Электродный котел своими руками. Электродные котлы отопления Электродные котлы для отопления частного

Электрические ионные (электродные) котлы предназначены для работы в автономных системах отопления. Принципиальное отличие аппаратов от моделей с ТЭН - особый вид нагревателя, представляющего собой блок электродов. Инновационные виды автоматики позволили усовершенствовать традиционные отопительные приборы и создать на их основе современные котлы электродные. Отзывы опытных пользователей и мнение независимых экспертов помогут нам поближе познакомиться с техническими характеристиками, разновидностями и ценами на самые известные модели.

Принцип действия электродных котлов

Нагревание теплоносителя в системе обогрева происходит благодаря расщеплению молекул воды. Полученные в результате этого процесса разнозаряженные ионы активно передвигаются, устремляясь к положительным и отрицательным электродам, выделяя при этом большое количество энергии. В итоге получается, что котел электрический электродный повышает температуру жидкости без применения нагревательных элементов.

Процесс нагревания сопровождается снижением электрического сопротивления проводника. Это может привести к опасной ситуации - электродуговому пробою. Чтобы воспрепятствовать нежелательному явлению, следует добавлять в теплоноситель определенное количество поваренной соли. Размер пропорций всегда указывают в паспорте к котлам. Нарастание мощности в электродных агрегатах происходит одновременно с нагреванием теплоносителя. Возрастание величины тока прямо пропорционально снижению электрического сопротивления.

Особенности применения в быту

Ионные котлы можно внедрять в действующие системы отопления. Но прежде чем сделать это, необходимо предпринять ряд профилактических действий, препятствующих быстрому изнашиванию прибора. Обязательным условием должна стать промывка системы и фильтрация теплоносителя.

Как показывает практика, можно подключать котлы отопления электродные в сочетании с другими видами нагревательных приборов (твердотопливными или газовыми аппаратами). При необходимости можно параллельно подключать в систему несколько ионных агрегатов.

Преимущественные показатели электродных отопительных приборов

Эксплуатация автономного источника тепла позволяет управлять не только микроклиматом и терморегуляцией в доме, но и расходами на тепло. При этом электродные котлы имеют ряд очевидных преимуществ по сравнению с ТЭН- и индукционными аппаратами.

Эффективность

Вся вода, которая поступает в котел электрический электродный, нагревается практически мгновенно и в полном объеме. Ввиду отсутствия неуправляемой инерции нагрева теплоносителя в конструкции достигается очень высокий уровень КПД - до 98%.

Долговечность

Постоянный контакт электродов с жидким теплоносителем не приводит к образованию слоя накипи. И, соответственно, быстрому выходу из строя нагревателя. Это происходит благодаря тому, что в конструкции прибора происходит постоянная смена полярности - поочередное движение ионов в разных направлениях со скоростью 50 раз в секунду.

Компактность

Принцип электродного нагрева жидкости позволяет сократить объем теплогенератора в несколько раз по сравнению с ТЭНовыми приборами аналогичной мощности. Небольшие размеры и малый вес оборудования - очень выгодные черты, которыми отмечены котлы электродные. Отзывы опытных пользователей подтверждают удобство пользования бытовыми приборами, простоту монтажа и возможность их расположения в любых помещениях.

Автоматизация управления

Наличие на внешней панели аппаратов блока цифровой настройки позволяет разумно регулировать интенсивность работы котла. Функционирование в заданном режиме помогает сэкономить до 40% электрической энергии в доме.

Пожаробезопасность

В случае разгерметизации системы или утечки воды можно не опасаться поражения электричеством. Без теплоносителя движения тока не будет, поэтому котел просто прекращает работу.

Бесшумность

Отсутствие звуковых колебаний обеспечивает тихую работу.

Экологическая безупречность

Принцип действия электродного котла подразумевает полное отсутствие продуктов сгорания или других видов отходов. Не требуется также и запаса топливных ресурсов.

Негативные моменты в эксплуатации ионных теплогенераторов

Как подчеркивает большинство пользователей в своих отзывах, при всей своей привлекательности электрические котлы отопления электродные обладают определенными недостатками в устройстве и работе:

• необходимость использования только подготовленной воды с заданными параметрами удельного сопротивления создает трудности в достижении соответствия нормам;
• невозможность использования альтернативных видов теплоносителей - антифриза, дистиллированной воды или масла;
• для нормальной работы котла нужно обеспечить постоянную циркуляцию теплоносителя в системе, иначе при снижении скорости движения вода может закипеть, а при повышенном нарастании потока запуск котла будет невозможен;
• нержавеющие электроды способны долгое время работать без сбоев, но постепенно все же происходит их растворение в воде, поэтому очень важно следить за их состоянием и своевременно производить замену.

Кроме того, существенным недостатком можно также считать дороговизну электрической энергии. Однако если в районе проживания нет возможности организовать газовую или твердотопливную схему обогрева, то электродная система отопления может стать единственным надежным источником тепла в доме.

