Chaudières électriques pour chauffer une maison privée et un chalet d’été: types et sélection

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Bien que l’efficacité de la conversion d’énergie dans les chaudières électriques soit l’une des plus élevées, le type et la facilité d’utilisation des appareils peuvent varier. Nous avons préparé un aperçu des principales variétés de technologie de chauffage électrique pour les systèmes de transfert de chaleur liquide.

Chaudières électriques pour chauffer une maison privée et un chalet d'été: types et sélection

Gradations de puissance

Il est nécessaire de comprendre la différence entre les chaudières électriques à usage domestique et industriel. Si, par exemple, prenez l’un des principaux fabricants du marché – EVAN – dans sa gamme de modèles, vous pouvez trouver des installations de chauffage d’une capacité allant jusqu’à 1,6 MW, tandis que pour les logements civils, le «plafond» de la charge du réseau électrique est généralement de 20 à 25 kW.

Chaudière électrique murale Chaudière électrique murale « EVAN »

L’ergonomie d’une chaudière électrique est bien plus importante que sa puissance de pointe. Une efficacité de fonctionnement élevée est obtenue si l’appareil dispose de plusieurs éléments chauffants qui, lorsqu’ils sont allumés dans différentes combinaisons, sont capables de générer exactement la quantité d’énergie thermique nécessaire au régime de température actuel.

Chaudière électrique Protherm Chaudière électrique Protherm

Les plus rentables à cet égard peuvent être appelées les chaudières fabriquées par Protherm ou Zota – le nombre d’étages atteint 4 à 5, en outre, les appareils de chauffage ont des puissances différentes. La technologie Ferroli, par exemple, met en œuvre un circuit de contrôle de puissance numérique avec réglage automatique, et dans la gamme de modèles WARMOS du fabricant déjà mentionné « EVAN », les appareils de chauffage ne sont pas éteints, mais contrôlés par la méthode PWM avec une augmentation proportionnelle de l’intensité de chauffage. L’absence de commutation constante de l’unité de commutation a un effet bénéfique sur la durabilité des groupes de contacts, la consommation d’énergie, les chutes de tension et la charge sur le réseau électrique sont également moins prononcées.

Chaudières électriques ZOTA Chaudières électriques ZOTA

Étant donné que l’indicateur général lors du choix d’une puissance est de 1 kW tous les 10 m2 la zone chauffée, le point de référence principal doit être la perte de chaleur réelle du bâtiment. Il est également nécessaire de prévoir une réserve de marche d’environ 15-20% pour que l’équipement ne fonctionne pas en cas d’usure et en cas de températures extérieures anormalement basses.

Pour un fabricant national, le prix pour 1 kW d’électricité est d’environ 2 à 2,5 milliers de roubles, pour les équipements importés – jusqu’à 3 à 3,5 milliers de roubles. Les chaudières conçues pour être installées dans des locaux techniques sont toujours moins chères que celles avec une enveloppe extérieure esthétique.

Variétés de circuits électriques

La plupart des chaudières domestiques avec des connexions triphasées et monophasées ont un schéma de connexion universel pour les éléments chauffants et peuvent être facilement adaptées pour fonctionner pour un certain type de réseau d’alimentation. Cette tendance persiste à une puissance maximale allant jusqu’à 12-16 kW, des éléments chauffants plus élevés sont déjà utilisés sans point de connexion neutre. Naturellement, en présence d’une entrée triphasée dans la maison, vous devez choisir la technique de la classe appropriée afin d’assurer la symétrie de la charge. Cependant, les chaudières polyphasées peuvent également être utilisées lorsqu’elles sont connectées à un réseau 220 V: trois éléments chauffants différents donnent plus de liberté dans la régulation de puissance.

Chaudière électrique Chaudière électrique « EVAN » WARMOS « Comfort » 7,5 kW (220V / 380V) avec régulation de puissance à trois étages: 1 – tuyau de sortie; 2 – bornier; 3 – bloc de raccordement de la pompe de circulation; 4 – indication des échelons de puissance; 5 – indication d’un manque de liquide de refroidissement; 6 – indication de l’inclusion d’éléments chauffants; 7 – contacteurs; 8 – poignée de thermostat; 9 – unité de chauffage en isolation thermique; 10 – boîtier de protection; 11 – tuyau d’entrée

L’alimentation électrique des éléments chauffants n’est qu’un côté de la médaille. La manière dont ils sont gérés est tout aussi importante. Ainsi, dans les équipements bon marché de production nationale et chinoise, les contacteurs magnétiques fonctionnant à partir de la tension secteur sont largement utilisés. Lorsque la chaudière est complètement chargée, la tension du secteur chute tellement que les bobines ne fournissent pas assez de pression pour le groupe de contact, c’est pourquoi il tombe rapidement en panne. Dans une technologie de haute qualité, le dispositif de commutation fonctionne à basse tension, qui est facilement stabilisée par l’alimentation intégrée, et dans les modèles les plus techniquement avancés, le contrôle de la puissance est effectué à l’aide d’une commutation sans contact.

Le schéma de raccordement et les connexions internes de la chaudière sont d’une importance décisive pour la commodité de son fonctionnement. Les fabricants d’équipements de chaudières le comprennent et complètent leurs produits avec toutes sortes d’appareils pour étendre les modes de fonctionnement. Ainsi, les chaudières du fabricant suédois STS peuvent être équipées d’un relais de déchargement (limitation de puissance) sans modifications spéciales, et dans certaines chaudières AEG, il est installé par défaut. Les relais sont connectés à des transformateurs de courant sur le câble d’entrée et limitent la puissance, en donnant la priorité à l’alimentation des appareils électroménagers.

