Dobbeltkreds elkedel: opbygning, gennemgang af fordele og ulemper + hvad man skal overveje ved valg

Hvis det ikke er muligt at få gas i huset, må man løse problemet med autonom opvarmning og vandopvarmning ved hjælp af alternative energikilder. Man kan installere solcellepaneler, fyre med brænde eller piller. Dog kan den bedste løsning være en dobbeltkreds elkedel.

I denne artikel beskriver vi detaljeret princippet for drift og typerne af udstyr, der omdanner elektrisk energi til varme. Der er listet retningslinjer, som fremtidige ejere bør overveje, før de køber enheden. Der gives anbefalinger til økonomisk drift.

Enhedens funktionsprincip

Konstruktionen af en dobbeltkreds kedel indebærer, at der i én enhed er placeret to varmelegemer til opvarmning af vand og varmebærer. Systemet fungerer ved at omdanne elektrisk strøm til termisk energi.

Dobbeltkreds kedlens konstruktionstræk

Til opvarmning af rummet tilsluttes et lukket varmekreds til kedlen, hvor varmebæreren cirkulerer. Det andet rør er til varmt vand, som opvarmes i en indbygget akkumulatortank eller efter gennemstrømningsprincippet.

I den varme årstid kan opvarmningen slås fra, og kedlen bruges kun som vandvarmer.

Elkedlens to kredse kan fungere uafhængigt af hinanden eller samtidigt, så de opvarmer huset og varmer vand.

Enheden består af følgende hovedkomponenter:

• hus med varmeisolering, ind- og udløbsventiler;
• varmeveksler, hvor varmebæreren cirkulerer;
• styresystem og automatikenhed, der gør det muligt at indstille temperaturparametre og tænde/slukke enheden;
• varmeelement;
• ekspansionsbeholder til trykaflastning;
• sikkerhedsventil;
• luftudskiller (automatisk eller manuel) til fjernelse af luftbobler;
• cirkulationspumper til brugsvand og varme;
• sikkerhedsgruppe med temperaturfølere og relæer.

Elkedlens arbejdsprincip består i varmeveksling: cirkulationspumpen pumper vand ind i tanken, som opvarmes til en bestemt temperatur af termoelementet og føres enten til varmekredsen eller til brugsvandssystemet.

I princippet kan en dobbeltkreds el-enhed, ligesom dens gasmodstykke, fungere både som husets fyrrum og som gennemstrømningsvandvarmer.

Fordele og ulemper ved elektrisk udstyr

Elvarme betragtes som en miljøvenlig opvarmningsmetode, da det ikke forurener luften med røg og sod, i modsætning til en fastbrændselskedel, eller med kulilte og andre skadelige 'restprodukter' som gasudstyr.

Desuden gør en særlig egenskab ved el-opvarmning det næsten umuligt at få akutte force majeure-situationer ved vandlækage – hvis der ikke er varmebærer i systemet, afbryder udstyret automatisk.

En el-kedel har en fremragende virkningsgrad på 95-99%, men selv så høj varmeafgivelse kompenserer ikke for det store elforbrug, så i sammenligning med en gaskedel taber el-apparatet.

Til de generelle fordele ved elektrisk udstyr kan også nævnes:

• Nem installation – der er ikke behov for at etablere skorsten, mekanisk ventilationssystem, føre gasrørledning eller indhente en masse tilladelser, som ved installation af en gaskedel.
• Sikkerhed – sandsynligheden for lækage eller kogning af en el-kedel er meget lav, desuden involverer apparatets konstruktion ikke brug af åben ild, brandfarlige materialer eller eksplosiv gas.
• Kompakte mål – et vigtigt punkt for små rum. Desuden kan apparatet installeres ikke kun på steder, der er specielt forudset i projektet (som gasudstyr), men på ethvert bekvemt sted, hvor der er mulighed for tilslutning til elnettet og varmesystemet.
• Støjsvaghed – el-kedlen fungerer uden vibrationer, 'udstødning' og andre lyde, som fastbrændsels- og gasapparater lider af.
• Overkommelig pris både for selve apparatet og for dets installation og vedligeholdelse.

