Kétkörös elektromos kazán: felépítés, előnyök és hátrányok elemzése + mit vegyünk figyelembe a választáskor

Ha nincs lehetőség gázt bevezetni a házba, a fűtés és a meleg víz előállításának problémáját alternatív energiaforrásokkal kell megoldani. Telepíthetünk napelemeket, fűthetünk fával vagy pellettel. A legjobb megoldás azonban egy kétkörös elektromos kazán lehet.

Az általunk bemutatott cikkben részletesen leírjuk a villamos energiát hőenergiává átalakító berendezések működési elvét és típusait. Felsoroljuk azokat a szempontokat, amelyeket a készülék leendő tulajdonosainak figyelembe kell venni a vásárlás előtt. Tanácsokat adunk a gazdaságos üzemeltetéshez.

A készülék működési elve

A kétkörös kazán szerkezete lehetővé teszi, hogy egyetlen készülékben két fűtőelem legyen a víz és a hőhordozó fűtésére. A rendszer az elektromos áram hőenergiává alakításával működik.

A kétkörös kazán szerkezeti jellemzői

A helyiség fűtéséhez a kazánhoz egy zárt típusú fűtési kört csatlakoztatnak, amelyben a hőhordozó kering. A második csővezeték a meleg víz ellátására szolgál, amelyet a beépített tárolótartályban vagy átfolyó elven melegítenek.

A melegebb hónapokban a fűtés kikapcsolható, és a kazán csak bojlerként használható.

Az elektromos kazán két köre egymástól függetlenül vagy egyszerre is működhet, fűtve a házat és melegítve a vizet.

A készülék a következő fő elemekből áll:

• hőszigetelt házzal, be- és kimeneti szerelvényekkel;
• hőcserélő, amelyben a hőhordozó cirkulál;
• vezérlőrendszer és automatika blokk, amely lehetővé teszi a hőmérsékleti paraméterek beállítását és a készülék ki-/bekapcsolását;
• fűtőberendezés;
• tágulási tartály a nyomás leeresztéséhez;
• biztonsági szelep;
• légtelenítő (automatikus vagy kézi) a légzsákok eltávolításához;
• keringető szivattyúk a HMV és a fűtési rendszer számára;
• biztonsági csoport hőmérséklet-érzékelőkkel és relével.

Az elektromos kazán működési elve a hőcserén alapul: a keringető szivattyú vizet szivattyúz a tartályba, amelyet a fűtőelem egy meghatározott hőmérsékletre melegít, majd vagy a fűtési körbe, vagy a HMV-rendszerbe kerül.

Lényegében a kétkörös elektromos készülék, akárcsak gázüzemű társa, elláthatja mind a házi kazánház, mind az átfolyós vízmelegítő funkcióját.

Az elektromos berendezések előnyei és hátrányai

Az elektromos fűtés környezetbarát fűtési módnak számít, mivel nem szennyezi a levegőt füsttel és korommal, ellentétben a szilárd tüzelésű kazánokkal, és nem bocsát ki szén-monoxidot és más káros anyagokat, mint a gázkészülékek.

Ezenkívül az elektromos fűtés működésének sajátossága gyakorlatilag kizárja a vízszivárgásból eredő vészhelyzeteket – ha a rendszerben nincs hőhordozó, a berendezés automatikusan kikapcsol.

Az elektromos kazán kiváló hatásfokkal rendelkezik – 95-99%, de még ez a magas hőátadás sem kompenzálja a nagy áramfogyasztást, ezért a gázkazánhoz képest az elektromos készülék veszít.

