Электродный котел что это
Электродный котел для отопления частного дома
Электрические котлы особенно актуальны в сельской местности и загородных домах, не имеющих доступа к газовым магистралям. Кроме того, при установке такого оборудования, не требуется согласование проекта установки с профильными службами, которое обходится недешево как с финансовой точки зрения, так и с психологической.
Электродный котел для отопления частного дома
Отличительными особенностями электрических котлов является компактность и простота установки. Обладая базовыми знаниями в области электротехники и минимальным набором инструмента, агрегат индукционного или электродного типа можно изготовить и установить самостоятельно.
В данном обзоре рассматриваются устройство, принцип работы и конструктивные особенности электродных тепловых установок, приводятся отзывы пользователей, на практике оценивших плюсы и недостатки данного оборудования. Отдельный раздел посвящен краткому описанию наиболее популярных моделей.
Что такое электродный котел
Принцип работы агрегата наглядно демонстрирует известный многим кипятильник из двух лезвий и четырех спичек. При подключении такого устройства к электросети, нагрев 1 л воды до 100 0 С происходит в течение нескольких минут.
Достигается такая интенсивность нагрева электродного котла благодаря явлению электролиза. Суть процесса состоит в том, что между двумя погруженными в раствор жидкого электролита электродами, при подключении внешнего источника напряжения, начинается направленное движение заряженных частиц. Ионы, имеющие положительный заряд перемещаются к катоду, а частицы с отрицательным зарядом притягивает анод.
Если на электроды подается переменное напряжение от бытовой электросети с частотой 50 Гц, в течение одной секунды изменение полярности происходит 50 раз, что влечет за собой периодическое изменение направления движения ионов. Вследствие повышенного сопротивления водной среды и внутреннего трения происходит преобразование кинетической энергии в тепловую, что и вызывает интенсивный нагрев раствора электролита.
Поскольку вода в системах централизованного снабжения имеет мало общего с чистой (Н2О) и представляет собой раствор солей калия, кальция, магния и других элементов, она вполне может считаться электролитом. Непосредственный нагрев электролита (без контакта с поверхностью ТЭНа или корпусом) называется первичным.
Принципиальное отличие электродных котлов от других электрических установок заключается в том, что нагрев теплоносителя происходит без контакта с нагревательным элементом.
Следует также отметить, что производительность агрегата непосредственно связана с химическим составом теплоносителя.
Устройство и принцип работы электродного котла
Поскольку принцип работы установки не отличается особой сложностью, конструкция агрегатов предельно проста.
Электродный котел включает в себя:
В большинстве конструкций роль второго электрода играет корпус прибора1, подключенный к нулевому проводу через клемму 2.
Емкость с одной стороны герметично закрыта основанием 3, в котором закреплен центральный электрод 4. Подача напряжения на стержень осуществляется фазовым проводом через клемму 5.
Подача теплоносителя осуществляется через входной патрубок 6, расположенный в нижней части агрегата. Нагретый теплоноситель поступает в отопительную магистраль через выходной патрубок 7, обычно, расположенный в верхней крышке изделия. Для установки арматуры оба патрубка имеют резьбовые наконечники.
Внешний кожух 8, имеет специальную клемму 9 для подключения провода заземления и служит дополнительной защитой от поражения электрическим током. Кроме этого, форма и полиамидное покрытие кожуха могут обеспечить привлекательный внешний вид всей установки.
Для повышения эффективности работы отопительной системы, перед входным патрубком устанавливается циркуляционный насос, обеспечивающий интенсивное прохождение жидкости через рабочую полость устройства.
Если для достижения требуемого результата требуется мощность более 10 кВт, целесообразно использовать электродный котел подключаемый к трехфазной электросети.
Принцип работы трех электродного агрегата не отличается от принципа работы обычного котла, отличие заключается в числе стержней и их размещении. Каждый электрод соединяется с отдельной фазой через специальные клеммы в нижней части установки. Располагаются стержни в вершинах правильного равностороннего треугольника, вписанного в окружность рабочего цилиндра. Для заземления прибора используется клемма на корпусе.
Поскольку в процессе эксплуатации электроды могут разрушаться, конструкция установки предусматривает их оперативную замену. Для этого необходимо:
Преимуществом электродных установок является то, что при отсутствии в системе теплоносителя не происходит разрушения деталей котла.
Поскольку конструкция самого котла не предусматривает никаких контролирующих элементов, регулировка осуществляются с помощью внешних управляющих систем.