Hvad angår ulemper, er en af de mest væsentlige prisen på den forbrugte energi. Hvis det drejer sig om el-opvarmning og varmt brugsvand til en stor villa, vil beløbene være betydelige.

Derfor vil det ikke være overflødigt før købet at lave en omtrentlig beregning af forbruget, ved at analysere oplysninger om areal, vandforbrug og apparatets effekt. Og derefter beslutte, om det er 'det hele værd' med sådanne omkostninger.

Installation af specielle controllere, akkumuleringsenheder og differentierede måleapparater, der arbejder i 'dag-nat'-tilstand, kan hjælpe med at reducere omkostningerne betydeligt.

Andre ulemper:

• Afhængighed af strømforsyning – i områder med konstante strømafbrydelser giver installation af en sådan varmeindretning ingen mening. Men hvis afbrydelserne er tilfældige og ikke normen, kan problemet løses ved at købe en generator, der lagrer energi.
• Netspændingsudsving har en skadelig effekt på kedlens følsomme automatik, så før installation af udstyret bør man anskaffe gode energistabilisatorer.
• Kalkaflejring. Da der til brugsvand bruges gennemstrømningsvand, bliver varmeelementerne gradvist dækket af kalk, som skal fjernes fra udstyret. En løsning kan være installation af filtre på indgangen af koldt vand og regelmæssig service.

Derudover, før du installerer en elektrisk kedel, bør du finde ud af, om dit husnet er dimensioneret til denne belastning. For eksempel kræver et areal på 200 kvadratmeter mindst 16-20 kW.

Og det er kun til opvarmning, uden hensyntagen til andre elektriske apparater. Og i nye sommerhusområder er denne effekt normalt tilgængelig via tilslutning til et trefaset net, mens der til et havehus normalt kun afsættes op til 10 kW.

Typer af elkedler

Moderne elektriske kedler er udstyret med varmelegemer med forskellige funktionsprincipper. Men kun enheder med el-patron-konstruktion kan bruges både til opvarmning og varmt brugsvand.

Tilslutning af en elektrisk kedel til varmesystemet og brugsvand indebærer oftest installation af en vandvarmer med varmeveksler eller en beholder til opvarmning af varmt vand.

Andre typer udstyr kan kun bruges til brugsvand, hvis der tilsluttes en indirekte opvarmet vandvarmer til varmekredsen.

Elkedler med varmelegemer

De mest almindelige modeller af elektriske kedler har indbyggede varmeelementer – el-patroner – som er lavet af keramik eller metal, i form af stave, spiraler eller buede hule stænger, indeni hvilke der er placeret en tråd med en bestemt modstand. De fungerer som 'mellemled', opvarmes ved passage af elektrisk strøm og overfører varme til vandet.

Diagram over konstruktionen af en dobbeltkreds elektrisk kedel. Antallet af elementer afhænger af apparatets effekt og dets indre volumen, men ekstra el-patroner øger ikke kun opvarmningshastigheden, men også udgifterne til elektricitet og service.

Apparatets største ulempe er hurtig kalkdannelse på el-patronerne, hvilket forringer dets ydeevne. For eksempel ved en kalklagtykkelse på kun 0,5 mm reduceres apparatets virkningsgrad med 10% af den nominelle, og ved 2 mm – med 35-40%!

Som et resultat opvarmer apparatet vandet langsommere, hvilket øger elforbruget. Derfor har kedlen brug for regelmæssig rengøring og periodisk udskiftning af defekte varmeelementer.

For at forlænge levetiden for varmelegemet anbefales det at bruge et system af rensende filtre eller tilsætte specielle blødgørende midler til kølevæsken, og hælde destilleret vand i varmekredsen.

Desuden kræver kedler med varmelegeme regelmæssig service, da det handler om sikker brug af udstyret. Varmeelementet slides gradvist og kan brænde over.