Az elektromos berendezések általános előnyei közé sorolhatjuk még:

• Egyszerű telepítés – nincs szükség kémény, kényszerű szellőzőrendszer kiépítésére, gázvezeték bekötésére és rengeteg engedély intézésére, mint a gázkazán beszerelésekor.
• Biztonság – az elektromos kazán szivárgásának vagy felforrásának valószínűsége nagyon kicsi, ráadásul a készülék kialakítása nem igényli nyílt láng, gyúlékony anyagok és robbanásveszélyes gáz használatát.
• Kompakt méretek – fontos szempont a kis helyiségek esetében. Ráadásul a készüléket nem csak a projekt által előírt helyekre (mint a gázkészülékeket), hanem bármely kényelmes helyre fel lehet szerelni, ahol van lehetőség áramhálózatra és fűtési rendszerre csatlakozni.
• Csendesség – az elektromos kazán rezgések, kipufogógázok és más hangok nélkül működik, amelyek jellemzőek a szilárd tüzelésű és gázkészülékekre.
• Megfizethető ár – mind a készülék, mind a telepítés és karbantartás költsége kedvező.

Ami a hátrányokat illeti, az egyik legjelentősebb az elfogyasztott energia költsége. Ha elektromos fűtésről és meleg vízről van szó egy nagy ház esetében, az összegek tetemesek lesznek.

Ezért nem árt a vásárlás előtt legalább hozzávetőleges fogyasztási számítást végezni, elemezve a területre, a vízfogyasztásra és a készülék teljesítményére vonatkozó információkat. Aztán dönteni – megéri-e a fáradság ezeket a költségeket.

A költségek jelentős csökkentésében segíthet speciális vezérlők, tárolóeszközök és differenciált mérőórák telepítése, amelyek nappal-éjjel üzemmódban működnek.

További hátrányok:

• Energiaellátástól való függés – olyan területen, ahol állandó áramkimaradások vannak, egy ilyen fűtőberendezés telepítése értelmét veszti. Azonban ha a kimaradások véletlenszerűek, nem pedig az élet normái, a probléma megoldásában segíthet egy energiatároló generátor vásárlása.
• A hálózati feszültségingadozások károsan hatnak a kazán érzékeny automatizálására, ezért a berendezés felszerelése előtt érdemes jó feszültségstabilizátorokat vásárolni.
• Üledékképződés. Mivel a melegvízellátáshoz átfolyó vizet használnak, a fűtőelemek fokozatosan vízkővel borítódnak, amelyet el kell távolítani a berendezésből. Megoldást jelenthet a hidegvíz-bemenetre szűrők felszerelése és a rendszeres karbantartás.

Ezenkívül, mielőtt felszerelné a elektromos kazánt, érdemes megtudni, hogy az Ön házi hálózata alkalmas-e ekkora terhelésre. Például 200 négyzetméteres területhez legalább 16-20 kW szükséges.

És ez csak a fűtésre vonatkozik, a többi elektromos készülék figyelembevétele nélkül. És ha az új házikótelepeken ekkora teljesítményt háromfázisú hálózatra való csatlakozással biztosítanak, akkor a nyaralótelekhez általában legfeljebb 10 kW-ot osztanak ki.

Az elektromos kazánok típusai

A modern elektromos kazánok különböző működési elvű fűtőtestekkel vannak felszerelve. De egyszerre fűtésre és melegvíz-ellátásra csak a fűtőbetétes kialakítású készülékek használhatók.

Az elektromos kazán fűtési és melegvíz-rendszerhez való csatlakoztatása leggyakrabban hőcserélős bojler vagy melegvíz-tároló edény felszerelését foglalja magában.

Más típusú berendezéseket csak akkor lehet melegvíz-ellátásra használni, ha közvetett fűtésű bojlert csatlakoztatnak a fűtési körhöz.

Elektromos készülékek fűtőbetéttel

A legelterjedtebb elektromos kazánmodellekbe beépített fűtőelemek – fűtőbetétek – kerámiából vagy fémből készülnek, rudak, spirálok vagy ívben hajlított üreges rúd formájúak, amelyek belsejében egy meghatározott ellenállású szál található. Ezek szolgálnak „közvetítőként”, felmelegedve az elektromos áram áthaladásakor, és átadva a hőt a víznek.

