Zweikreis-Elektrokessel: Gerät, Analyse der Vor- und Nachteile + was bei der Auswahl zu beachten ist

Wenn es nicht möglich ist, Gas in das Haus zu transportieren, muss das Problem der autonomen Heizung und der Warmwasserbereitung mit alternativen Energiequellen gelöst werden. Sie können Solargeneratoren installieren, Holz oder Pellets erhitzen. Ein Zweikreis-Elektrokessel kann jedoch die beste Lösung sein.

In unserem Artikel beschreiben wir detailliert das Funktionsprinzip und die Arten von Geräten, die elektrische Energie in Wärmeenergie umwandeln. Aufgeführt sind Richtlinien, die von den zukünftigen Eigentümern des Geräts vor dem Kauf berücksichtigt werden sollten. Empfehlungen zum wirtschaftlichen Betrieb werden gegeben.

Das Funktionsprinzip des Gerätes

Die Konstruktion des Zweikreis-Kessels sieht vor, dass zwei Heizelemente zum Erhitzen von Wasser und eines Kühlmittels in einem Gerät untergebracht werden. Das System arbeitet dank der Umwandlung von elektrischem Strom in Wärmeenergie.

Konstruktionsmerkmale eines Zweikreis-Kessels

Zur Beheizung des Raumes ist ein Heizkreislauf an den Kessel angeschlossen, entlang dessen sich das Kühlmittel bewegt. Die zweite Rohrleitung dient zur Versorgung mit heißem Wasser, das im eingebauten Speicher oder nach dem Durchflussprinzip erwärmt wird.

In der warmen Jahreszeit kann die Heizung ausgeschaltet und der Kessel nur als Kessel verwendet werden.

Zwei Stromkreise eines Elektrokessels können unabhängig voneinander funktionieren und gleichzeitig ein Haus heizen und Wasser heizen

Das Gerät besteht aus folgenden Hauptelementen:

• Gehäuse mit Wärmedämmung, Eingangs- und Ausgangsarmaturen;
• einen Wärmetauscher, durch den das Kühlmittel zirkuliert;
• Steuerungssystem und Automatisierungseinheit, mit der Sie die Temperaturparameter einstellen und das Gerät ein- und ausschalten können;
• Heizvorrichtung;
• Ausdehnungsgefäß zur Druckentlastung;
• Sicherheitsventil;
• eine Entlüftung (automatisiert oder manuell) zum Entfernen von Luftstaus;
• Kreiselpumpen für Warmwasser und Heizung;
• Sicherheitsgruppen mit Temperatursensoren und Relais.

Das Funktionsprinzip des Elektrokessels ist der Wärmeaustausch: Eine Kreispumpe pumpt Wasser in den Tank, der von einem Thermoelement auf eine bestimmte Temperatur erwärmt und entweder in den Heizkreis oder in das Warmwassersystem eingeleitet wird.

Tatsächlich kann ein Zweikreis-Elektrogerät wie sein Gasgegenstück sowohl als Hauskessel als auch als Durchflusserhitzer für Wasser dienen.

Vor- und Nachteile elektrischer Geräte

Elektrische Heizung ist eine umweltfreundliche Heizmethode, da sie die Luft nicht mit Rauch und Ruß wie ein Festbrennstoffkessel, Kohlenmonoxid und anderen schädlichen "Abfällen" wie Gasgeräten verschmutzt.

Auch Feature-Arbeit elektrische Heizung Beseitigt praktisch höhere Gewalt während Wasserlecks - wenn sich kein Kühlmittel im System befindet, schaltet sich das Gerät automatisch aus.