Hvis dette sker med en utæthed i huset, er det ikke så slemt. I så fald vil den opvarmede nikrom blot smuldre ved kontakt med vand og udgør ingen fare for mennesker. Men hvis det løsnede element forbliver i det ubeskadigede hus og fortsætter med at fungere, vil hele metalhuset på grund af vandlederen blive spændingsførende.

Induktionskedler

Arbejdet i en induktionskedel er baseret på magnetisk induktion, som gør det muligt at omdanne elektricitet til termisk energi. Inde i huset er der et primært kredsløb med en induktionsspole, som når spænding påføres skaber et skiftende magnetfelt.

Som et resultat opstår der såkaldte Foucault-strømme (eller hvirvelstrømme), som opvarmer metallet, og dette overfører sin varme til den cirkulerende væske.

Tidsprøvede kedler med varmelegeme kan uden betænkning installeres selv i en beboelsesstue, mens det for induktionsapparater er bedre at sørge for et separat rum – på trods af producenternes reklameudsagn er det ikke medicinsk bekræftet, at elektromagnetiske felter er ufarlige for mennesker.

Fordele ved induktionskedler sammenlignet med varmelegemeapparater:

• Det højeste niveau af virkningsgrad – 98-99%.
• Større varmeoverflade og dermed hurtigere varmeoverførsel.
• Der dannes ikke kalk på varmeelementet.
• Helt autonome og kræver ikke service.
• Ud over vand kan der bruges olieprodukter og olie som kølevæske.

Den største ulempe ved sådanne apparater er den høje pris og behovet for tilslutning af en indirekte varmtvandsbeholder eller en akkumuleringstank til at forsyne huset med varmt vand. Derfor, på trods af en række fordele ved induktionsudstyr, holder to-kreds kedler med varmelegeme fast på førerpositionen i forbrugernes efterspørgsel.

Kedler med elektrodevarmere

Arbejdet i en elektrodekedel er baseret på vands høje varmeledningsevne. Inde i huset er der negative og positive elektroder, der genererer elektrisk strøm, og mellem dem cirkulerer kølevæsken.

Opvarmningen sker ved hjælp af den energi, der frigives, når molekylerne spaltes til ladede ioner, og deres bevægelse mod elektroden med den tilsvarende polaritet. Takket være dette opvarmes vandet i kedlens kammer næsten øjeblikkeligt.

Et obligatorisk krav for elektrodekedlen er god jordforbindelse, da apparaterne betragtes som potentielt farlige, og kabinettet kan 'gennemslå' med en kraftig elektrisk ladning

Fordele ved elektrodekedler sammenlignet med elpatronkedler:

• Opvarmer vandet 10 gange hurtigere.
• Bruger 20-30 % mindre elektricitet.
• Har kompakte størrelser selv ved høj ydelse (modellerne er oftest i vægmonteret udgave).
• Går ikke i stykker ved spændingsstød.

Men på grund af væsentlige ulemper har elektrodekedler endnu ikke opnået udbredt anvendelse. De bruges hovedsageligt til opvarmning, men et andet kredsløb til varmt brugsvand kan organiseres, hvis systemet eftermonteres med en indirekte varmtvandsbeholder.

Disse apparater er meget krævende med hensyn til sammensætningen af væsken, der er varmebæreren. Almindeligt postevand er udelukket; det anbefales at bruge en speciel væske med en afbalanceret saltkoncentration. Derudover opløses elektroderne gradvist under drift og skal udskiftes.

Elektrodekedler er meget kompakte, men har ikke høj effekt, derfor er der moduler med flere serielt tilsluttede apparater til opvarmning af store arealer

Til sikker brug anbefales det at udstyre elektrodekedlen med et ekstra automatiseringssæt, som sælges separat og ofte koster mere end selve enheden. Først og fremmest er det en cirkulationspumpe og en elektronisk temperaturregulator, der styrer varmetemperaturen.

Der er også behov for en strømregulator, der regulerer strømstyrken, med mulighed for at slukke for udstyret for at forhindre vandet i at koge.

Hvad skal man være opmærksom på ved køb?