Kétkörös elektromos kazán szerkezeti vázlata. Az elemek száma a készülék teljesítményétől és belső térfogatától függ, de a további fűtőbetétek nemcsak a fűtési sebességet növelik, hanem az áramköltségeket és a karbantartást is.

A készülék fő hátránya a fűtőbetéteken gyorsan képződő vízkő, amely rontja a működését. Például mindössze 0,5 mm-es mészlerakódás vastagság esetén a készülék hatásfoka 10%-kal csökken a névlegeshez képest, 2 mm-nél pedig 35-40%-kal!

Ennek eredményeként a készülék lassabban melegíti a vizet, így az áramfogyasztás nő. Ezért a kazán rendszeres tisztítást és a meghibásodott fűtőelemek időszakos cseréjét igényli.

A fűtőbetét élettartamának meghosszabbítása érdekében ajánlott tisztítószűrő-rendszert használni, vagy speciális vízlágyító szereket adagolni a hőhordozó közeghez, a fűtési körbe pedig desztillált vizet tölteni.

Ezenkívül a fűtőbetétes kazánok rendszeres karbantartást igényelnek, hiszen a berendezés biztonságos használatáról van szó. A fűtőelem fokozatosan elhasználódik, és kiéghet.

Ha ez a burkolat tömítetlenségével jár, az még fél baj. Ebben az esetben a felforrósodott nikróm egyszerűen szétesik a vízzel való érintkezéstől, és nem jelent veszélyt az emberre. Ha azonban a levált elem sértetlen burkolatban marad, és tovább működik, az egész fémház a vezetőként szolgáló víz révén feszültség alá kerül.

Indukciós fűtőberendezések

Az indukciós kazán működése a mágneses indukción alapul, amely lehetővé teszi az elektromos energia hőenergiává történő átalakítását. A burkolaton belül található a primer kör egy indukciós tekerccsel, amely feszültség rákapcsolásakor váltakozó mágneses mezőt hoz létre.

Ennek eredményeként úgynevezett Foucault-áramok (vagy örvényáramok) keletkeznek, amelyek felmelegítik a fémet, az pedig átadja a hőjét a keringő hőhordozó közegnek.

A bevált, időtálló fűtőbetétes kazánok aggodalom nélkül akár lakóhelyiségben is felszerelhetők, az indukciós készülékekhez azonban érdemes külön helyiséget biztosítani – a gyártók reklámállításai ellenére az orvostudomány nem erősítette meg az elektromágneses mezők ártalmatlanságát az emberre nézve.

Az indukciós kazánok előnyei a fűtőbetétes készülékekhez képest:

• A legmagasabb hatásfok: 98–99%.
• Nagyobb fűtőfelület, és ennek megfelelően gyorsabb hőátadás.
• A fűtőelemen nem képződik vízkő.
• Teljesen önállóak, és nem igényelnek karbantartást.
• A víz mellett hőhordozó közegként kőolajtermékek és olaj is használható.

Az ilyen készülékek fő hátránya a magas ár és a közvetett fűtésű bojler vagy tárolótartály bekötésének szükségessége a ház meleg vízzel való ellátásához. Ezért – az indukciós berendezések számos előnye ellenére – a fogyasztói kereslet vezető szerepét továbbra is a kétkörös fűtőbetétes kazánok tartják.

Elektródás kazánok

Az elektródás kazán működése a víz magas hővezető képességén alapul. A burkolaton belül negatív és pozitív elektródák találhatók, amelyek elektromos áramot termelnek; közöttük kering a hőhordozó közeg.

A fűtés az energia révén történik, amely a molekulák töltött ionokká történő szétválásakor és azoknak a megfelelő polaritású elektród felé történő mozgásakor szabadul fel. Ennek köszönhetően a kazánkamrában a víz felmelegedése gyakorlatilag azonnal bekövetkezik.