Ein Elektrokessel hat einen hervorragenden Wirkungsgrad - 95-99%, aber selbst ein so hoher Wärmeübergang gleicht den hohen Stromverbrauch nicht aus, weshalb das Gerät im Vergleich zu einem Gaskessel verliert

Zu den allgemeinen Vorteilen elektrischer Geräte gehören:

• Einfache Installation - Es ist nicht erforderlich, einen Schornstein und ein Zwangslüftungssystem auszurüsten, eine Gasleitung zu versorgen und eine Reihe von Genehmigungen zu erstellen, wie dies bei der Installation eines Gaskessels der Fall ist.
• Sicherheit - Die Wahrscheinlichkeit eines Auslaufens oder Kochens eines Elektrokessels ist sehr gering. Darüber hinaus sieht das Design des Geräts nicht die Verwendung einer offenen Flamme, brennbarer Materialien und explosiven Gases vor.
• Kompakte Größe - Ein wichtiger Moment für kleine Räume. Darüber hinaus kann das Gerät nicht nur an Orten installiert werden, die speziell für das Projekt vorgesehen sind (z. B. Gasgeräte), sondern auch an jedem geeigneten Ort, an dem ein Anschluss an das Stromnetz und die Heizung möglich ist.
• Geräuschlosigkeit - Der Elektrokessel arbeitet ohne Vibrationen, „Abgase“ und andere Geräusche, die Festbrennstoff- und Gasgeräte verursachen.
• Erschwingliche Kosten sowohl das Gerät selbst als auch seine Installation, Wartung.

Einer der größten Mängel sind die Energiekosten. Wenn es darum geht elektrische Heizung und dhw für ein großes Häuschen, die Mengen werden beeindruckend sein.

Daher ist es nicht überflüssig, vor dem Kauf eine ungefähre Berechnung des Verbrauchs vorzunehmen, indem Informationen über Fläche, Wasserverbrauch und Leistung des Geräts analysiert werden. Und dann entscheiden Sie, ob das „Schaffell“ die Kosten wert ist.

Durch die Installation spezieller Steuerungen, Speichergeräte und differenzierter Zähler im Tag-Nacht-Modus werden die Kosten erheblich gesenkt.

Andere Nachteile:

• Energieabhängigkeit - In einem Gebiet mit ständigen Stromunterbrechungen verliert die Installation eines solchen Heizgeräts seine Bedeutung. Wenn die Ausfälle jedoch zufällig sind und nicht die Norm sind, hilft der Kauf eines Generators, der Energie speichert, das Problem zu lösen.
• Netzspannungsstöße Sie wirken sich nachteilig auf die empfindliche Automatisierung des Kessels aus. Vor der Installation der Geräte lohnt es sich daher, gute Energiestabilisatoren zu kaufen.
• Sedimentation. Da fließendes Wasser für Warmwasser verwendet wird, werden die Heizelemente nach und nach mit Zunder bedeckt, der aus dem Gerät entfernt werden muss. Die Lösung kann darin bestehen, Filter am Einlass von kaltem Wasser zu installieren und regelmäßig zu warten.

Auch vor der Installation ElektrokesselEs lohnt sich herauszufinden, ob Ihr Heimnetzwerk für eine solche Belastung ausgelegt ist. Zum Beispiel benötigt eine Fläche von 200 Quadraten mindestens 16-20 kW.

Und dies gilt nur zum Heizen, ausgenommen andere Elektrogeräte.Und wenn in neuen Bauerndörfern ein solcher Strom durch den Anschluss an ein dreiphasiges Netz bereitgestellt wird, werden für ein Sommerhaus normalerweise nicht mehr als 10 kW zugewiesen.

Arten von Elektrokesseln

Moderne Elektrokessel sind mit Heizungen mit einem anderen Funktionsprinzip ausgestattet. Gleichzeitig können jedoch nur Geräte mit Heizelementausführung zum Heizen und zur Warmwasserversorgung verwendet werden.

Der Anschluss eines Elektrokessels an das Heizsystem und die Warmwasserversorgung umfasst meistens die Installation eines Kessels mit einem Wärmetauscher oder einem Tank zur Ansammlung von Warmwasser

Andere Arten von Geräten können nur dann für Warmwasser verwendet werden, wenn ein indirekter Heizkessel an den Heizkreis angeschlossen ist.

