releedega.

Elektrikatla tööpõhimõte seisneb soojusvahetuses: ringluspump pumpab paaki vett, mis soojendatakse termoelemendiga teatud temperatuurini ja juhitakse kas kütteringi või sooja vee süsteemi.

Põhimõtteliselt võib kaheahelaline elektriseade, nagu ka selle gaasiline analoog, täita nii majakatla kui ka läbivooluvesi soojendaja funktsiooni.

Elektroseadmete eelised ja puudused

Elektrküte on keskkonnasõbralik kütmisviis, kuna see ei saasta õhku suitsu ja tahmaga nagu tahkeküttekatel, vingugaasi ega muid kahjulikke heitgaase nagu gaasiseadmed.

Lisaks sellele välistab elektrikütte töö iseärasus praktiliselt hädaolukorrad vee lekke korral – kui soojuskandjat süsteemis pole, lülitub seade automaatselt välja.

Elektrkatla kasutegur on suurepärane – 95-99%, kuid isegi nii kõrge soojusülekanne ei kompenseeri suurt elektritarbimist, seetõttu jääb elektriseade gaasikatlaga võrreldes alla.

Samuti võib elektriseadmete üldiste eeliste hulka arvata:

• Lihtne paigaldus – puudub vajadus varustada korsten, sundventilatsioonisüsteem, vedada gaasitorustikku ja vormistada hunnik lubasid nagu gaasikatla paigaldamisel.
• Ohutus – elektrkatla lekkimise või keemise tõenäosus on väga väike, lisaks ei hõlma seadme konstruktsioon lahtise leegi, kergesti süttivate materjalide ega plahvatusohtliku gaasi kasutamist.
• Kompaktsed mõõtmed – oluline aspekt väikeste ruumide puhul. Lisaks saab seadet paigaldada mitte ainult projektiga ettenähtud kohtadesse (nagu gaasiseadmed), vaid igasse sobivasse kohta, kus on võimalik ühendada elektrivõrgu ja küttesüsteemiga.
• Vaikus – elektrikatel töötab ilma vibratsiooni, heitgaaside ja muude helideta, mis on omased tahkekütte ja gaasiseadmetele.
• Taskukohane hind nii seadme enda kui ka selle paigalduse ja hoolduse puhul.

Mis puudutab puudusi, siis üks olulisemaid on tarbitud energia hind. Kui jutt on elektriküttest ja soojaveevarustusest suure maja jaoks, on summad märkimisväärsed.

Seetõttu ei ole enne ostmist üleliigne teha vähemalt ligikaudne tarbimisarvutus, analüüsides teavet pindala, veekulu ja seadme võimsuse kohta. Ja siis otsustada – kas see on seda kulu väärt.

Kulude oluliseks vähendamiseks aitab paigaldada spetsiaalseid kontrollereid, akumuleerivaid seadmeid ja diferentseeritud arvesteid, mis töötavad režiimis „päev-öö“.

Muud puudused:

• Sõltuvus energiavarustusest – piirkonnas, kus on pidevad elektrikatkestused, kaotab sellise kütteseadme paigaldamine mõtte. Kui aga katkestused on juhuslikud, mitte elu norm, aitab probleemi lahendada energiat akumuleeriva generaatori ostmine.
• Pingekõikumised mõjuvad hävitavalt katla tundlikule automaatikale, seega enne seadmete paigaldamist tuleks hankida head energiestabilisaatorid.
• Setete sadestumine. Kuna soojaveevarustuses kasutatakse vooluvett, kattuvad küttelemendid järk-järgult katlakiviga, mida tuleb seadmest eemaldada. Lahenduseks võib olla külma vee sisselaskele filtrite paigaldamine ja regulaarne hooldus.

Lisaks, enne elektrikatla paigaldamist tasuks uurida, kas teie kodu elektrivõrk on sellise koormuse jaoks ette nähtud. Näiteks 200 ruutmeetri suuruse pinna jaoks kulub vähemalt 16-20 kW.