Простейший блок состоит из одного термодатчика, устанавливаемого перед входным патрубком и отключающим подачу электроэнергии по достижению заданной температуры. Более точная регулировка осуществляется с помощью двух термодатчиков, расположенных на входе и выходе.
Стоимость автоматической системы регулирования является наиболее весомой составляющей цены электродного котла, которая может изменяться в довольно широком диапазоне.
Плюсы и минусы электродных котлов для отопления
Несмотря на противоречивые отзывы владельцев, нельзя не отметить очевидные преимущества электродных установок:
Перечень преимуществ действительно весом, однако наряду с ними, следует отметить и некоторые объективные недостатки:
Тщательно проанализировав все недостатки агрегата, можно прийти к выводу, что все они связаны с качеством и химическими свойствами теплоносителя.
Обзор и цены на лучшие марки электродных котлов
В настоящее время наибольшей популярностью пользуются несколько производителей электродных нагревательных устройств.
Изделия отечественного производственного предприятия «Галан» пользуются спросом не только в РФ, но и на всей территории СНГ. Надежные и экономичные агрегаты «Гейзер», «Вулкан» и «Очаг» отличаются компактными габаритными размерами длительным сроком службы и привлекательным дизайном корпуса. Для отопления частного дома чаще всего используется модификация «Очаг – 6», имеющая следующие технические характеристики:
К достоинствам электродного котла относятся доступная стоимость, простота монтажа и технического обслуживания. Для эффективной долгосрочной работы желательно установить стабилизатор напряжения и использовать в качестве теплоносителя специальные жидкости.
Цена агрегата 4500 руб.
Украинская компания предлагает электродные котлы, корпус которых изготавливается из бесшовной стальной трубы с толщиной стенки 4–5 мм. Модельный ряд состоит из нагревателей мощностью от 2 до 12 кВт, работающих от бытовой электросети и трехфазных моделей мощностью до 125 кВт. Самым большим спросом пользуются приборы, вырабатывающие от 3 до 6 кВт. Технические характеристики:
В комплект поставки входят система управления и циркуляционный насос. Цена электродного котла – 7500 руб.
Изделия этого российского бренда автоматически учитывают состояние электролита в отопительном контуре и корректируют режим работы установки. Как и многие другие производители, компания выпускает приборы для однофазной электросети с номинальной мощностью от 2 до 10 кВт и для трехфазной сети, рассчитанные на 35 кВт. Отзывы покупателей электродных приборов свидетельствуют, что наиболее востребованной моделью является «Beril – 9», имеющая следующие технические характеристики:
Изделие легко монтируется в отопительный контур, а система управления обеспечивает возможность регулировки мощности в диапазоне от 2 до 9 кВт. Средняя цена агрегата – 8500 руб.
Protherm Скат 24 KR 13
Электродный котел зарекомендовал себя как безопасное, надежное и эффективное устройство. Мощность установки – 24 кВт, базовая комплектация предусматривает наличие расширительного бака объемом 7 л и циркуляционного насоса. К очевидным достоинствам котла относятся:
Минимальная цена агрегата составляет 43 тыс. руб.
Ниже приводятся отзывы владельцев электродных систем, на практике оценивших преимущества и недостатки таких систем.
Электродные котлы для отопления частного дома отзывы владельцев
Поскольку отзывы пользователей играют в выборе котла далеко не последнюю роль, вот некоторые из них.
Электродный котел своими руками чертежи
Прежде чем приступить к изготовлению следует учесть, что львиная доля цены электродной установки приходится не на сам нагреватель, а на электронную систему управления, насос, обеспечивающий циркуляцию теплоносителя и другие комплектующие, изготовить которые в домашних условиях вряд ли получится. Ну а для тех, кто все же решил попробовать свои силы, ниже приведена пошаговая инструкция.
Особое внимание следует уделить уплотнению резьбовых соединений и устройству заземления.
Современные электродные котлы отопления отличаются простотой конструкции, надежностью и длительным сроком службы и вполне могут составить конкуренцию твердотопливным и газовым котлам. Использование электричества позволяет избежать как утомительной заготовки дров или угля, так и устройства дымоходов.
Принцип работы и устройство электродного котла отопления
Ассортимент отопительного оборудования на рынке постоянно растет, в продажу поступают инновационные модели. Многим знакомы ТЭНовые, газовые и твердотопливные агрегаты, но сейчас пользователям предлагается еще одна разновидность — электродный котел отопления. Оборудование имеет свои достоинства и недостатки, которые нужно учитывать при выборе.