Elektrogeräte mit Heizelementen

Bei den gängigsten Modellen von Elektrokesseln sind Heizelemente eingebaut - Heizelemente aus Keramik oder Metall haben die Form von Stäben, Spiralen oder Hohlstäben, die durch einen Lichtbogen gekrümmt sind und in denen ein Gewinde mit einem bestimmten Widerstand angeordnet ist. Sie wirken als "Vermittler", erwärmen sich beim Durchgang von elektrischem Strom und übertragen Wärme auf Wasser.

Der Schaltplan eines Zweikreis-Elektrokessels. Die Anzahl der Elemente hängt von der Leistung des Geräts und seinem internen Volumen ab. Zusätzliche Heizelemente erhöhen jedoch nicht nur die Heizrate, sondern auch die Kosten für Strom und Wartung

Der Hauptnachteil der Vorrichtung ist die schnelle Bildung von Zunder auf den Heizelementen, die ihre Leistung beeinträchtigt. Wenn beispielsweise die Dicke des Kalks nur 0,5 mm beträgt, nimmt der Wirkungsgrad des Geräts um 10% des Nennwerts und bei 2 mm um 35-40% ab!

Infolgedessen erwärmt das Gerät das Wasser langsamer, sodass der Stromverbrauch steigt. Daher muss der Kessel ständig gereinigt und die ausgefallenen Heizelemente regelmäßig ausgetauscht werden.

Um die Lebensdauer des Heizgeräts zu verlängern, wird empfohlen, ein System zur Reinigung von Filtern zu verwenden oder dem Kühlmittel spezielle Weichmacher und dem Heizkreislauf destilliertes Wasser zuzusetzen.

Darüber hinaus müssen Kessel mit Heizelementen regelmäßig gewartet werden, da es sich um die sichere Verwendung von Geräten handelt. Das Heizelement nutzt sich allmählich ab und kann ausbrennen.

Wenn dies mit der Druckentlastung des Falles passiert - eine weitere Hälfte des Problems. In diesem Fall bröckelt das erhitzte Nichrom einfach durch Kontakt mit Wasser und stellt keine Gefahr für den Menschen dar. Bleibt das abgetrennte Element jedoch im unbeschädigten Gehäuse und arbeitet weiter, wird das gesamte Metallgehäuse aufgrund des Leiterwassers mit Strom versorgt.

Induktionsheizgeräte

Der Betrieb des Induktionskessels basiert auf einer magnetischen Induktion, mit der Sie Elektrizität in Wärmeenergie umwandeln können. Im Inneren des Gehäuses befindet sich ein Primärkreis mit einer Induktionsspule, die beim Anlegen einer Spannung ein magnetisches Wechselfeld erzeugt.

Infolgedessen entstehen sogenannte Foucault-Ströme (oder Wirbelströme), die das Metall erwärmen und seine Wärme auf den zirkulierenden Träger übertragen.

Bewährte elektrische Heizkessel können auch in einem Wohnzimmer ohne Angst installiert werden. Es ist jedoch besser, einen separaten Raum für Induktionsgeräte vorzusehen. Trotz der Werbebotschaften der Hersteller hat die Medizin die Unbedenklichkeit elektromagnetischer Felder für den Menschen nicht bestätigt

Vorteile von Induktionskesseln gegenüber Heizgeräten:

• Der höchste Wirkungsgrad liegt bei 98-99%.
• Große Heizfläche und damit schnellere Wärmeübertragung.
• Am Heizelement bildet sich kein Zunder.
• Völlig autonom und erfordern keinen Service.
• Neben Wasser können Öl und Öl als Wärmeträger verwendet werden.

Der Hauptnachteil solcher Geräte ist der hohe Preis und die Notwendigkeit, eine Verbindung herzustellen indirekter Heizkessel oder Lagertank, um das Haus mit heißem Wasser zu versorgen.Trotz einer Reihe von Vorteilen von Induktionsgeräten halten Kessel mit Zweikreisheizelementen daher die Führungsposition der Verbraucher fest.

Kessel mit Elektrodenheizungen

Der Betrieb des Elektrodenkessels basiert auf einer hohen Wärmeleitfähigkeit in der Nähe von Wasser. Im Inneren des Gehäuses befinden sich negative und Plus-Elektroden, die elektrischen Strom erzeugen und zwischen ihnen zirkulieren Kühlmittel.