Ja see on ainult kütte jaoks, arvestamata teisi elektriseadmeid. Ning kui uutes suvilapiirkondades on selline võimsus ette nähtud kolmefaasilise võrguga ühendamise teel, siis suvila krundi jaoks eraldatakse tavaliselt mitte rohkem kui 10 kW.

Elektriliste katelde tüübid

Kaasaegsed elektrikatlad on varustatud erineva tööpõhimõttega küttekehadega. Kuid üheaegselt nii kütteks kui ka soojaveevarustuseks saavad olla mõeldud ainult TEN-konstruktsiooniga seadmed.

Elektrilise katla ühendamine kütte- ja soojaveesüsteemiga näeb enamasti ette boileri paigaldamist soojusvahetiga või kuuma vee akumulatsioonimahuti paigaldamist.

Teisi seadmeid saab soojaveevarustuseks kasutada ainult siis, kui küttekontuuri ühendada kaudkütte boiler.

Küttekehadega elektriseadmed

Kõige levinumatesse elektrikateldesse on sisse ehitatud kütteelemendid – TEN-id, mis on valmistatud keraamikast või metallist, omavad varraste, spiraali või kaarekujuliselt painutatud õõnsa pulga kuju, mille sees asub kindla takistusega niit. Need toimivad «vahendajatena», kuumenedes elektrivoolu läbimisel ja andes soojuse üle veele.

Kaheahelalise elektrikatla skeem. Elementide arv sõltub seadme võimsusest ja selle sisemahust, kuid täiendavad TEN-id mitte ainult ei suurenda kuumutuskiirust, vaid ka elektrienergia kulusid ja hoolduskulusid.

Seadme peamine puudus – kiire katlakivi teke TEN-idel, mis halvendab selle töövõimet. Näiteks katlakivi kihi paksusel kõigest 0,5 mm väheneb seadme kasutegur 10% võrra nominaalsest, 2 mm paksusel aga 35-40%!

Selle tulemusel soojendab seade vett aeglasemalt, seega suureneb elektritarbimine. Seetõttu vajab katel pidevat puhastamist ja perioodilist riknenud kütteelementide väljavahetamist.

TENi eluea pikendamiseks on soovitatav kasutada puhastusfiltrite süsteemi või lisada soojuskandjale spetsiaalseid pehmendusvahendeid ning kütteringi valada destilleeritud vett.

Lisaks vajavad TENiga katlad regulaarset hooldust, sest tegemist on seadme ohutu kasutamisega. Kütteelement kulub järk-järgult ja võib läbi põleda.

Kui see juhtub koos korpuse rõhu kadumisega – on see veel poole hädaga. Sel juhul laguneb kuumutatud nikroom lihtsalt veega kokkupuutel laiali ega kujuta inimesele ohtu. Kui aga eraldunud element jääb vigastamata korpusesse ja jätkab tööd, satub kogu metallkorpusele tänu veele kui juhile pinge.

Induktsioonkütteseadmed

Induktsioonkatla töö põhineb magnetinduktsioonil, mis võimaldab muuta elektrit soojusenergiaks. Korpuse sees paikneb primaarkontuur induktiivpooliga, mis pinge andmisel tekitab vahelduva magnetvälja.

Selle tulemusel tekivad nn Foucault' voolud (või pöörisvoolud), mis soojendavad metalli ja see omakorda annab oma soojuse ringlevale kandjale.

Ajaproovitud TEN-katlad võib kartuseta paigaldada isegi elutuppa, ent induktsioonseadmete jaoks on parem ette näha eraldi ruum – hoolimata tootjate reklaamväidetest ei ole meditsiin kinnitanud elektromagnetväljade kahjutust inimesele.

Induktsioonkatelde eelised võrreldes TEN-seadmetega:

• Kõrgeim kasutegur – 98-99%.
• Suurem küttepind ja vastavalt kiirem soojusülekanne.
• Kütteelemendile ei teki katlakivi.
• Täiesti autonoomsed ega vaja hooldust.
• Lisaks veele saab soojuskandjana kasutada naftasaadusi ja õli.

