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.
Электродные (ионные) котлы являются разновидностью электрических котлов и предназначаются для использования в автономных отопительных системах. Основная отличительная черта этого отопительного оборудования – блок электродов, заменивший в качестве нагревательного элемента традиционный ТЭН.
Это позволило устранить некоторые проблемы агрегатов на ТЭНах – недолговечность нагревательных элементов, низкую экономичность, сложность управления нагревом с помощью современных видов автоматики.
Принцип работы электродного котла
В отопительном оборудовании данного типа нагрев воды происходит за счёт ионов, движущихся между электродами. При включении агрегата происходит ионизация теплоносителя, при которой молекулы распадаются на ионы: положительные и отрицательные. Образовавшиеся ионы направляются к электродам: отрицательному и положительному. Этот процесс осуществляется с выделением тепла, которое и передаётся теплоносителю. Таким образом, происходит прямой нагрев жидкости без участия «посредников», в качестве которых в выступают ТЭНы.
Вода, которая в отопительных агрегатах играет роль элемента электрической цепи, нуждается в специальной подготовке для получения нужной величины электросопротивления. Подготовка, как правило, заключается в добавлении в воду поваренной соли.
Набор мощности в ионных агрегатах происходит постепенно. При нагреве теплоносителя его электрическое сопротивление снижается, величина тока возрастает, количество тепла увеличивается.
Возможно подключение электродного котла в сочетании с другими видами отопительного оборудования: или . При необходимости для существующей отопительной системы может применяться схема параллельного подключения двух или более электродных агрегатов.
Котёл «Галан» – продукт конверсионных разработок
Отопительный агрегат «Галан» выпускается по нормативам, предъявляемым к военной технике, поскольку это устройство является конверсивной разработкой предприятий, выпускающих приборы для отопления подводных лодок и военных кораблей.
Электродный котёл «Галан» представляет собой цилиндр, диаметр которого – 60 мм и длина – 310 мм. Ток подаётся к агрегату с помощью концентрических трубчатых электродов, затем передаётся к теплоносителю. Разогретый теплоноситель циркуляционным потоком распространяется по трубам и радиаторам. В отопительных системах с электродными устройствами «Галан» циркуляционный насос служит для ускорения разогрева теплоносителя, а затем его можно отключить.
Преимущества ионного котла марки «Галан»:
- наличие встроенного датчика автоматического контроля нагрева;
- высокий КПД – до 98%;
- низкая чувствительность к перепадам напряжения;
- небольшое энергопотребление;
- отсутствие необходимости согласования на установку и использования с котлонадзором;
- более компактные, чем у ТЭНовых агрегатов, габариты;
- невысокая стоимость – от 250-300 долларов.
Для этих агрегатов был разработан специальный антифриз «Поток». Добавки к этой жидкости замедляют образование накипи на стенках устройства и протекание коррозионных процессов металла.
При монтаже своими руками электрической части обогревательной схемы необходимо пользоваться «Инструкцией» Главгосэнергонадзора 21.03.94 г. №42-6/8-ЭТ.
«ЭОУ» – энергосберегающие отопительные установки
«ЭОУ» представляют собой электродные отопительные установки проточного типа. Могут применяться в замкнутых водяных отопительных системах, предназначенных для обогрева дач, коттеджей, производственных и складских помещений площадью 20-2400 м 2 . ЭОУ — отличные .
Достоинства «ЭОУ»:
- экономичность, КПД равен примерно 98%
- компактность, однофазные модификации имеют длину 300 мм, а диаметр – 42 мм, трёхфазные модели имеют длину 400 мм, а диаметр – 108 мм;
- может монтироваться в замкнутую систему водяного отопления любого типа без установки циркуляционного насоса;
- применение спецматериалов гарантирует долговечность эксплуатации установки;
- нагревательный элемент не выйдет из строя, если при подаче электропитания в установке отсутствовал теплоноситель.
При отсутствии установка котлов электродного типа является одним из наиболее экономичных и надёжных вариантов организации автономного отопления.