Az elektródkazán esetében kötelező feltétel a jó földelés, mivel a készülékek potenciálisan veszélyesek lehetnek, és a ház erős áramütést okozhat.

Az elektródkazánok előnyei a fűtőszálas készülékekhez képest:

• 10-szer gyorsabban melegítik a vizet.
• 20-30%-kal kevesebb elektromos energiát fogyasztanak.
• Kompakt méretűek akár magas teljesítmény mellett is (a modellek leggyakrabban fali kivitelben készülnek).
• Nem hibásodnak meg feszültségingadozások esetén.

De a jelentős hátrányok miatt az elektródkazánok még nem terjedtek el széles körben. Főként fűtésre használják őket, de a melegvíz-ellátáshoz második kör is kialakítható, ha a rendszert kiegészítik egy közvetett fűtésű bojlerrel.

Ezek a készülékek nagyon érzékenyek a hőhordozó folyadék összetételére. A szokásos csapvíz kizárt, javasolt speciális, kiegyensúlyozott sótartalmú folyadék használata. Ezenkívül az elektródok a működés során fokozatosan feloldódnak, és cserére szorulnak.

Az elektródkazánok nagyon kompaktak, de nem rendelkeznek nagy teljesítménnyel, ezért nagy területek fűtéséhez több sorba kapcsolt készülékből álló modulokat alkalmaznak.

A biztonságos használat érdekében az elektródkazánt ajánlott egy további automatika készlettel felszerelni, amelyet külön árusítanak, és gyakran többe kerül, mint maga a készülék. Ez elsősorban egy keringtető szivattyút és egy elektronikus hőmérsékletszabályozót foglal magában, amely a fűtési hőmérsékletet vezérli.

Szükség van továbbá egy áramszabályozóra, amely szabályozza az áramerősséget, és képes lekapcsolni a berendezést a víz felforrásának megakadályozása érdekében.

Mire figyeljünk a vásárlás során?

Ha már eldöntötte, hogy milyen típusú készüléket szeretne vásárolni, itt az ideje, hogy elgondolkodjon a méretén és a műszaki paraméterein.

Az elektromos kazánokat leggyakrabban a konyhában szerelik fel, de lehetőség van egy mini kazánház kialakítására is, amely elrejti a kevésbé vonzó vezetékeket és kiegészítő berendezéseket (tárolótartály, közvetett fűtésű bojler stb.).

A készülék kiválasztása a szerelési mód szerint

A konstrukció típusától függetlenül az összes kétkörös kazán két nagy csoportra osztható: fali és padlóra szerelhető. A méretek és a modellválasztás közvetlenül függ attól a területtől, amelyet fűteni kell, valamint a készülék számára rendelkezésre álló szabad helytől.

A fali kazán a padlóra szerelhetőtől kis méretében különbözik – szükség esetén elrejthető egy fali szekrénybe vagy tárolóba, de még maszkolás nélkül sem tűnik terjedelmesnek, és jól harmonizál más háztartási készülékekkel.

Fali készülékek viszonylag kisebb területek – akár 100 m² – fűtésére szolgálnak, ezért leggyakrabban lakásokban vagy kis nyaralókban telepítik őket. Speciális konzolokkal rögzítik bármely függőleges felülethez, amely elbírja ezt a terhelést.

A padlókazánok meglehetősen terjedelmes készülékek, de akár 200 m²-es házat is elláthatnak hővel és folyamatos vízellátással, ráadásul a tárolótartályok beépíthetők magába a készülékbe (ami jelentősen megnöveli a méretét), vagy külön is felszerelhetők.

Ha a nyaraló alapterülete meghaladja a 200 m²-t, akkor kazánházat lehet kialakítani több elektromos kazánnal, vagy kiegészítő fűtési forrásokat lehet használni – mint szilárd tüzelésű berendezéseket vagy napelemeket.