Peamine puudus nendel seadmetel on kõrge hind ja vajadus ühendada kaudkütteboiler või akumulatsioonipaak, et varustada maja sooja veega. Seetõttu, hoolimata mitmetest induktsioonseadmete eelistest, hoiavad tarbijate nõudluse liidripositsiooni kindlalt kaheahelalised TEN-katlad.

Elektroodküttekehadega katlad

Elektroodkatla töö põhineb vee kõrgel soojusjuhtivusel. Korpuse sees paiknevad negatiivsed ja positiivsed elektroodid, mis toodavad elektrivoolu, nende vahel ringleb soojuskandja.

Kütmine toimub energia arvelt, mis vabaneb molekulide lõhustumisel laetud ioonideks ja nende liikumisel vastavapooluselisele elektroodile. Tänu sellele toimub vee soojenemine katlakambris peaaegu silmapilkselt.

Elektroodkeetja kohustuslik tingimus – hea maandus, kuna seadmed on potentsiaalselt ohtlikud ja korpus võib tugeva vooluga läbi lüüa.

Elektroodkeetjate eelised võrreldes TEN-keetjatega:

• Kütavad vett 10 korda kiiremini.
• Kulutavad 20-30% vähem elektrienergiat.
• Omavad kompaktset suurust isegi suure tootlikkuse juures (enamasti on mudelid seinakinnituse variandis).
• Ei lähe rikki pingekõikumiste korral.

Kuid oluliste puuduste tõttu pole elektroodkeetjad veel laialt levinud. Põhiliselt kasutatakse neid kütmiseks, kuid teise kontuuri sooja tarbevee jaoks saab korraldada, kui süsteem on täiendatud kaudkütteboileriga.

Need seadmed on nõudlikud vedeliku koostise suhtes, mis on soojuskandja. Tavaline kraanivesi on välistatud, soovitatav on kasutada spetsiaalset vedelikku tasakaalustatud soolasisaldusega. Lisaks lahustuvad elektroodid töö käigus järk-järgult ja vajavad väljavahetamist.

Elektroodkeetjad on väga kompaktsed, kuid neil pole suurt võimsust, seega suurte pindade kütmiseks on ette nähtud moodulid, milles on mitu järjestikku ühendatud seadet.

Ohutuks kasutamiseks on elektroodkeetjal soovitatav varustada täiendava automaatikakomplektiga, mida müüakse eraldi ja mis sageli maksab rohkem kui seade ise. Eelkõige on selleks tsirkulatsioonipump ja elektrooniline temperatuuriregulaator, mis juhib küttetemperatuuri.

Vajalik on ka voolu kontroller, mis reguleerib voolutugevust ja võimaldab seadet välja lülitada, et vältida vee keemist.

Millele peaksite ostmisel tähelepanu pöörama?

Kui olete välja mõelnud, millist seadet täpselt osta soovite, on aeg mõelda selle suuruse ja tehniliste parameetrite peale.

Kõige sagedamini paigaldatakse elektrikeetjad kööki, kuid saab varustada ka minikatlamaja, mis võimaldab peita väheatraktiivsed kommunikatsioonid ja lisaseadmed (akumulatsioonipaak, kaudkütteboiler jne).

Seadme valik paigaldusviisi järgi

Sõltumata konstruktsiooni tüübist saab kõik kaheahelalised keetjad jagada kahte suurde rühma – seina- ja põrandakeetjad. Mõõtmed ja mudeli valik sõltuvad otseselt kütmist vajavast pindalast ja ka vaba ruumi hulgast seadme jaoks.

Seinakeetja erineb põrandakeetjast väikeste mõõtmete poolest – vajadusel saab selle peita rippkappi või kappi, kuid isegi maskeerimata seade ei näe kohmakas välja ja sobib suurepäraselt teiste kodumasinatega.