Чем обеспечиваются экономичность и надежность ионных отопительных приборов

Электродные котлы для частного дома в любом случае являются выгодным приобретением. Высокая экономичность в их работе складывается из совокупности нескольких показателей:

• пониженная инерция нагрева;
• единое повышение температуры всего объема теплоносителя;
• построение двухтрубной системы закрытого типа;
• использование автоматики для контроля температуры теплоносителя и окружающего воздуха в помещении;
• простая конструкция с применением инновационных материалов;
• высокая эффективность работы котла.

За счет чего еще происходит экономия в работе электрических приборов?

Регулярное обслуживание и проведение технических работ - это те услуги, в которых практически не нуждаются котлы электродные. Отзывы пользователей отмечают также более низкую стоимость ионных агрегатов по сравнению с другими видами электрического отопления.

Электродные котлы "Галан" - достойные представители отечественной теплотехники

Среди большого числа ионных электрических агрегатов, производимых в Российской Федерации и Республике Беларусь, заметно выделяются приборы, собранные по нормативам военной техники. Практическая реализация основана на конверсионных разработках промышленных предприятий, выпускающих для судов военно-морского флота.

Конструктивно электродный котел отопления для дома марки «Галан» представляет собой корпус цилиндрической формы из трубного проката с диаметром 6 см и длиной 31 см. Внутри расположены концентрические трубчатые электроды, через которые ток подается к теплоносителю. Хорошо разогретая вода с помощью принудительной циркуляции интенсивно разносится по трубам и батареям. После достижения оптимальной скорости жидкостного потока насос можно отключить.

Преимущества, которыми наделены ионные приборы :

Электродные котлы "Галан" способны самостоятельно настраиваться на потребляемую мощность и отключаться в случае превышения заданных параметров температуры. Защитная автоматика срабатывает также при возникновении короткого замыкания, перегреве подводящих проводов или утечке теплоносителя.

Для суровых климатических условий Западной Сибири самый лучший выбор индивидуального отопления - электродный котел "Галан". Цена прибора отличается значительной доступностью - в сравнении с другими видами электрических аналогов - и не превышает 20 тысяч рублей.

Специально для моделей котлов "Галан" несколько лет назад был разработан особый теплоноситель - антифриз «Поток». Отличительные качества инновационной жидкости заключаются в обогащении добавками, которые препятствуют образованию накипи на стенках теплогенератора. Для обычной же воды разработана смесь для промывки системы, которая успешно растворяет ржавчину, окалину и защищает внутренние поверхности от возможной коррозии.

Младший брат ионного котла

Семейство электрических агрегатов "Галан" включает в себя несколько разновидностей отопительных приборов. К их числу относится электродный котел "Очаг". У него самые маленькие габариты по сравнению с другими моделями. Масса прибора составляет всего пятьсот грамм. Объем теплоносителя в системе составляет 70 литров. При этом «малыш» способен развить мощность до 5 кВт, что позволяет эффективно обогревать помещение объемом до двухсот кубических метров.

На рынке известны приборы "Гейзер" и "Вулкан" с мощностью работы от 9 до 50 кВт. Основой для их разработки также стал электродный котел "Галан". Цена агрегатов, в зависимости от мощности, находится в диапазоне 3500-14 000 рублей, что не может не быть привлекательным для потенциальных покупателей.

Что собой представляет электродный котел ЭОУ?

Установка проточного типа отличается от аналогичных электродных приборов повышенным уровнем надежности и долговечности. Отличные показатели ЭОУ достигаются благодаря основному материалу - толстостенному трубопрокату. Для производства электродов тоже используется более надежный материал, позволяющий создавать тепловой поток внутри котла с повышенной скоростью. Большой диаметр стержней также способствует повышению производительности отопительного устройства.

В отличие от других видов ионных теплогенераторов, электродный котел ЭОУ представляет широкий модельный ряд, что вызывает дополнительный интерес покупателей. Примечательно, что агрегаты могут работать в замкнутых отопительных системах без привлечения циркуляционного насоса. Камера ионизации имеет небольшие габариты, поэтому в ней происходит резкое нагревание теплоносителя и, соответственно, повышение давления до двух атмосфер.

Датчик температуры, связанный с реле, обеспечивает определенный режим работы, на который настроены котлы электродные. Отзывы опытных владельцев подтверждают, что время активной работы котла ЭОУ составляет всего от двух до девяти часов в сутки. Без сомнения, такие показатели относятся к несомненным достоинствам отопительного прибора.

Производство электрического ионного теплогенератора своими силами

Обладая основными навыками ремонтных и электрических работ, а также изучив тепловую схему отопления, вполне возможно изготовить самостоятельно электродный котел. Цена такой установки будет на порядок отличаться, если сравнивать с заводским агрегатом. К тому же эта работа станет бесценным опытом.

Прежде всего нужно определиться с тем, как будет включаться в общую систему схема электродного котла. Обычно рассматривается несколько вариантов:

• однофазное подключение;
• трехфазное соединение;
• параллельная связка;
• интегрирование блоков автоматического управления и регулировки.

Можно также сделать электродный котел своими руками, а затем использовать его для горячего водоснабжения или устройства теплого пола.

Материалы, которые понадобятся в работе:

• труба из нержавеющей стали длиной 250 мм и диаметром 80-100 мм;
• сварочный агрегат;
• электроды;
• клеммы нулевого провода и заземления;
• изоляторы для электродов и клемм;
• металлический тройник и муфта.