A szükséges teljesítmény kiszámítása

A legegyszerűbb módszer, ha a fűtendő területet elosztjuk 10-zel. Úgy gondolják, hogy 10 m² fűtéséhez 1 kW szükséges, de a kapott szám nagyon viszonylagos, mivel ez a számítás csak legfeljebb 3 méter belmagasságú helyiségekre érvényes.

Emellett a hőigény nagymértékben függ a szigetelés meglététől, az ablakok minőségétől és méretétől, a terület éghajlati jellemzőitől, valamint a ház építéséhez használt anyagoktól.

Ha a házban magasak a mennyezetek, először meg kell határozni a helyiség térfogatát (a területet megszorozni a magassággal). Ezután a szükséges teljesítményt abból kiindulva kell kiszámítani, hogy 1 m³-re 35 W szükséges.

Vásárláskor olyan modelleket vegyen figyelembe, amelyek teljesítménye 15-20%-kal meghaladja a számított értéket – jobb a kazánt gyengébb üzemmódra állítani, mint a hideg télen fázni, amikor a berendezés a határán dolgozik.

A kapott eredményhez hozzá kell adni a „tartalékot”:

• 10% – nagy üvegfelület esetén (panorámaablakok, veranda stb.).
• 15% – a ház szigetelésének hiánya esetén.
• 10-15% – hideg telű területeken.
• 20% – a használati melegvíz (HMV) átfolyó melegítéséből adódó többletterhelésre.

A beépített tárolóval rendelkező kazánok szükséges teljesítményének kiszámításakor a gyártó által a műszaki dokumentációban megadott adatokra kell hagyatkozni.

A kazán műszaki paramétereitől függ az áramellátás módja is. A 10 kW-ig terjedő készülékeket a szokásos 220 V-os hálózathoz lehet csatlakoztatni, a nagyobb teljesítményű kazánokat pedig háromfázisú hálózathoz (ehhez azonban szükség lehet a helyi energiahálózat engedélyére, ha a házba nem vezették be a 380 V-os vonalat).

További fontos szempontok

A vízmelegítés elve szerint a kétkörös elektromos kazánok átfolyós és tárolós típusokra oszthatók. Az előbbiek jó választást jelentenek egy kis ház és család számára, nyugodtan ki tudnak szolgálni 1-2 vízvételi pontot a fűtés mellett. Ám a kompaktság és a kényelmes üzemeltetés ellenére a „2 az 1-ben” készülék jelentős hátránnyal rendelkezik – nagy terhelést jelent az elektromos hálózatra.

A tárolós berendezés viszont sokkal több helyet foglal el a plusz tartály miatt, amelyben a melegvíz-készletet tárolják. Az ilyen típusú berendezés előnye, hogy nagy mennyiségben képes vizet szolgáltatni, és akár 10% megtakarítást is lehetővé tesz az áramon, mivel nem folyamatosan melegíti a vizet, csak fenntartja a hőmérsékletét.

A szigetelőburkolatnak köszönhetően a víz hővesztesége a tartályban óránként legfeljebb 0,5 fok. A HMV-rendszerhez csatlakoztatásra szánt eszköz műszaki adatlapján fel kell tüntetni a teljesítményét – a minimális és maximális hőmérsékletet, a vízmennyiséget és a felmelegítéséhez szükséges időt.

A modern elektromos kazánok lehetővé teszik a készülék vezérlését és a helyiség fűtési hőmérsékletének szabályozását okostelefonokkal vagy egy „okos otthon” rendszer segítségével.

A kazán emellett a következőkkel szerelhető fel:

• Távvezérlő automatika egység, amely távirányítóval vagy hálózaton keresztül működtethető.
• Fagyvédelmi funkció, amely lehetővé teszi a minimális hőmérséklet fenntartását a rendszerben; ez különösen fontos olyan nyaralókban és vidéki házakban, ahol nincsenek állandó lakók.
• Időjárás-változást követő érzékelők, amelyek bekapcsolják a készüléket hőmérséklet-csökkenéskor, és kikapcsolják napsütéses órákban.
• Berendezés, amely csökkenti a víz hőmérsékletét a padlófűtés rendszerhez történő csatlakoztatáshoz.
• Érzékelők, amelyek lehetővé teszik a mikroklíma programozását az egész helyiségben vagy az egyes szobákban saját belátás szerint.