Что такое электродный котел
Прежде чем подбирать для своих нужд отопительное оборудование, стоит ознакомиться с конструктивными особенностями и принципиальными отличиями электродных котлов. Такие приборы, по сравнению с другими аналогичными устройствами, имеют массу отличительных преимуществ.
Устройство
Ионный котел представляет собой цельную стальную трубу, покрытую полиамидным электроизоляционным слоем. Производители делают корпус прибора герметичным в целях безопасной и надежной эксплуатации. Если есть желание сделать нагреватель самостоятельно, нужно понимать, что работы потребуют осторожности и внимательности.
В конструкцию котла входят:
Как правило, ионные котлы выполняются в цилиндрической форме. Их габариты могут быть различными.
Основные параметры электрокотлов:
Для обогрева небольшого дома площадью до 100 м2 достаточно приобрести однофазную модель мощностью 6 кВт. Трехфазный котел подойдет для больших промышленных помещений. Если используется система, показатель мощности которой 50 кВт, это позволит отапливать 1600 м2. Конечно, показатели примерные, в ходе выбора отопительного оборудования нужно обращать внимание на такие параметры: желаемая температура, теплопотери помещения и так далее.
Неотъемлемым элементом в ионных отопительных приборах является особая жидкость, необходимая для процесса теплообмена. Заглянув в техническую документацию котла, можно прочесть требования, предъявляемые к ней. В качестве теплоносителя в таких системах используются соленая вода или специальная марка антифриза — незамерзающей жидкости, состоящей из воды, пропилена (этиленгликоля), особых добавок.
Принцип действия
Котлы устанавливаются в закрытых системах отопления. Принцип работы сводится к следующему: энергия электрического тока передается молекулам воды. Такая технология позволяет в разы быстрее прогреть теплоноситель.
Уникальная система ионизации теплоносителя позволяет добиться высокого КПД и большой скорости нагрева. Электродное оборудование имеет еще одну немаловажную особенность — защиту от перегрева, что редко встречается в приборах, работающих на других видах топлива.
Преимущества
Любой отопительный прибор имеет как сильные, так и слабые стороны. В электродных моделях достоинств больше.
Ключевые преимущества ионных устройств:
Недостатки
Как было замечено ранее, идеального отопительного устройства еще не придумали, так что даже ионным моделям свойственны определенные недостатки.
С минусами стоит ознакомиться перед выбором:
Как правильно выбрать
В первую очередь требуется рассчитать необходимую мощность. Если помещение имеет потолки не выше 3 метров, 1 кВт будет достаточно для обогрева 20 м2. Это основной параметр. Далее следует определиться, каким образом будет регулироваться температура. У современных моделей есть микропроцессорный блок, позволяющий точнее выставлять мощность. Они более дорогостоящие, по сравнению с классическими автоматами, но в перспективе позволяют экономить средства за счет экономии электроэнергии.
Устанавливая отопительное устройство, необходимо учитывать, что ионные котлы могут работать в системах с металлическими или полипропиленовыми трубами. Изделия из металлопластика применять не рекомендуется, так как они расслаиваются и деформируются под воздействием температурных колебаний.
Электродные модели последних образцов имеют массу дополнительных возможностей:
Котел, мощность которого составляет 6 кВт, подключается к обычной однофазной сети 220 В. Если данный параметр больше, потребуется наличие трехфазной линии на 380 В.
Обзор популярных моделей и цен
Модели ионных котлов отличаются размерами, внешним видом, техническими характеристиками и стоимостью.
Галан
Производитель электронных котлов ЗАО «Галан» базируется на территории России. Фирма занимается производством отопительного оборудования с 1992 года. Наиболее известные модели — «Гейзер», «Галан Очаг», «Вулкан».
С помощью электрокотлов этой компании можно отапливать любые помещения, независимо от площади: квартира, гараж, дача, коттедж, офис, склад, магазин, производственный цех. Мощность агрегатов начинается с 3 кВт.
В комплект оборудования дополнительно входят: немецкая высококачественная автоматика, выносной блок контроля температуры, который можно программировать на неделю вперед. Изделия поставляются с компакт-дисками, на которых можно найти необходимые схемы, чертежи и советы по эксплуатации.
Стоимость — от 4100 рублей.