Når du har fundet ud af, præcis hvilken type apparat du vil købe, er det tid til at tænke på dets størrelse og tekniske specifikationer.

Oftest installeres elkedler i køkkenet, men man kan også indrette et mini-fyrrum, som gør det muligt at skjule mindre attraktive installationer og ekstra udstyr (opbevaringstank, indirekte varmtvandsbeholder osv.).

Valg af enhed efter monteringsmetode

Uanset konstruktionstype kan alle dobbeltkreds kedler opdeles i to store grupper – vægmonterede og gulvstående. Dimensioner og valg af model afhænger direkte af det område, du skal opvarme, samt mængden af ledig plads til selve apparatet.

En vægmonteret kedel adskiller sig fra en gulvstående ved sin lille størrelse – om nødvendigt kan den skjules i en hængende skuffe eller et skab, men selv en uforklædt enhed ser ikke klodset ud og harmonerer perfekt med andre husholdningsapparater

Vægmonterede apparater er beregnet til opvarmning af relativt små områder – op til 100 m2, derfor installeres de oftest i lejligheder eller små sommerhuse. De monteres på specielle beslag til enhver lodret overflade, der kan bære sådan en belastning.

Gulvstående kedler er ret store apparater, men til gengæld kan de forsyne et hus på op til 200 m2 med varme og uafbrudt vandforsyning, og akkumulatortanke kan enten være indbygget i selve apparatet (hvilket øger dets dimensioner betydeligt) eller monteres separat.

Hvis kvadratmeterne i villaen overstiger 200 m², kan man indrette et fyrrum med flere el-kedler eller bruge yderligere varmekilder – fastbrændselsudstyr eller solcellepaneler.

Beregning af nødvendig effekt

Den enkleste metode er at dividere det opvarmede areal med 10. Det antages, at ved opvarmning af 10 m² vil der blive brugt 1 kW, men det resulterende tal er meget betinget, da en sådan beregning kun giver mening for rum med en højde på højst 3 meter.

Desuden afhænger varmetabet i høj grad af isolering, kvaliteten af vinduer og deres størrelse, klimatiske forhold i området og de materialer, der er brugt i husets konstruktion.

Hvis der derimod er høje lofter i huset, skal man først bestemme rummets volumen (areal gange højde). Derefter beregnes den nødvendige effekt ud fra, at der kræves 35 W pr. m3.

Ved køb bør du overveje modeller, hvis effekt er 15-20% højere end dine beregnede værdier – det er bedre at indstille kedlen på en lavere tilstand end at fryse i en kold vinter med udstyr, der kører på grænsen.

Til det opnåede resultat skal der lægges en 'buffer' til:

• 10% – ved stort glasareal (panoramavinduer, veranda osv.).
• 15% – ved manglende husisolering.
• 10-15% – for områder med kolde vintre.
• 20% – til ekstra belastning ved brug af varmt brugsvand i gennemstrømningsopvarmningstilstand.

Ved beregning af nødvendig effekt for kedler med indbygget akkumulator skal man følge de data, producenten angiver i teknisk dokumentation.

Kedlens tekniske parametre afgør også dens strømforsyningsmetode. Apparater op til 10 kW kan tilsluttes et almindeligt 220 V net, mens kraftigere kedler kræver et trefaset net (dog kan det kræve tilladelse fra de lokale energinet, hvis huset ikke har en 380V-ledning).

Andre vigtige detaljer

Efter vandopvarmningsprincippet kan to-kreds elektriske kedler opdeles i gennemstrømnings- og akkumulerende. De første er et godt valg for et lille hus og familie; de kan sagtens betjene 1-2 vandtagningspunkter ud over opvarmningen. Men på trods af kompakthed og brugervenlighed har '2 i 1'-apparatet en betydelig ulempe – høj belastning på elnettet.

Men akkumuleringsenheden fylder meget mere på grund af en ekstra beholder, hvor der opbevares et lager af varmt vand. Fordelen ved denne type udstyr er, at det kan levere vand i store mængder og spare op til 10% på elektricitet, da det ikke bruger energi på konstant opvarmning, men kun holder temperaturen.