Természetesen a gyártó által kínált „bónuszok” növelik a készülék árát, de segítségükkel sokkal kényelmesebb a kazán üzemeltetése.

Megtakarítási módszerek az üzemeltetés során

Az elektromos kazán fűtőberendezésként és vízmelegítőként történő használata esetén a villamosenergia-költségek csökkentése érdekében csökkenteni kell a ház általános hőveszteségét.

Mindenekelőtt érdemes a régi fa kereteket modern, 2-3 légkamrás ablakokra cserélni, és gondoskodni a falak szigeteléséről (lehetőleg kívülről) polisztirollal, ásványgyapottal vagy más alacsony hővezető képességű anyagokkal.

További takarékossági lehetőségek:

1. További csatlakoztatás vagy alternatív energiával működő különálló eszközök (napelemek, szélturbinák, fatüzelésű kandalló) jelentősen csökkentik a villamosenergia-fogyasztást.
2. A többtarifás mérőóra lehetővé teszi, hogy kevesebbet fizessen az éjszakai fűtésért, a reggeli és esti „csúcsidőszakokban” pedig a készülék ki is kapcsolható (a 8.00–11.00 és a 20.00–22.00 közötti időszakban felhasznált áram a legdrágább). Ha a rendszert külső hőtárolóval egészíti ki, akkor az olcsó éjszakai energiát felhalmozhatja, hogy azt nappal használja fel.
3. A szellőzőrendszerbe épített rekuperátor segít megtartani a felmelegített levegőt a házon belül.
4. A heti programozó összegyűjti a rendszer adatait a megadott időszakban, hogy a lehető legkényelmesebb és leggazdaságosabb üzemmódot válassza ki minimális energiafogyasztás mellett.
5. A szoba termosztátok figyelik az otthon mikroklímájának változásait, és továbbítják az adatokat a kazánba épített érzékelőnek, amely ki-/bekapcsolja a fűtést, megelőzve ezzel a levegő túlmelegedését és a felesleges hőveszteséget.

Az elektromos kazán megfelelő üzemeltetésével akár 40%-kal is csökkenthető az áramfogyasztás és a kapcsolódó költségek.

A vidéki ingatlanok energiahatékony fűtési lehetőségeivel a következő cikk ismerteti meg Önt, amely részletesen tárgyalja ezt a rendkívül érdekes kérdést.

Következtetések és hasznos vidéó a témából

Javasoljuk, hogy ismerkedjen meg a különböző kivitelű elektromos kazánok otthoni fűtésre és melegvíz-ellátásra való alkalmazásával kapcsolatos áttekintések és gyakorlati tanácsok válogatásával.

Az elektromos fűtés árnyalatai – kazánok és egyéb elektromos fűtőberendezések, a berendezések teljesítményének és a fűtési szezon költségeinek kiszámítása:

Bár a kétkörös elektromos kazánok használata igen kényelmesnek tűnik, mielőtt vásárolni indulna, számolja ki az áramköltségeket a hideg évszakra, vagy forduljon fűtéstechnikai szakemberekhez.

Lehet, hogy egy gazdaságosabb rendszert ajánlanak Önnek, amely egy egykörös kazánból és egy indirekt fűtésű bojlerből áll, vagy kombinált fűtést terveznek, ahol az elektromos készülék „falánkságát” további energiaforrások kompenzálják.

Kérem, írjon megjegyzéseket az alábbi blokkban. Ossza meg, mi volt az Ön számára a döntő érv a kétkörös kazánmodell kiválasztásában. Oszson meg hasznos információkat, amelyek hasznára lehetnek a webhely látogatóinak, és tegyen fel kérdéseket.