Это ионные отопительные устройства от украинской компании ТМ «EOU». Они являются альтернативой традиционным приборам. В качестве теплоносителя используется вода, что делает установку экономичной, безопасной, надежной и долговечной, по сравнению с обычными котлами.
Благодаря компактным размерам модели легко устанавливаются в любом доме. Для изготовления электроотопительного прибора используются прочные и стойкие к внешнему воздействию материалы. ЭОУ — это автономные, пожаробезопасные и бесшумные устройства, которые подходят для различных помещений. Встроенный контроллер «AEZ» позволяет запускать установку, не подготавливая теплоноситель. Гарантийный срок — 6 лет.
Стоимость — от 5400 рублей.
BERIL
Агрегаты изготавливаются компанией «Русские котлы» с 1998 года. Оборудование пользуется популярностью в России, Европейских странах, Корее. При помощи отопительных котлов «Берил» можно отапливать: дачные дома, гаражи, коттеджи. Изделия имеют отличительную особенность — электроды, в конструкции которых используются композитные материалы. Это позволяет снизить потребление электроэнергии.
Другие особенности котлов «Берил»:
Стоимость — от 4450 рублей.
Полезные рекомендации
При выборе отопительного оборудования в первую очередь следует рассматривать такие параметры как экономичность и надежность. Электрические аппараты могут использоваться как основные либо дополнительные источники тепла. Это надежные, компактные и экономичные приборы, которые устанавливаются на полу или крепятся на стену. Они оборудованы датчиками, которые автоматически поддерживают в помещении заданную температуру.
При желании помещение можно оборудовать GSM-модулями, которые позволят удаленно включать и отключать котел. Для повышения эффективности отопительной системы может быть использована управляющая автоматика.
Она состоит из следующих элементов:
ТЭНовые модели, по сравнению с электродными, дешевле и способны функционировать с различными теплоносителями. Однако нагревательные элементы со временем покрываются накипью, что способствует увеличению энергопотребления.
Еще одной разновидностью являются индукционные устройства. Их конструкция не предполагает наличия нагревательных элементов. Принцип работы основан на магнитной индукции. По экономичности такие модели занимают лидирующие позиции, но стоят дорого. Поэтому, если отталкиваться от соотношения цена-качество, предпочтение стоит отдавать электродному оборудованию.
Правила монтажа
Сама установка несложная: подводятся трубы, делается заземление, подключается автоматика и производится настройка. Перечень всех работ есть в инструкции.
Для эффективной работы агрегата при установке необходимо выполнять следующие правила:
Можно ли сделать котел своими руками
Устройство можно сделать самостоятельно, используя чертеж. Сварочных работ потребуется немного.
Резьбовые заглушки можно заменить металлическими кругами, но для этого понадобятся навыки сварщика и специальное оборудование. Кто-то вместо заглушки ставит патрубок, что позволяет сделать выход теплоносителя вверх. Электрод, расположенный внутри, следует изолировать от корпуса. Для этого используется фторопластовая втулка.
Котел может быть улучшен и модернизирован с помощью подручных материалов. Нежелательно в ходе сборки использовать разные металлы, иначе образуется гальваническая пара, то есть на одном электроде появится накипь.
Сборка выполняется по следующей инструкции:
Еще один способ сборки недорогого котла.
С одной стороны в муфту вставляется электрод, а с другой ставится заглушка.
Для корпуса котла понадобятся тройник и металлический бочонок с внешней резьбой.
Сверху осталось закрепить диэлектрическую вставку.
После завершения работы проверяется проницаемость сварных швов. Простого заполнения системы водой будет недостаточно, ведь уровень рабочего давления достигает 2 бара. Швы очищаются от шлаков и покрываются мыльной пеной. Далее при помощи компрессора внутри котла создается давление, и если сварной шов некачественный, то на его поверхности образуются пузырьки.
Схема последовательности подключения элементов выглядит следующим образом:
На последнем этапе подключают провода электропитания и заземления, систему заполняют водой и производят настройку оборудования. Корректируя состав теплоносителя, котел выводят на необходимую мощность. Можно использовать обычную водопроводную воду, но в ней содержатся вредные включения, вызывающие накипь на электродах. Оптимальный вариант — сначала заполнить систему дистиллированной водой.