Die Erwärmung erfolgt aufgrund der Energie, die beim Aufspalten von Molekülen in geladene Ionen freigesetzt wird, und ihrer Bewegung zur Elektrode mit der entsprechenden Polarität. Aufgrund dessen erfolgt die Erwärmung des Wassers in der Kesselkammer fast sofort.

Voraussetzung für den Elektrodenkessel ist eine gute Erdung, da es sich bei den Geräten um potenziell gefährliche Geräte handelt und das Gehäuse mit einer starken Stromladung „durchbrechen“ kann

Vorteile von Elektrodenkesseln gegenüber TEN-Geräten:

• Erhitzt Wasser 10 mal schneller.
• Geben Sie 20-30% weniger Strom aus.
• Sie haben auch bei hoher Produktivität kompakte Abmessungen (meistens werden Modelle in Wandbauweise angeboten).
• Versagen Sie nicht mit Spannungsspitzen.

Aufgrund erheblicher Mängel sind Elektrodenkessel jedoch noch nicht weit verbreitet. Sie werden hauptsächlich zum Heizen verwendet, es ist jedoch möglich, einen zweiten Kreislauf für die Warmwasserversorgung zu organisieren, sofern das System mit einem indirekten Heizkessel ausgestattet ist.

Diese Geräte stellen hohe Anforderungen an die Zusammensetzung der Flüssigkeit, die ein Kühlmittel ist. Normales Leitungswasser ist ausgeschlossen. Es wird empfohlen, eine spezielle Flüssigkeit mit einer ausgewogenen Salzzusammensetzung zu verwenden. Außerdem lösen sich die Elektroden während des Betriebs allmählich auf und müssen ausgetauscht werden.

Elektrodenkessel sind sehr kompakt, haben jedoch keine hohe Leistung. Zum Heizen großer Flächen werden daher Module mit mehreren in Reihe geschalteten Geräten bereitgestellt

Für eine sichere Verwendung wird empfohlen, den Elektrodenkessel mit einem zusätzlichen Automatisierungssatz auszustatten, der separat erhältlich ist und häufig mehr kostet als das Gerät selbst. Zunächst ist es eine Umwälzpumpe und ein elektronischer Temperaturregler, der die Heiztemperatur regelt.

Es wird auch ein Stromregler benötigt, der die Stromstärke reguliert und das Gerät ausschalten kann, um kochendes Wasser zu vermeiden.

Worauf muss man beim Kauf achten?

Wenn Sie herausgefunden haben, welche Art von Gerät Sie kaufen möchten, ist es Zeit, über die Größe und die technischen Parameter nachzudenken.

In den meisten Fällen werden Elektrokessel in der Küche installiert. Sie können jedoch auch einen Minikesselraum einrichten, in dem Sie unattraktive Kommunikation und zusätzliche Geräte (Lagertank, indirekter Heizkessel usw.) verbergen können.

Auswählen eines Geräts nach Installationsmethode

Unabhängig von der Art der Konstruktion können alle Zweikreis-Kessel in zwei große Gruppen unterteilt werden - Wand und Boden. Abmessungen und Modellauswahl hängen direkt von dem Bereich ab, den Sie heizen müssen, und sogar von der Menge an freiem Speicherplatz für das Gerät selbst.

Der Wandkessel unterscheidet sich in kleinen Abmessungen vom Boden - bei Bedarf kann er in einem Wandschrank oder Schrank versteckt werden, aber selbst ein nicht maskiertes Gerät sieht nicht sperrig aus und harmoniert perfekt mit anderen Haushaltsgeräten

Anbaugeräte sind für die Beheizung relativ kleiner Flächen ausgelegt - bis zu 100 m2. Sie werden daher meist in Wohnungen oder kleinen Landhäusern installiert. Sie sind an speziellen Halterungen an jeder vertikalen Oberfläche angebracht, die einer solchen Belastung standhält.