Seinale paigaldatavad seadmed on mõeldud suhteliselt väikeste pindalade (kuni 100 m²) kütmiseks, seetõttu paigaldatakse neid kõige sagedamini korteritesse või väikestesse suvilamajadesse. Need kinnitatakse spetsiaalsetele kronsteinidele mis tahes vertikaalsele pinnale, mis sellist koormust talub.

Põrandakatlad on üsna mahukad seadmed, kuid need võivad varustada kuni 200 m² suurust maja soojuse ja katkematu veevarustusega, kusjuures akumulatsioonipaagid võivad olla kas seadmesse sisse ehitatud (mis suurendab oluliselt selle mõõtmeid) või paigaldatud eraldi.

Kui suvila ruutmeetrid ületavad 200 m², saab varustada katlaruumi mitme elektrikatlaga või kasutada täiendavaid kütteallikaid – tahkekütteseadmeid või päikesepatareisid.

Vajaliku võimsuse arvutamine

Lihtsaim viis on jagada köetav pindala 10-ga. Arvatakse, et 10 m² kütmiseks kulub 1 kW, kuid saadud arv on üsna tinglik, sest selline arvutus on mõttekas ainult ruumide puhul, mille kõrgus ei ületa 3 meetrit.

Lisaks sõltub soojuskulu suuresti isolatsiooni olemasolust, akende kvaliteedist ja nende suurusest, piirkonna kliimaomadustest ning maja ehitamisel kasutatud materjalidest.

Kui majas on kõrged laed, tuleb kõigepealt määrata ruumi maht (pindala korrutada kõrgusega). Seejärel arvutada vajalik võimsus, lähtudes sellest, et 1 m³ kohta on vaja 35 W.

Ostmisel kaaluge mudeleid, mille võimsus ületab teie arvutuslikke näitajaid 15-20% – parem on seada katel nõrgemale režiimile kui külmal talvel külmetada, kui seade töötab piiril.

Saadud tulemusele tuleb lisada «varu»:

• 10% – suure klaaspinna korral (panoraamaknad, veranda jne).
• 15% – kui maja pole isoleeritud.
• 10-15% – külmade talvedega piirkondades.
• 20% – lisakoormuseks, kui soojaveesüsteem töötab läbivoolukütte režiimil.

Sisseehitatud akumulatsioonipaagiga katelde jaoks vajaliku võimsuse arvutamisel tuleb juhinduda tootja poolt tehnilises dokumentatsioonis näidatud andmetest.

Katla tehnilistest parameetritest sõltub ka selle toiteviis. Kuni 10 kW seadmeid saab ühendada tavalisse 220 V võrku, kuid võimsamad katlad – kolmefaasilisse võrku (selleks võib olla vajalik kohaliku elektrivõrgu luba, kui majja pole viidud 380 V liini).

Muud olulised nüansid

Vastavalt vee soojendamise põhimõttele saab kaheahelalised elektriboilerid jagada läbivoolu- ja akumulatsiooniboileriteks. Esimesed on hea valik väikese maja ja pere jaoks, nad suudavad rahulikult teenindada 1-2 veetarbimispunkti lisaks küttele. Kuid vaatamata kompaktsusele ja kasutamismugavusele on seadmel «2 in 1» oluline puudus – suur koormus elektrivõrgule.

Kuid akumulatsiooniseade võtab palju rohkem ruumi täiendava paagi tõttu, milles hoitakse kuuma vee varu. Sellise varustuse eelis on see, et see suudab varustada vett suurtes kogustes ja võimaldab säästa kuni 10% elektrit, kuna see ei raiska energiat pidevale kuumutamisele, vaid ainult hoiab selle temperatuuri.

Tänu soojusisolatsioonkihile on veekao mahutis tunnis kuni 0,5 kraadi. Seadme tehnilises passis, mis on ette nähtud ühendamiseks sooja vee süsteemiga, peab olema märgitud selle läbilaskevõime – temperatuuri miinimum ja maksimum, vee maht ja vajalik kuumutamisaeg.

Kaasaegsed elektriboilerid võimaldavad seadet juhtida ja ruumi küttetemperatuuri kontrollida nutitelefonide või «targa kodu» süsteemi abil.