Takket være isoleringshylsteret vil varmetabet af vandet i beholderen på en time ikke overstige 0,5 grad. I den tekniske specifikation for enheden beregnet til tilslutning til brugsvandsystemet skal dens kapacitet angives – temperaturminimum og -maksimum, vandmængde og den nødvendige tid til opvarmning.

Moderne elektriske kedler gør det muligt at styre enheden og kontrollere opvarmningstemperaturen i rummet ved hjælp af smartphones eller et 'smart home'-system.

Derudover kan kedlen være udstyret med:

• En automatikenhed til fjernbetjening via fjernbetjening eller netværk.
• Frostbeskyttelse, som gør det muligt at holde en minimumstemperatur i systemet, hvilket er relevant for sommerhuse og landhuse uden faste beboere.
• Sensorer, der overvåger vejrændringer, tænder enheden ved temperaturfald og slukker i solskinstimer.
• Udstyr, der sænker vandtemperaturen til tilslutning til 'gulvvarme'-systemet.
• Sensorer med mulighed for programmering af mikroklimaet i hele rummet eller enkelte værelser efter eget valg.

Selvfølgelig øger producentens 'bonusser' apparatets pris, men med dem er det meget mere komfortabelt at betjene kedlen.

Metoder til at spare under drift

For at reducere elomkostningerne ved brug af en elektrisk kedel som varmeapparat og vandvarmer skal man mindske husets samlede varmetab.

Først og fremmest bør man erstatte gamle trærammer med moderne vinduer med 2-3 luftkamre og sørge for isolering af væggene (helst udvendig) med flamingo, mineraluld eller andre materialer med lav varmeledningsevne.

Andre sparemuligheder:

1. Yderligere tilslutning eller separate enheder, der kører på alternativ energi (solpaneler, vindmøller, brændefyret pejs), vil betydeligt reducere elforbruget.
2. En flertarifmåler gør det muligt at betale mindre for natopvarmning, og i morgen- og aftenspidsbelastningsperioderne kan apparatet slukkes (elektricitet forbrugt mellem 8.00-11.00 og 20.00-22.00 er dyrest). Hvis du supplerer systemet med en ekstern varmeakkumulator, kan du lagre billig natenergi til at bruge om dagen.
3. En varmegenvinder i ventilationssystemet hjælper med at holde den opvarmede luft inde i huset.
4. En ugeprogrammerer indsamler data om systemets drift i en given periode for at vælge den mest komfortable og økonomiske driftsform med minimalt energiforbrug.
5. Rumtermostater overvåger ændringer i boligens mikroklima og sender data til den indbyggede sensor i kedlen, som tænder/slukker for varmen og beskytter mod overophedning og unødvendigt varmetab.

Ved korrekt organisering af elkedlens drift kan elforbruget og de tilhørende omkostninger reduceres med op til 40%.

De energibesparende opvarmningsmuligheder for landejendomme præsenteres i den følgende artikel, som detaljeret gennemgår dette meget interessante spørgsmål.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Vi anbefaler at læse et udvalg af anmeldelser og praktiske råd om brug af elkedler af forskellige konstruktioner til opvarmning og varmt brugsvand.

Nuancer ved elektrisk opvarmning – kedler og andre elektriske varmeapparater, beregning af udstyrseffekt og omkostninger til fyringssæsonen:

Selvom tokreds elkedler virker meget bekvemme at bruge, så beregn elomkostningerne for den kolde årstid eller kontakt varmeteknikere, før du køber.

Måske vil de råde dig til et mere økonomisk system med en enkeltkreds kedel og en indirekte varmtvandsbeholder, eller designe kombineret opvarmning, hvor elapparatets 'frådseri' kompenseres af yderligere energikilder.

Skriv venligst kommentarer i boksen nedenfor. Fortæl, hvad der var det afgørende argument for dig ved valg af en tokreds kedelmodel. Del nyttige oplysninger, der vil gavne webstedets besøgende, og stil spørgsmål.