Перед тем как приступить к созданию электродного прибора, следует уяснить для себя несколько важных моментов:

• корпус котла должен быть обязательно заземлен;
• на наружную трубу выходит из сети только нулевой провод;
• фаза должна подаваться исключительно на электрод.

Монтажные работы

Основные этапы устройства ионного котла.

1. Планируется схема работы отопительной сети. Есть возможность выбора:

• одноконтурная - предназначена только для отопления;
• двухконтурная - обеспечивает отопление и подогрев воды для хозяйственных нужд.

2. Монтаж и заземление электродного котла успешно нейтрализует статическое электричество.

3. Выбор и установка отопительных радиаторов, материал которых нормально взаимодействует с водой.

4. Устройство приборов автоматической регулировки.

Технологический процесс

Стальная труба служит основой котла. В ее середину с помощью тройника помещают блок электродов. С другой стороны трубы крепится муфта, которая служит соединением с патрубком.

Между тройником и электродами нужно расположить изолирующий слой. Его роль - это тепловая защита и герметичность корпуса. Для этой цели используют термоустойчивый пластик, на концах которого должна быть выполнена резьба, соединяющая с электродом и тройником.

С наружной стороны котла приваривают винт, к которому будет крепиться нулевая клемма и заземление. Для большей надежности рекомендуется присоединить еще один или два болта. Внешний вид получившейся конструкции выглядит малопривлекательно. Чтобы скрыть его от глаз, можно оформить декоративной отделкой, обладающей свойствами электрозащиты. Кроме того, фасадное покрытие будет ограничивать нежелательный доступ к устройству.

Таким образом, можно без труда собрать электродный котел своими руками. Дальше остается врезать полученный прибор в отопительную систему, заполнить ее водой и включить нагрев.

Поведем итоги

Подробно разобравшись с устройством и принципом действия электродных котлов, можно сделать несколько важных выводов.

Возможность экономичного достижения высокого уровня мощности и быстрого нагрева больших объемов воды оказывает большое влияние на габаритные размеры теплогенераторов. Компактные устройства с минимальным весом можно без труда установить в любом месте дома.

Если возникает необходимость обогреть помещение с большой площадью (500 и более квадратных метров), вполне возможно создать схему подключения нескольких электродных котлов. Следует отметить еще один положительный момент - при устройстве ионного электрического отопления не требуется разрешение и контроль инспекции котлонадзора.

Из всех существующих на сегодняшний день отопительных приборов электродный котел представляется наиболее приемлемым решением. Простое и экономичное оборудование способно подарить тепло нашему дому и подогреть горячую воду для бытовых нужд.

Среди бытовых теплогенераторов, использующих для нагрева теплоносителя электроэнергию, наибольшую популярность приобрели электродные котлы. Благодаря своим многочисленным достоинствам они заслужили немало положительных отзывов от домовладельцев, уже пользующихся изделием для обогрева собственного дома.

Общие характеристики электродных котлов

Принцип нагрева теплоносителя между двумя электродами за счет движения заряженных частиц обусловливает простейшую конструкцию этого вида нагревателей. Отрезок полой стальной трубы со вставленным в нее металлическим стержнем – вот и все основные элементы, из которых состоят экономичные электродные котлы отопления. С обеих сторон труба герметично закрыта, а по бокам приварены патрубки для присоединения трубопроводов системы отопления. Ко внутреннему металлическому стержню подключается фаза электрической сети, к корпусу аппарата – ноль. Теплогенераторы мощностью свыше 5 кВт изготавливаются с тремя стержнями для подключения трехфазной сети.

Электродные котлы Галан

Проходящий через электроды и воду переменный ток заставляет ионы солей кальция и магния, содержащихся в воде, менять направление своего движения 50 раз в секунду, в соответствии с частотой 50 Гц. Благодаря этому процесс электролиза становится неполноценным и вещество не переносится от одного электрода к другому, как при постоянном токе. Исходя из сказанного, можно подвести итоги:

• изделие имеет небольшие размеры, это очень удобно при монтаже;
• конструкция аппарата очень простая и не требует постоянного обслуживания;
• электродные котлы для отопления частного дома очень эффективны в работе (КПД 97-99%);
• как показывает практика, при работе с простой водопроводной водой очистку рабочих поверхностей надо производить 1 раз в 3-4 года;
• электроустановка очень надежна в работе, поскольку в ней просто нет деталей, которые могут сломаться или испортиться;
• доступная всем слоям населения стоимость.

Электродные отопительные установки

При выборе электрического источника тепла в частный дом можно воспользоваться таким советом: если при внимательном визуальном осмотре видно, что агрегат сделан добротно, то и работать он будет хорошо и надежно.

Обращайте внимание на качество изготовления изделия в целом: надежность креплений, отсутствие перекосов корпуса и контактов, целостность лакокрасочного покрытия, качество сварных швов. Что касается выбора из множества производителей, предлагающих вам электродный экономичный котел, то это не слишком важный вопрос, поскольку принцип действия для всех электродных аппаратов один и экономичность их абсолютно одинакова.