Lisaks võib boiler olla varustatud:

• Automaatikablokk kaugjuhtimiseks puldist või võrgu kaudu.
• Külmumiskaitse, mis võimaldab hoida süsteemis minimaalset temperatuuri, mis on oluline suvilate ja maamajade jaoks, kus pole püsielanikke.
• Andurid, mis jälgivad ilma muutust, lülitavad seadme sisse temperatuuri langemisel ja välja päikesepaistelistel tundidel.
• Seadmed, mis alandavad vee temperatuuri ühendamiseks «sooja põranda» süsteemiga.
• Andurid, millel on võimalus programmeerida mikrokliimat kogu ruumis või üksikutes tubades oma äranägemise järgi.

Loomulikult tõstavad tootja «boonused» seadme hinda, kuid nende abiga on boilerit palju mugavam kasutada.

Säästmise viisid kasutamisel

Et vähendada elektrienergia kulusid elektriboileri kasutamisel kütteseadme ja veesoojendajana, tuleb vähendada maja üldisi soojuskadusid.

Eelkõige tasub vanad puidust raamid asendada kaasaegsete 2-3 õhukambriga akendega ja hoolitseda seinte (eelistatavalt välispoole) soojustamise eest vahtplasti, mineraalvilla või muude madala soojusjuhtivusega materjalidega.

Muud säästuvõimalused:

1. Täiendav ühendus või eraldi seadmed, mis töötavad alternatiivenergial (päikesepaneelid, tuulegeneraatorid, puuküttega kamin), vähendavad oluliselt elektritarbimist.
2. Mitmetariifne arvesti võimaldab öökütte eest vähem maksta ning hommikuste ja õhtuste tipptundide (8.00–11.00 ja 20.00–22.00) ajal võib seadme isegi välja lülitada (kõige kallim on sel ajavahemikul tarbitud elekter). Kui süsteemi täiendada välise soojusakumulaatoriga, saab öist „odavat" energiat koguda, et seda päeval kasutada.
3. Ventilatsioonisüsteemi reküperaator aitab hoida köetud õhu maja sees.
4. Nädalaprogrammeerija kogub süsteemi tööandmed määratud ajavahemiku kohta, et valida kõige mugavam ja säästlikum töörežiim minimaalse energiatarbega.
5. Toatermostaadid jälgivad muutusi maja mikrokliimas ja edastavad andmed katlasse sisseehitatud andurile, mis lülitab kütte sisse/välja, vältides õhu ülekuumenemist ja liigset soojuskadu.

Elektrikatla töö nõuetekohase korraldamise korral saab elektritarbimist ja sellega kaasnevaid kulutusi vähendada kuni 40%.

Energiasäästlike maavalduse küttevõimalustega tutvustab järgmine artikkel, mis käsitleb üksikasjalikult seda väga huvitavat teemat.

Järeldused ja kasulik video teemal

Soovitame tutvuda valikuga ülevaadetest ja praktilistest nõuannetest erineva konstruktsiooniga elektrikatelde kasutamise kohta kodu kütmiseks ja soojaveevarustuseks.

Elekterkütte nüansid – katlad ja muud elektrikütteseadmed, seadmete võimsuse ja küttehooaja kulude arvutus:

Kuigi kaheahelalised elektrikatlad tunduvad kasutamisel väga mugavad, arvutage enne ostu minekut külma aastaaja elektrikulud või pöörduge soojustehnikute poole.

Võib-olla soovitatakse Teile ökonoomsemat süsteemi, millel on üheahelaline katel koos kaudkuumutusega boileriga, või projekteeritakse kombineeritud küte, kus elektriseadme suurt energiatarvet kompenseeritakse täiendavate energiaallikatega.

Palun kirjutage kommentaarid allpool asuvasse lahtrisse. Rääkige, mis sai Teie jaoks otsustavaks argumendiks kaheahelalise katla mudeli valikul. Jagage kasulikku teavet, mis tuleb kasuks veebisaidi külastajatele, esitage küsimusi.