Для осуществления настройки понадобиться воспользоваться токовыми клещами или амперметром, а также содой, шприцем и емкостью для размешивания. Ориентировочная мощность котла, сделанного своими руками, 4 кВт, поэтому сила тока в цепи должна быть 4000 Вт / 220 В = 18 А. Амперметр подсоединяют к проводам, после чего котел включается и производится нагрев воды. В то же время подготавливается содовый раствор в пропорции 1 к 10 и добавляется в систему при помощи шприца.
После включения котла показания сначала будут меньше 18 А. Далее в теплоноситель потихоньку нужно добавить раствор соды. Важно, чтобы система заранее была прогрета. Если в качестве теплоносителя используется дистиллированная вода, процесс может занять немало времени. При показаниях на приборе 16–17 А доливка прекращается. Рейтинг настенных газовых котлов двухконтурных по надежности читайте у нас на сайте.
Видео
Посмотрите видео, в котором показан процесс самостоятельного изготовления отопительного прибора.
Евгений Афанасьев главный редактор
Автор публикации 11.12.2018
Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять!
Электродный котел принцип работы
Электродный котел: принцип работы
В последнее время появляется все больше электрических приборов для нагрева жидкости, в которых используются новые принципы действий, что приводят к повышению температуры теплоносителя, если речь идет о системе отопления. Дело в том, что энергия электрического тока удобна в использовании, однако достаточно дорогая. Если использовать обыкновенные ТЕНы для подогрева циркулирующей в системе отопления жидкости, из-за их низкого КПД такой способ обогрева дома становится очень затратным. Вот поэтому постоянно ведется поиск новых методов более эффективного использования энергии электричества.
Одним из таковых является способ нагрева жидкости с применением принципа электролиза солей на ионы, во время которого выделяется большое количество тепловой энергии. Применяется такой способ использования электричества, как в заводских, так и самодельных электродных котлах, которые еще называют ионными. Устройство это, по отзывам специалистов, имеет достаточно простую конструкцию, поэтому понятно стремление многих домашних мастеров сделать электродный котел своими руками, сэкономив при этом на покупке заводских моделей.
Принцип работы ионных водонагревателей для системы отопления
Что заводские, что самодельные электродные котлы работают по одному и тому же принципу действия. Между двумя электродами создается разница потенциалов. Нулевым электродом при этом обычно бывает сам корпус прибора, фаза же подводится к металлическому стержню, помещенному внутри, где находится теплоноситель для электродных котлов, представляющий собой воду с определенным процентным содержанием растворенной ней какой-либо соли.
Когда на электроды подается напряжение, происходит электролиз молекул соли, при этом отрицательно заряженные ионы устремляются к «плюсу», а положительно заряженные частицы – к минусу. Распавшись на ионы, соль сама становится проводником электрического тока, который, проходя через жидкость, очень быстро ее нагревает. Чем больше концентрация соли, тем более электропроводен теплоноситель. При определенном соотношении воды и соли жидкость может стать полноценным проводником тока, что может сделать короткое замыкание. И, наоборот, если ионов мало, нагрев теплоносителя будет происходить очень медленно. Дистиллированная же вода вообще ток не проводит, поэтому в такой ситуации она нагреваться не будет.
Отсюда становится понятно, что правильная работа такой водонагревательной системы напрямую зависит от качественно приготовленной жидкости для электродных котлов, где нужно сделать точную концентрацию раствора. Тогда действие электротока на жидкость будет наиболее эффективна в плане выделения тепловой энергии.
Самодельный электродный котел, плюсы и минусы
Как самодельные ионные водонагревательные приборы, так и модели заводской сборки, обладают примерно теми же самыми достоинствами и недостатками. Поэтому рассмотрим характеристики подобных устройств, нагревающих теплоноситель для системы отопления на примере промышленного образца. Итак, чем же хороши гидролизные нагреватели жидкости. К плюсам можно отнести:
К недостаткам подобного оборудования для отопления относятся такие факторы:
Электродный котел своими руками
Теперь, когда известен принцип действия таких устройств, давайте рассмотрим, как же делается электродный котел своими руками. Для начала нужно заготовить и приготовить все необходимое для работы:
Также в работе понадобится аппарат для электросварки.
Теперь пошагово рассмотрим процесс изготовления и установки электродного котла:
При работе по самостоятельному изготовлению, установке и запуску ионного котла отопления обязательно соблюдайте все меры предосторожности, так как речь идет об электричестве, что может нанести непоправимый вред здоровью. Поэтому не пренебрегайте правилами техники безопасности.