Bodenkessel sind ziemlich sperrige Geräte, aber sie können ein Haus mit einer Fläche von bis zu 200 m2 mit Wärme und einer unterbrechungsfreien Wasserversorgung versorgen, und die Lagertanks können entweder in das Gerät selbst eingebaut werden (was seine Abmessungen erheblich vergrößert) oder separat montiert werden

Wenn das Quadrat der Hütte 200 m überschreitet²kann einen Heizraum ausstatten mit mehreren Elektrokesseln oder zusätzliche Heizquellen nutzen - Festbrennstoffausrüstung oder Sonnenkollektoren.

Berechnung der benötigten Leistung

Der einfachste Weg ist, den beheizten Bereich durch 10 zu teilen. Es wird angenommen, dass beim Erhitzen 10 m² 1 kW wird verbraucht, aber die resultierende Zahl ist sehr bedingt, da eine solche Berechnung nur für Räume mit einer Höhe von nicht mehr als 3 Metern sinnvoll ist.

Darüber hinaus hängen die Wärmekosten in hohem Maße vom Vorhandensein der Dämmung, der Qualität der Fenster und ihrer Größe, den klimatischen Merkmalen der Fläche und den für den Bau des Hauses verwendeten Materialien ab.

Wenn das Haus hohe Decken hat, müssen Sie zuerst das Raumvolumen bestimmen (multiplizieren Sie die Fläche mit der Höhe). Berechnen Sie dann die erforderliche Leistung basierend auf der Berechnung, dass 1 Watt 35 Watt benötigt.

Berücksichtigen Sie beim Kauf Modelle, deren Leistung 15 bis 20% über den berechneten Indikatoren liegt. Es ist besser, den Kessel in einen schwächeren Modus zu versetzen, als im kalten Winter mit Geräten zu frieren, die am Grenzwert arbeiten

Zum Ergebnis müssen Sie einen "Rand" hinzufügen:

• 10% - mit einer großen Verglasungsfläche (Panoramafenster, Veranda usw.).
• 15% - ohne Hausisolierung.
• 10-15% - für Gebiete mit kalten Wintern.
• 20% - auf die zusätzliche Last während des Betriebs von heißem Wasser im Momentanheizmodus.

Bei der Berechnung der erforderlichen Leistung für Kessel mit eingebautem Speicher müssen Sie sich auf die vom Hersteller in der technischen Dokumentation angegebenen Daten konzentrieren.

Die Art seiner Leistung hängt von den technischen Parametern des Kessels ab. Geräte mit bis zu 10 kW können an ein herkömmliches 220-V-Netz angeschlossen werden, und leistungsstärkere Kessel können an ein dreiphasiges Netz angeschlossen werden (dies erfordert möglicherweise die Genehmigung lokaler Stromnetze, wenn keine 380-V-Leitung an das Haus angeschlossen ist).

Andere wichtige Nuancen

Nach dem Prinzip der Erwärmung von Wasser können Zweikreis-Elektrokessel in Fließen und Speichern unterteilt werden. Die ersten sind eine gute Option für ein kleines Haus und eine Familie. Er kann zusätzlich zur Heizung 1-2 Wasserauslässe ruhig warten. Trotz der Kompaktheit und des Komforts im Betrieb hat das „2 in 1“ -Gerät einen erheblichen Nachteil - eine hohe Belastung des Stromnetzes.

Und hier Speichereinheit Durch den zusätzlichen Tank, in dem heißes Wasser gespeichert ist, nimmt es viel mehr Platz ein. Der Vorteil dieser Art von Ausrüstung besteht darin, dass sie große Mengen Wasser liefern und bis zu 10% Strom sparen kann, da sie keine Energie für die konstante Erwärmung verbraucht, sondern nur ihre Temperatur beibehält.

Dank des isolierenden Gehäuses beträgt der Wärmeverlust des Wassers im Tank pro Stunde nicht mehr als 0,5 Grad. Der technische Reisepass des Geräts, das für den Anschluss an das Warmwasserversorgungssystem vorgesehen ist, sollte den Durchsatz angeben - minimale und maximale Temperatur, Wasservolumen und die zum Heizen erforderliche Zeit.

