Електричні котли - У чому переваги високого ККД електродних котлів

ККД електродного котла? 98%! Ну і що? А ТЕНовий котел частину енергії у космос відправляє? (Знову згадуємо закон збереження енергії). І взагалі, про ККД будь-якого електричного котла слід згадувати лише у разі його встановлення на вулиці (або у приміщенні, де тепло не потрібне). Згадуємо: ККД – це коефіцієнт корисної дії. Якщо для отримання тепла ми використовуємо електроенергію, ККД завжди близький до 100%, оскільки навіть нагрівання проводів - це та корисна дія.

Подібні твердження доводиться чути досить часто. Розглянемо це докладніше.

Щоб було зрозуміліше, у чому перевага високого ККД давайте розглянемо деякий котел опалення з ККД рівним 0%.

Котел із нульовим ККД у будівлі з ідеальною теплоізоляцією

До чого призведе ситуація, коли корисна робота опалювального котла дорівнює нулю, а будівля майже не пропускає тепло у зовнішнє середовище? Опишемо це тезисно на прикладі замкнутої системи опалення:

котел гріє самого себе + проводи, що підводять (якщо це електрокотел) і не гріє теплоносій системи опалення;

котли зазвичай встановлюють у технічних приміщеннях типу тамбурів, сіней, підсобок тощо. Звідси отримуємо гарне нагрівання технічного приміщення і ніякого нагріву корисного житлового приміщення. Щоб впоратися із завданням нагріву та корисного приміщення, наприклад, відкриваємо всі двері між технічним та житловим приміщенням. Після цього довго чекаємо, коли температура у корисних приміщеннях підніметься до комфортної. Або "шаманім" та встановлюємо систему вентиляторів для примусової циркуляції повітря;

якщо котел встановлюється у корисному приміщенні - це найбільш зручний варіант. Корисне приміщення прогріється до потрібної температури рано чипізно, проте, враховуючи точність джерела теплоти, розподіл температури у приміщенні буде завжди комфортним. Поблизу котла завжди буде спекотно, далеко від котла – холодно.

Зауважимо, що звичайно в будівлі з ідеальною теплоізоляцією немає необхідності в безперервній роботі котла. Раз нагрів – і все. Але в цих міркуваннях найголовніше зрозуміти, що буде з розподілом температури в приміщеннях.

Котел із нульовим ККД у будівлі з реальною теплоізоляцією

В цьому випадку з погляду фізики очікуються такі наслідки:

казан також гріє сам себе і проводи, що підводять і не гріє теплоносій. Крім того, додаються процеси теплопровідності, теплового випромінювання та конвекції;

у найбільш поширеному випадку, коли котел встановлений у технічному приміщенні, отримуємо схожу ситуацію. Котел максимально нагріває технічне приміщення. При цьому частина теплової енергії (в основному за рахунок теплопровідності та теплового випромінювання) йде через стіни назовні (в космос), а частина всередину - у суміжні приміщення (можливо і в корисні приміщення також). Знову ж таки отримуємо вкрай низьку ефективність нагріву корисних приміщень і втрату більшої частини теплової енергії;
якщо котел розташований у корисному приміщенні, то тут до перерахованих у першому випадку проблем додається швидка втрата тепла через стіни. Процеси теплопровідності та теплового випромінювання віддають у космос велику теплову енергію, коли великий градієнт температури зосереджено на невеликій площі, а не навпаки. Тобто, знову ж таки втрачаємо більше теплової енергії завдяки точковому розподілу джерела нагріву;

треба додати, що якщо ККД котла низький, але все ж таки більше нуля, нагрітийматеріал котла віддаватиме все ж таки енергію і теплоносію, але цей процес матиме велику інерцію і протікатиме вкрай повільно.

З наведених прикладів читач зможе зрозуміти, що низький ККД опалювального котла призводить до:

неефективному розподілу теплової енергії, що генерується котлом, по корисному опалювальному приміщенню з усіма витікаючими;

неефективності керування процесом нагрівання корисного приміщення внаслідок інерційності процесів передачі тепла.