Другое дело, что перед покупкой понадобится выполнить подбор и расчет электродного котла по необходимой тепловой мощности. При этом за основу можно принять следующее утверждение:

Удельное количество теплоты, потребное на обогрев 1 м2 жилого помещения высотой до 3 м составляет 100 Вт с учетом всех запасов и погрешностей.

Зная общую площадь здания по наружному обмеру, вы легко можете рассчитать необходимую тепловую мощность. По ней следует выбрать электронагреватель из предлагаемого модельного ряда, приняв ближайший по мощности, только в большую сторону.

Если вы планируете в ближайшее время расширять отапливаемую площадь, а следом и отопление частного дома, то можно приобретать электрокотел с двукратным запасом, это абсолютно не отразится на экономичности. Данный факт объясняется тем, что любой электродный отопитель всегда работает на полную мощность, температуру теплоносителя или воздуха в доме регулирует автоматика, которая включает и выключает электроустановку при необходимости. Более мощный агрегат будет меньше времени затрачивать на нагрев теплоносителя и после этого отключаться, в этом вся разница.

Дополнительные факторы

К подбору автоматики с исполнительным устройством надо отнестись очень внимательно. Дело в том, что комнатный регулятор температуры или контроллер управления климатом не может напрямую подавать напряжение на электронагреватель, поскольку в цепи протекает слишком большой ток. Для этого применяются устройства – посредники: реле, пускатели и так далее. При использовании электродных котлов для отопления совместно с электромагнитными пускателями или контакторами будьте готовы к громким щелчкам, раздающимся на весь дом при включениях агрегата. Чтобы этого избежать, лучше выбрать бесшумный блок управления на тиристорах.

Многие производители в техническом паспорте или руководстве по эксплуатации изделия дают рекомендации, в соответствии с которыми надо готовить теплоноситель для электродных котлов. Это очень важный момент, от содержания солей в теплоносителе зависит эффективность работы агрегата. Если их количество невелико, как в дистиллированной воде, то проводимость воды будет очень слабой, а электрическое сопротивление – высоким. Котел попросту не будет функционировать. И наоборот, если вода «пересолена», то процесс идет слишком бурно и возникает частичный перенос вещества, как при электролизе. В результате происходит ускоренный износ и уменьшение рабочей поверхности центрального электрода. На рисунке показан электрод, отработавший 2 года с водопроводной водой (справа) и соленой водой из скважины (слева).

Заключение

В действительности электродные генераторы тепла очень надежны, притом, что имеют низкую стоимость. Но следует учитывать, что в силовой цепи электрокотла часто возникает большой ток, надо применять провода и кабели соответствующего сечения, это вопрос вашей безопасности. Поэтому для монтажа и подключения оборудования стоит привлечь специалиста – электрика.

Существует множество способов отопления своего жилья при помощи электрической энергии. Однако обычно на ум приходит такой вариант, как котел, работающий на водяном ТЭНе. Принцип работы здесь состоит в том, что нихромовая нить внутри имеет высокое сопротивление, она нагревается и передает тепло наполнителю трубы, потом – металлической оболочке и воде. Но почему бы не сделать этот процесс еще проще? Ведь можно без посредника при помощи примитивных электродов из двух бритвенных лезвий присоединить к ним провода и подключить электрическое питание. Именно так и возникли электродные котлы отопления.

Как появились электродные котлы

Такие устройства, как электродные котлы отопления, были созданы еще в середине прошлого столетия предприятиями оборонного комплекса для подводного флота Советского Союза. В частности – это было для того чтобы производить отопление отсеков подводных лодок, которые имели дизельные двигатели. Такой прибор по тем временам полностью соответствовал всем условиям заказа подводного флота. Ведь устройства имели довольно маленькие размеры, если сравнивать их с обычными котлами. Им не требовалась вытяжка, при работе такие устройства не шумели. При всех достоинствах они эффективно нагревали носитель тепла, а стоит заметить, что использовалась для этого морская вода. Далее к 90-тым годам заказы для оборонного комплекса уменьшились в объемах, так, и потребности военного флота в таких котлах прекратились.

Самая первая так называемая гражданская версия электродного котла отопления была создана инженерами – А.П. Ильиным и Д.Н. Кунковым. На свое изобретение инженеры получили патент в 1995 году.

Таким образом, мы видим, что электродные котлы современного вида – это устройства, которые были доведены до совершенства относительно недавно. В современности такие приборы пользуются популярностью в бытовых условиях, как показывают отзывы о них.

В чем заключается принцип работы

Ионные котлы отопления работают на основе прямого взаимодействия теплоносителя, который занимает пространство между анодом и катодом, и электрического тока. После того, как электрический ток проходит через носитель тепла, положительные и отрицательные ионы начинают хаотично двигаться. Положительные движутся к отрицательно заряженному электроду, а отрицательные – к положительно заряженному. Благодаря тому, что ионы постоянно двигаются в этой среде и встречают сопротивление, теплоноситель нагревается быстро. Этому способствует то, что электроды постоянно меняются ролями – каждую секунду полярность их изменяется 50 раз: так, каждый электрод 25 раз будет анодом и 25 – катодом в течение 1 секунды. Они подключены к переменному току частотой 50 Гц.