Différences dans le type d’élément chauffant

Trois types de radiateurs peuvent être utilisés dans les chaudières électriques. Commençons par les plus non standard – l’induction et l’électrode. Contrairement aux efforts des spécialistes du marketing, de tels dispositifs n’apportent pas d’augmentation de puissance, mais ils présentent un avantage important: l’absence de formation de tartre sur les surfaces des éléments chauffants. De ce fait, la diminution de l’efficacité au fil du temps disparaît et la durée de vie est prolongée..

Chaudière à électrodes Chaudière à électrodes

À leur tour, les chaudières à électrodes ont une composition assez complexe d’activités de mise en service et sont très sensibles à la qualité de la préparation du liquide de refroidissement. En fonctionnement, les chaudières à induction et à électrodes ne sont pas très inférieures à la technologie des éléments chauffants, au contraire: avec ce type de chauffage, il est plus facile de mettre en œuvre un contrôle PWM, grâce auquel la technologie peut maintenir la température avec une très grande précision, garantissant des économies d’énergie.

La conception de l'électrode et de la chaudière de chauffage a – chaudière à électrodes; c – chaudière à élément chauffant; 1 – bornes de connexion au réseau; 2 – joint et isolation électrique; 3 – cas; 4 – bloc d’électrodes; 5 – élément chauffant; 6 – isolation externe

Les chaudières à serpentin sont un classique intemporel. En fonction de la qualité des éléments chauffants, leur durée de vie réelle peut être de 7 à 10 ans. Il est recommandé d’utiliser les appareils de chauffage dans un boîtier en acier inoxydable poli, les éléments chauffants secs et en céramique.

Élément chauffant pour chaudière de chauffage

Caractéristiques de conception

Les chaudières électriques fiables et sans problème sont dues à la simplicité de leur conception. Presque tous les équipements de chauffage alimentés à l’électricité sont essentiellement un petit ballon avec un élément chauffant rempli d’eau. Cependant, en termes d’amélioration de la conception de base, il y a des changements positifs..

Ainsi, pour l’installation dans des locaux techniques non chauffés, les chaudières peuvent être équipées d’une isolation thermique corporelle pour réduire les fuites de chaleur. Pour les chaudières à induction, une chambre de chauffage de type labyrinthe est utilisée, grâce à laquelle, même avec un faible degré de chauffage mural dans un mode de puissance limitée, l’eau absorbera complètement la chaleur générée..

Conception de chaudière à induction Conception de la chaudière à induction: 1 – entrée électrique; 2 – dégagement d’air manuel; 3 – bobine d’induction; 4 – noyau; 5 – tambour de chaudière

Un degré de diversité particulièrement élevé se manifeste dans l’équipement de la chaudière avec toutes sortes d’accessoires. Si nous prenons comme exemple les chaudières de la série EPO et les équipements de chauffage Vaillant, les différences seront évidentes. Dans ce dernier cas, il y a également un deuxième circuit ECS, et une pompe intégrée avec un vase d’expansion et un groupe de sécurité, ainsi qu’une automatisation de contrôle très ergonomique. Et, plus important encore, tout est emballé dans un boîtier compact. La différence pratique est qu’avec l’utilisation d’un ballon «nu», les murs de la chaufferie sont remplis d’éléments de la tuyauterie hydraulique, tandis que l’équipement monobloc est petit et peut être monté dans la zone habitable de la maison sans déranger l’intérieur de la pièce.

Chaudière électrique pour la maison

Schémas d’automatisation et de sécurité

Le sujet de discussion le plus approfondi est la manière dont les chaudières électriques régulent leur fonctionnement. Dans la version la plus simple, des thermostats du même type sont utilisés, qui sont installés dans des chauffe-eau à accumulation. Si la température a dépassé une marque prédéterminée, la thermoplate met en mouvement le mécanisme de contact et ouvre le circuit. Malheureusement, cette méthode de contrôle ne correspond pas bien à la flexibilité du choix de la puissance en présence de plusieurs éléments chauffants, les chaudières de faible puissance sont donc équipées d’un thermostat mécanique – jusqu’à 3-4 kW.

Le circuit de commande est légèrement plus avancé, dans lequel un thermostat mécanique ouvre le circuit d’alimentation du contacteur. Ici, il est possible d’installer plusieurs thermostats (conditionnellement) qui contrôlent différents éléments chauffants avec un ajustement correspondant de la température de coupure à la puissance de fonctionnement. Il peut y avoir un thermostat, auquel cas la mise en marche et l’arrêt des éléments chauffants individuels sont effectués manuellement. Il est impossible de distinguer le meilleur parmi les schémas de commande décrits, ils peuvent tous être appliqués avec succès dans diverses conditions de fonctionnement..

Thermostat de chaudière électrique

Le summum de l’excellence technique peut être appelé technologie de chauffage avec commande numérique intelligente. En plus de contrôler le chauffage, le niveau et le débit du liquide de refroidissement, ces chaudières prennent également en compte la température de l’air à l’intérieur des locaux, la pression dans le système, les courants de fuite, la tension de fonctionnement et la charge du réseau. Les chaudières les plus avancées peuvent également prendre en compte l’état de l’atmosphère de la rue, en augmentant ou en diminuant la puissance à l’avance. Il est à noter que l’armoire de commande peut se tenir séparément de l’ampoule chauffante. De plus, pour presque toutes les chaudières, il existe la possibilité d’équiper ultérieurement des dispositifs d’automatisation tiers, par exemple un module de commande à distance ou un relais de décharge..

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