Mit modernen Elektrokesseln können Sie das Gerät und die Heiztemperatur im Raum mithilfe von Smartphones oder dem "Smart Home" -System steuern

Zusätzlich kann der Kessel ausgestattet werden mit:

• Automatisierungseinheit zur Fernsteuerung von einer Fernbedienung oder über ein Netzwerk.
• Schutz vor Einfrieren, wodurch die Mindesttemperatur im System aufrechterhalten wird, was für Land und Landhäuser wichtig ist, in denen keine ständigen Bewohner leben.
• Sensoren, die Wetteränderungen verfolgen, schalten das Gerät ein, wenn die Temperatur sinkt, und schalten es während der Sonnenuhr aus.
• Geräte, die die Temperatur des zu verbindenden Wassers senken Fußbodenheizung.
• Sensoren mit der Fähigkeit, das Mikroklima im gesamten Raum oder in einzelnen Räumen nach eigenem Ermessen zu programmieren.

Natürlich erhöhen „Boni“ des Herstellers die Kosten des Geräts, aber mit ihrer Hilfe ist es viel bequemer, den Kessel zu betreiben.

Möglichkeiten zum Speichern während des Betriebs

Um die Stromkosten bei Verwendung eines Elektrokessels als Heizgerät und Warmwasserbereiter zu senken, muss der Gesamtwärmeverlust zu Hause reduziert werden.

Zunächst lohnt es sich, alte Holzrahmen durch moderne Fenster mit 2-3 Luftkammern zu ersetzen und die Wanddämmung (vorzugsweise außen) durch Polystyrol, Mineralwolle oder andere Materialien mit geringer Wärmeleitfähigkeit zu gewährleisten

Weitere Einsparungsmöglichkeiten:

1. Ein zusätzlicher Anschluss oder separate Geräte, die mit alternativer Energie betrieben werden (Sonnenkollektoren, Windgeneratoren, Holzkamin), reduzieren den Stromverbrauch erheblich.
2. Mit einem Multitariff-Messgerät können Sie weniger für die Nachtheizung bezahlen, und für die Zeit der Hauptverkehrszeiten am Morgen und am Abend kann das Gerät ausgeschaltet werden (am teuersten ist der Stromverbrauch zwischen 8.00 und 11.00 Uhr sowie zwischen 20.00 und 22.00 Uhr). Und wenn Sie das System mit einem externen Wärmespeicher ergänzen, können Sie jede Nacht „billige“ Energie sammeln, um sie tagsüber zu verbrauchen.
3. Ein Rekuperator im Lüftungssystem sorgt für die Aufrechterhaltung der erwärmten Luft im Haus.
4. Ein wöchentlicher Programmierer sammelt Daten über den Betrieb des Systems für einen bestimmten Zeitraum, um die bequemste und wirtschaftlichste Betriebsart mit minimalem Energieverbrauch zu wählen.
5. Raumthermostate überwachen Änderungen des Mikroklimas des Hauses und übertragen Daten an einen im Kessel eingebauten Sensor, der die Heizung aus- und wieder einschaltet und sie vor Überhitzung der Luft und übermäßigem Wärmeverlust schützt.

Mit der richtigen Organisation des Elektrokessels können Sie den Energieverbrauch und die damit verbundenen Kosten um bis zu 40% senken.

Einführung energiesparender Optionen zum Heizen von Vorortimmobilien nächster Artikel, diese sehr interessante Frage im Detail zu analysieren.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

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Die Nuancen der elektrischen Heizung - Kessel und andere elektrische Heizgeräte, Berechnung der Geräteleistung und der Kosten für die Heizperiode:

Obwohl die Verwendung von Zweikreis-Elektrokesseln recht komfortabel zu sein scheint, berechnen Sie vor dem Einkauf die Stromkosten für die kalte Jahreszeit oder wenden Sie sich an einen Heizungsfachmann.

Vielleicht beraten sie Sie zu einem wirtschaftlicheren System mit einem Einkreiskessel mit indirektem Heizkessel oder einer kombinierten Heizung, bei der die "Völlerei" des Elektrogeräts durch zusätzliche Energiequellen ausgeglichen wird.

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