Известны разнообразные комбинированные системы ото­пления с использованием электрической энергии: централь­ное водяное отопление с электрокотлами; электровоздуш­ное отопление с электрокалориферами; базовое электро­отопление панелями, теплоаккумулирующими печами при догревающем водяном или воздушном отоплении; догре - вающее отопление электрическими приборами при базовой системе воздушного или водяного отопления.

Электрокотлы применяют в системах отопления зданий различного назначения в ряде районов Сибири и северной зоны. В электрокотельных, сооружаемых при наличии из­быточной электроэнергии, уменьшается масса оборудова­ния, снижается трудоемкость эксплуатации (электрокотель­ные работают без дежурного персонала). Однако остается

Рис. 14.15. Схема электрокотла

1 — корпус; 2 — пакет диэлектрических пластин; 3 — пакет электродов; 4 — пат­рубок для входа нагреваемой воды; 5 — вводы электропитания; 6 — патрубок для выхода нагретой воды

Основной недостаток электричес­кого отопления — перерасход первичного топлива.

В отопительных системах применяют водогрейные элект­родные котлы, работа которых основана на прямом нагревании воды электрическим током. Ток протекает через движущуюся в котле воду, представляющую собой активное сопротивление. Цилиндрический корпус котла (рис. 14.15), выполняемый из специальных сталей, имеет вход - - j^Jf ной и выходной патрубки для воды. Вода движется между пластинчатыми или цилиндри­ческими электродами, связанны­ми в один пакет. В корпусе по­мещено устройство для регули­рования мощности котла в виде пакета диэлектрических пластин или цилиндров, входящих в зазоры между электродами и перемещающихся вдоль них. Котлы изготовляют номинальной мощностью от 9 кВт до 1 МВт (низкого напряжения) и от 1 до 10 МВт (высо­кого напряжения) для работы на переменном токе. При высоком напряжении (6—10 кВ) их устанавливают в специальном помещении, а при низком напряжении (0,4 кВ) — непосредственно в обогреваемом здании.

Мощность электрокотлов зависит от удельного элект­рического сопротивления нагреваемой воды. Поэтому в паспорте котла указывают расчетное электросопротив­ление воды Ярасч ПРИ 20 °С, которому соответствует номи­нальная мощность Na0M котла. При работе на воде с дру­гим удельным электросопротивлением при 20 °С R20 мощ­
ность котла JV„, кВт, изменится

D

NK = (14.11)

А 20

Удельное электросопротивление природных вод изме­няется от 5000—2000 в озерах и реках Севера страны до 500—3000 Ом-см в артезианских скважинах.

Расход воды GK, кг/ч, в электрокотле мощностью JVK, кВт, рассчитывают по формуле

- - З600^ (14.12)

C(Tr-T о)'

Где с — удельная теплоемкость воды [4,187 кДж/(кг-"С)]; T0, Tv — Расчетная температура воды, входящей н выходящей из котла, °С.

Выпускаемые водогрейные электродные котлы рассчи­таны на нагревание воды от 70 до 95, 130, 150 °С.

Для надежности отопления устанавливают не менее двух котлов (один резервный). Каждый котел сблокиро­ван с циркуляционным иасосом — котел отключается при остановке иасоса. Обеспечивается также автоматическое включение резервного иасоса при остановке работающего.

Принципиальная схема теплопроводов местной водо­грейной электрокотельной практически не отличается от приведенной в гл. 6 (см. рис. 6.8).

В системах воздушного отопления сельскохозяйствен­ных и промышленных зданий применяют электрокалорифе­ры. Выпускаются электрокалориферы марки СФО мощ­ностью 25—250 кВт для нагревания 2150—18 700 кг/ч воздуха от 20 до 100 °С. Электрокалорифер работает от сети напряжением 380 В, при этом на трубчатых нагрева­телях, соединенных по схеме «звезда», поддерживается 220 В. Электрокалорифер должен устанавливаться в за­крытом помещении.

Электрокалорифер состоит из кожуха, оребренных трубчатых электронагревателей, выводов и шин. Кожух изготовляют из листовой стали на сварке. Трубчатые электронагреватели установлены внутри кожуха в три ряда в шахматном порядке. Каждый вертикальный ряд представляет собой самостоятельную тепловую и электри­ческую секцию, что позволяет работать на ступенях 100, 66,7 и 33,3% установочной мощности.

При включении установки в сеть электрокалорифер работает на 100%-ной мощности. При повышении темпе­ратуры воздуха в отапливаемом помещении выше установ­ленного значения отключается одна секция, при дальнейшем повышении температуры — еще одна секция. Третья сек­ция может автоматически отключаться при повышении температуры на поверхности оребрения выше 190 °С.

При догревающем электроотоплении понижается об­щий расход первичного топлива на отопление зданий и уменьшается установленная мощность электроотопитель­ных приборов. В комбинированной системе, например, общественного здания с центральным базовым водяным или воздушным отоплением, обеспечивающим поддержа­ние в течение отопительного сезона температуры 12— 14 °С, и электроотопительными приборами, повышающими температуру помещений в рабочее время, сочетаются преимущества автоматического поддержания требуемой температуры внутреннего воздуха с экономичностью цент­рального отопления от ТЭЦ и крупных тепловых станций.

Увеличение капитальных затрат на установку доводчи­ков или других дополнительных электроотопительных приборов частично компенсируется экономией от снижения тепловой мощности базовой системы отопления. Экономия первичного топлива в условиях автоматического поддержа­ния необходимой температуры в течение суток составляет не менее 5%, а при отключении дополнительной системы в нерабочий период времени увеличивается до 15%.