Заметим тот факт, что именно благодаря такой частой смене заряда у электродов вода не раскладывается на кислород и водород – для электролиза требуется постоянный ток. С тем, как растет температура в котле, повышается давление. Именно оно вызывает такой процесс, как циркуляция носителя тепла по контуру отопления. Таким образом, электроды в емкости котла не участвуют непосредственно в нагревании воды и не нагреваются сами.

Отметим также то, что важным условием для корректной работы котла является омическое сопротивление воды на уровне, который не превышает 3000 Ом с температурой 15 градусов.

Для этого носитель тепла должен иметь в составе определенное количество солей, ведь не стоит забывать, что первоначально такие котлы использовали именно морскую воду. Так, если вы зальете туда дистиллированную воду, то нагреть ее не получится, так как просто-напросто не будет электроцепи между электродами.

Характеристики электродных котлов отопления

Электрические электродные котлы отопления обладают некоторыми положительными свойствами:

• Прежде всего, это высокий КПД, стремящийся к 100%.
• Довольно маленькие размеры при высокой мощности, если сравнивать с другими видами котлов.
• Не требуется наличие такого элемента, как дымоход.
• Котел может сам поднять давление в системе отопления.

• Нет опасности аварии, когда недостаточно теплоносителя в котле. Он просто остановит свою работу, так как не будет электроцепи между электродами.
• Благодаря малой инертности есть возможность эффективно управлять температурными режимами в то время, как котел работает с автоматикой. В результате – работа котла становится менее затратной, так как температура в помещениях всегда будет на том уровне, который задан контроллеру.
• Перепады в напряжении не страшны ионному котлу – просто изменится его мощность.
• Это еще и выгодно, и практично – ионные котлы отопления, технические характеристики их позволяют устанавливать их как дополнительный источник тепловой энергии, а также есть возможность ставить несколько таких котлов одновременно.
• Такие котлы являются безопасными для экологии.

Но стоит выделить несколько недостатков электродных котлов:

• Электродный котел отопления потребляет только переменный ток, а при постоянном будет электролиз воды.
• Нужно соблюдать высокие требования к электролитическим характеристикам носителя тепла. Если они изменятся – качество работы котла, то есть, выработка тепла, будет снижено.
• Такой котел требует обязательного заземления, собственно, как и любой котел с ТЭНом.
• Температура нагревания носителя тепла не должна быть более 75 градусов, так как энергопотребление котла значительно повысится.
• На электродах может появиться накипь, вследствие чего мощность котла может стать ниже.

• Необходимо оснащать отопительную систему насосом циркуляции.
• Из-за переменного тока электроды изнашиваются, поэтому придется их менять.
• Если отопительный контур завоздушиться, процесс коррозии только ускорится.
• Если ваша система одноконтурная, то нагретую воду нельзя будет использовать для бытовых целей.
• Работы по устройству и наладке таких котлов требуют привлечения специалистов.
• Теплоноситель для электродных котлов отопления в процессе работы будет иметь разную электропроводность, которую нужно будет контролировать. Для этого потребуются знания и оборудование.

Что следует знать

Когда вы создаете отопительную систему, которая будет использовать катодные котлы отопления, стоит обратить внимание на несколько аспектов:

• Потребление электрической энергии таким котлом будет во многом выше, если вы установите котел в ранее используемую систему. Лучше всего ставить электродный котел в такую систему, которая создана специально под него.
• Если вы будете использовать антифриз в качестве теплоносителя, то нужно особенно уделить внимание разъемным соединениям, так как антифриз имеет более высокую текучесть, чем вода.
• Все трубы в системе следует обернуть теплоизоляционным слоем – так анодные котлы отопления будут работать более эффективно.
• Если радиаторы находятся на разных этажах в здании, то более эффективным будет такой вариант, как установка независимых ионных котлов для каждой группы.

Для любителей нетрадиционных систем отметим, что электродные котлы отопления своими руками или фабричные – не подойдут для систем Теплый пол и Теплый плинтус. Температура в таких системах не должна быть более 45 градусов – поэтому котел не сможет дать полную отдачу.

Набирающие популярность котлы электродного типа – это конверсионный продукт. В военно-морских силах их устанавливали (и устанавливают до сих пор) на кораблях и подводных лодках. Еще во времена Советского Союза было два завода, которые производили эти .

Один завод на Украине, один в России. Обе страны сегодня выпускают их для населения. Российский электродный котел называется «Галан», украинский «Обрий». Сегодня на рынке появились и другие компании, выпускающие котлы данного типа. К примеру, модели «Ион» и «Луч».

Принцип работы

В основе работы электродного котла лежат чисто физические законы. Теплоноситель в нем нагревается не за счет какого-то нагревательного элемента, а благодаря распаду молекул воды на разнозаряженные ионы.

В емкость, где расположен теплоноситель, устанавливаются два электрода, включается подача электрического тока. Молекулы воды под действием тока частотой 50 Гц (это количество колебаний в секунду) делятся на положительные и отрицательные ионы. Именно во время процесса разделения и получается тепловая энергия. Каждый ион со своим зарядом движется к определенному электроду.

Удивительно то, что нагрев получается моментальным за счет высокого сопротивления воды. Плюс ко всему в такой системе отсутствует процесс электролиза, который способствует образованию накипи на металлических стенках отопительного котла. А значит, электродный котел – это практически вечно работающий агрегат.

Конструкция устройства достаточно проста. Во-первых, это прибор небольших габаритных размеров.

Во-вторых, котел представляет собой трубу, которая просто врезается в систему трубной развязки путем резьбового соединения при помощи американок. В-третьих, электроды вставляются с одного из торцов устройства. Вход теплоносителя производится через боковой патрубок, а выход через свободный торец.

Размеры агрегата зависят от его мощности. К примеру, » однофазный имеет длину 30 см (диаметр 6 см), трехфазный – 40 см. Для небольшого частного дома подойдет первый вариант. Если дом достаточно большой, многоэтажный, то лучше установить трехфазный прибор.

Требования к теплоносителю

К сожалению, простая водопроводная вода не может быть использована в качестве теплоносителя в системе, где установлен электродный котел. Для того чтобы происходила ионизация теплоносителя, необходимо определенное в нем содержание солей.

Поэтому производители рекомендуют в отопительную систему частного дома заливать антифризы или добавлять в воду специальные ингибиторы. Компания «Галан» выпускает специальные растворы под названием «Поток», которые можно добавлять в воду или использовать их как теплоноситель.

Достоинства и недостатки

Как и любой электрический агрегат для отопления частного дома, электродный прибор имеет и свои положительные стороны, и отрицательные.

Плюсы

К положительным можно отнести высокий коэффициент полезного действия – 98% при небольших габаритах. При этом за счет ионизации теплоносителя происходит экономия потребляемой электроэнергии. Если сравнивать, к примеру, с ТЭНовыми отопительными котлами, то электродные потребляют электричества на 40% меньше.

Перепады напряжения – это естественное состояние электрических российских сетей в загородных поселках. Так вот энергосберегающие котлы отопления электродного типа на эти перепады не реагируют. К тому же нет необходимости согласовывать установку и подключение котла с котлонадзором.

Минусы

К отрицательным позициям использования электродного нагревателя можно отнести невозможность его применения в системе отопления, где установлены стальные трубы и чугунные радиаторы. В первом случае есть большая вероятность образования накипи на стенках.

Во втором – большой объем теплоносителя, который электродный котел может и не прогреть. Сюда же добавим заливку антифриза и ингибиторов, а также высокую стоимость электроэнергии.

Характеристики

Чтобы разобраться с характеристиками электродного котла, необходимо рассмотреть отечественные модели прибора «Галан». Компания сегодня предлагает четыре модификации:

• «Очаг»;
• «Стандарт»;
• «Гейзер»;
• «Вулкан».

Для частных домов

Модели «Очаг» и «Стандарт» - это для частных домов. Их мощность 2, 3, 5, 6 кВт. Соответственно с их помощью можно обогревать дома объемом: 80, 120, 180, 200 м³.

Работают эти приборы от сети переменного тока напряжением 220 вольт. Для подключения рекомендуется использовать кабель сечением 4-6 мм².

Для больших строений

«Гейзер» и «Вулкан» можно использовать для отопления больших зданий: жилых и нежилых. Мощность этих приборов: Гейзер – 9, 15 кВт, Вулкан – 25, 36, 50 кВт. Обе модели являются трехфазными аналогами.

Незамерзающие жидкости типа «Тосол», «Арктика» для электродных котлов не предназначаются.

Контроль и управление

Все модели оснащены температурными датчиками и устройствами настройки температурного режима. Электронный блок управления устанавливается рядом с котлом, чаще на стене.

Спорные вопросы

Существует ошибочное мнение, что отопительные приборы электродного типа делятся на катодные и анодные. Все дело в том, что катод и анод могут присутствовать только при воздействии постоянного тока. В электродных котлах используется переменный ток.

Можно было бы назвать электродные агрегаты для отопления, работающие по однофазной схеме, катодными, потому что внутрь котла устанавливаются два трубчатых стержня. На один подается электрический ток, второй является нулевой фазой. При этом движение электрического тока (отрицательно заряженных частиц, то есть электродов) происходит от первого стержня ко второму.

Но более правильным было бы назвать котлы ионными. Все дело в принципе получения тепловой энергии. Об этом выше уже говорилось.

Чем меньше объем теплоносителя в системе отопления частного дома, тем эффективнее работает котел электродного типа. Поэтому рекомендуется использовать для сооружения отопительной системы биметаллические или алюминиевые радиаторы и контурную разводку из полиэтиленовых труб.

Обратите внимание, что под электродный отопительный агрегат лучше всего создавать свое новое отопление. Врезать его в старое, где был использован другой вид отопительного прибора, не стоит.

Теплоизоляция и подключение

Специалисты рекомендуют провести теплоизоляцию всех контуров. Подключение лучше всего проводить отдельным кабелем от распределительного щитка с установкой отдельного автомата. В электрическую схему подключения нельзя устанавливать УЗО (устройство защитного отключения).

Обязательно производится заземление установки, как и в случае с другими моделями электрических отопительных агрегатов.

Повышение эффективности отопления

Если для отопления большого дома не хватает мощности одного котла, то можно установить в единую систему несколько приборов. Соединять их можно между собой параллельно или последовательно.

И последнее. Отопительные котлы этого типа устанавливаются только в закрытую систему, где вмонтирован циркуляционный насос. Последний обеспечивает дополнительное сопротивление теплоносителя, что сказывается на качестве образования тепла.

Вот так выглядит электродный электрокотел.

Такой котел также называют ионным. Это связано с принципом преобразования им электрической энергии в тепловую. Сам по себе электродный котел совсем маленький. Электродный электрокотел для отопления устанавливается на трубу и его даже не нужно дополнительно крепить к стенам. Он держится за счет американок, на которые он посажен, этого вполне достаточно.

Корпус электродного электрокотла для отопления похож на отрезок трубы, длиной около 40 см. В один из торцов вкручивается металлический стержень. Второй конец либо запаян, либо же в нем вварен патрубок для циркуляции теплоносителя. Всего в корпусе нагревателя два патрубка для подачи и обратки. Они могут быть расположены:

• один в торце, второй перпендикулярно в боковой части;
• оба в боковой части перпендикулярно корпусу и параллельно между собой.

Принцип работы электрического котла отопления заключается в том, что между катодом (положительно заряженный электрод) и анодом (отрицательно заряженный электрод) происходит движение ионов. Они, в свою очередь, также могут быть как положительно, так и отрицательно заряженными. При этом постоянно происходит смена их полярности, один и тот же ион в секунду меняет плюс на минус 50 раз. Из-за этого движение ионов хаотичное, ведь плюс притягивает минус, а когда происходит постоянная смена полярности, то частицы, соответственно, меняют вектор движения.

В результате быстрых, хаотичных движений ионов возникает трение, благодаря которому теплоноситель для электрических котлов отопления быстро нагревается. Скорость реакции настолько высока, что отрезка в 40 см достаточно чтобы нагреть циркулирующую в котле жидкость. В качестве катода выступает металлический стержень, на который подводится фаза, то есть плюс. Ноль, он же минус, подсоединяется к корпусу, при этом стержень с корпусом, кроме как через теплоноситель, никак не контактирует. Они изолированы между собой. Если в электродном электрическом котле отопления не будет теплоносителя, реакция прекращается.

Недостатки такого метода нагрева:

• теплоноситель находится под напряжением;
• нужна солевая подготовка жидкости;
• нельзя использовать .

Нагревание теплоносителя происходит за счет контакта жидкости с электрическими зарядами. Вода – лучший проводник и благодаря своему сопротивлению быстро закипает. Поэтому нужно изменить состав теплоносителя таким образом, чтобы уменьшить его удельное сопротивление. При этом должен соблюдаться уровень рабочего тока в амперах. Для каждого нагревателя значение стартового и максимального тока указаны в технической документации. Чтобы достигнуть необходимой силы тока в жидкость добавляют поваренную соль, ту которой пользуются в быту.

Электродный электрический котел отопления работает только со специально подготовленным теплоносителем.

Количество соли в воде должно соответствовать государственному стандарту № 2874–72. На практике все происходит методом замера силы тока. При недостаточном его значении в жидкость добавляется еще поваренная соль, если же значение превышает допустимые нормы, то в теплоноситель добавляется дистиллированная вода. В дистиллированной воде практически нет примесей металла и солей, в то время как в водопроводной таких примесей много, особенно в воде с колодца или скважины. Температура теплоносителя контролируется специальными датчиками. При достижении установленной температуры они отключают котел и включают когда, вода остынет.

Принцип работы индукционного электрического котла

Индукционные отопительные электрические настенные котлы нагревают теплоноситель магнитным полем, которое создается электрическим током. Устройство электрического котла отопления:

• гильза (корпус);
• утеплитель;
• катушка;
• сердечник, по которому циркулирует теплоноситель.

Катушка в индукционных электрических котлах для отопления дома изолирована от жидкости, то есть ток в теплоноситель не проникает.

Медная обмотка через блок управления подсоединяется в сеть. За счет этого внутри катушки создается магнитное поле. В нем как раз и находится сердечник (грубо говоря, труба, по которой протекает жидкость). Магнитное поле нагревает трубу, а уже та, в свою очередь, отдает тепло воде. Корпус нагревателя остается холодным, так как он защищён слоем утепления. Этот метод хорош тем, что теплоноситель не находится под напряжением, соответственно током вас не ударит.

Чтобы увеличить время пребывания теплоносителя внутри котла, сердечник (труба) сделан не прямым, а имеет конструкцию некоего лабиринта, как показано на рисунке:

Наглядная схема конструкции и принципа циркуляции в индукционном котле.

Как видите, сначала жидкость заходит в индукционные электрические котлы для отопления дома через патрубок обратки, проходит несколько поворотов на 180 градусов и стремится к выходу. При этом нагрев начинается с первой секунды попадания теплоносителя в агрегат. Устройство электрокотла отопления не имеет никаких движимых элементов, на обмотке не скапливается накипь, ломаться, по сути, нечему. Разве что внутренние стенки теплообменника, в котором греется теплоноситель, могут со временем поржаветь. Но благодаря тому, что для производства применяется достаточно толстый металл, этот процесс растягивается более чем на четверть столетия.

Принцип работы тэнового электрокотла для отопления

Тэны бывают разной формы и размеров, но принцип работы остается неизменным.

Настенный электрокотел для отопления частного дома стоит дешевле всех своих собратьев, работающих от сети, да и замена тэна стоит сущие копейки. Нагрев воды тэнами практикуется не только в котлах. Такой метод широко используется:

• в бойлерах;
• в плинтусном водяном отоплении.

В современных электрических котлах для отопления нагрев теплоносителя осуществляется посредством тэнов. Они полностью погружены в жидкость и это является обязательным условием для их работы. Дело в том, что если тэн не будет контактировать с жидкостью, то перегорит. Вода охлаждает его, забирая тепло. Если же нагрев достигает критического уровня, то материал не выдерживает и сгорает.

Тэн состоит из металлической трубки, изогнутой в произвольной форме. Это могут быть круглые или продолговатые спирали с разным количеством витков. Внутри трубки находится кварцевый песок. Он является посредником между корпусом тэна и его нагревательным элементом. Всю работу по нагреву выполняет тонкая вольфрамовая нить, закрученная в спираль. По сути ничего сложного нет. Подытожим, как работает электрический котел отопления с тэнами:

• ток подается на вольфрамовую нить;
• нить нагревается сама и отдает тепло кварцевому песку;
• песок проводит тепло на корпус тэна (металлическую трубку);
• трубка контактирует с теплоносителем и греет его.

При этом напряжение не должно попадать в теплоноситель. Если же жидкость бьет током, то это может быть результатом выхода из строя тэна, либо же проблем с заземлением. Из-за того, что нагревательные элементы постоянно контактируют с жидкостью, к тому же горячей, на них появляется накипь. Это оседают частицы металла, солей и минералов, которые есть в любой воде, кроме дистиллированной, конечно. Поэтому чтобы тэновые электрокотлы для отопления служили дольше лучше заливать в контур именно дистиллированную воду. Ее можно купить, либо же добыть самостоятельно.

Способов несколько. Можно собрать дождевую воду или же нарезать бензопилой на реке льда и растопить его. В крайнем случае, можно отстоять обыкновенную воду, чтобы все ненужное осело, а потом шлангом слить со дна треть жидкости. Но даже если вы не будете использовать дистиллированную воду, не стоит сильно переживать о замене тэнов. Они недорогие и найти их можно во многих местах, с эти проблем нет.

Еще одно преимущество тэновых электрокотлов – это широкий ассортимент моделей. Есть напольные электрические котлы отопления и настенные модели, которые можно подключать в сеть 220 и 380 вольт. Некоторые экземпляры оснащены переключателем и являются универсальными. Да и разницы в конструкции нагревателя на 220 и на 380 вольт нет никакой, все дело в последовательности подключения нагревательных элементов. В блоке управления делаются две независимые схемы подключения, а пользователь выбирает ту, которая ему нужна.

Принцип управления работы всех видов электрических котлов

Простой блок управления с дисплеем для электрического котла.

Понятное дело, что вручную управлять работой нагревателя – это нонсенс, всё-таки во время высоких технологий живем. Поэтому почти все виды электрокотлов отопления оборудуются электронным управлением с разным количеством опций. «Мозги» аппарата могут быть и не предусмотрены производителем. В некоторых моделях ставят самые простые и необходимые датчики, в дорогих аппаратах количество функций значительно шире. Что должно быть в блоке управления всех видов электрических котлов отопления:

• датчик температуры;
• отдельные предохранители;
• реле времени;
• реле нагрузки;
• двухтарифный счетчик.

Датчик температуры лучше ставить на контроль воздуха в помещении, чем на теплоноситель.

В зависимости от температуры за окном, при одинаковом нагреве теплоносителя в доме будет то теплее, то холоднее. Удобнее когда температура в помещении удерживается на одном уровне методом повышения или понижения нагрева жидкости в контуре.

Реле нагрузки не даст включиться нагревателю, когда домашняя сеть перегружена. Например, когда работает стиральная машина. Таким образом, проводка не будет испытывать перегрузок и не перегорит. Чтобы сэкономить на счетах за электроэнергию в домах, которые обогреваются электроприборами нужно устанавливать счетчики двойного тарифа.

Они считают, сколько потрачено энергии в дневное и ночное время, и разделяют стоимость за использованные киловатты. Ночью электричество дешевле. Установленное реле времени будет включать нагреватель тогда, когда это более выгодно, то есть ночью. В то время как днем котел будет работать как можно меньше.

Если серийные модели нагревателей не устраивают вас по своим функциям или слишком дорого стоят, то вы можете купить самый простой котел и собрать блок управления самостоятельно. Это удобно, так как вы сами определяете, какие функции вам нужны, а какие нет. К тому же все можно делать поэтапно, соответственно, не нужно сразу выкладывать приличную сумму.