Электрическое отопление дома у многих ассоциируется с установкой соответствующих водяных котлов с тэнами, конвекторов или укладкой теплых пленочных полов. Однако вариантов значительно больше. В современных частных домах устанавливаются электродные или ионные котлы, в которых пара примитивных электродов передают энергию теплоносителю без каких-либо посредников.
Впервые отопительные котлы ионного типа были разработаны и реализованы в Советском Союзе, чтобы отапливать отсеки подводных лодок. Установки не становились причиной дополнительных шумов, имели компактные габариты, для них не было необходимости в проектировании вытяжных систем и эффективно разогревали морскую воду, использующуюся как основной теплоноситель.
Носитель тепла, который циркулирует по трубам и попадает в рабочую емкость котла, контактирует непосредственно с электрическим током. Заряженные разными знаками ионы начинают хаотически и соударяясь двигаться. Благодаря образующемуся сопротивлению происходит разогрев теплоносителя.
История появления и принцип работы
В течение всего 1-й секунды каждый из электродов соударяется с другими до 50 раз, меняя свой знак. Благодаря воздействию переменного тока жидкость не делится на кислород и водород, сохраняя свою структуру. Увеличение температуры влечет рост давления, которое заставляет циркулировать теплоноситель.
Чтоб добиться максимальной эффективности электродного котла, придется постоянно следить за омическим сопротивлением жидкости. При классической температуре в помещении (20-25 градусов) оно не должно превышать 3 тысяч Ом.
Нельзя заливать внутрь отопительной системы воду дистиллированную. Она не содержит никаких солей в виде примесей, а значит ожидать ее нагрева таким способом не стоит – между электродами не будет возникать среды для образования электрической цепи.
Дополнительную инструкцию о том как самостоятельно изготовить электродный котел
Характеристики: преимущества и недостатки
Для электродного котла ионного типа характерны не только все преимущества электрического отопительного оборудования, но и собственные особенности. В обширном списке можно выделить самые значимые:
- КПД установок стремится к абсолютному максимуму – не ниже 95%
- В окружающую среду не выделяется загрязняющих веществ или вредного для человека ионного излучения
- Высокая мощность в сравнительно небольшом по габаритам с другими котлами корпусе
- Возможен монтаж сразу нескольких установок для увеличения производительности, отдельная установка котла ионного типа в качестве дополнительного или резервного источника тепла
- Небольшая инертность дает возможность быстро реагировать на изменения окружающей температуры и полностью автоматизировать процесс отопления посредством программируемой автоматики
- Нет необходимости в обустройстве дымоходной трубы
- Оборудованию не вредит недостаточное внутри рабочей емкости количество теплоносителя
- Скачки напряжения не влияют на производительность и стабильность отопления
О том как выбрать электрический котел для отопления вы можете
Безусловно, ионные котлы обладают многочисленными и очень весомыми преимуществами. Если не принять во внимания отрицательные стороны, возникающие чаще в ходе эксплуатации оборудования, вся выгода теряется.
Среди отрицательных сторон стоит отметить:
О других способах электрического отопления дома,
Устройство и технические характеристики
Конструкция ионного котла, на первый взгляд, сложна, однако она проста и не принудительна. Внешне он представляет собой стальную цельнотянутую трубу, которая покрывается полиамидным электроизоляционным слоем. Производители постарались максимально обезопасить людей от поражения током и утечек дорогостоящей энергии.
Помимо трубчатого корпуса электродный котел в себе содержит:
- Рабочий электрод, который выполнен из особых сплавов и удерживается защищенными полиамидными гайками (в моделях, работающих от 3-х фазной сети, предусмотрено наличие сразу трех электродов)
- Вводящие и выводящие теплоноситель патрубки
- Клеммы заземления
- Клеммы, подающие питание на корпус
- Резиновые изоляционные прокладки
Форма внешнего корпуса ионных отопительных котлов – цилиндрическая. Большинство распространенных бытовых моделей соответствуют следующим характеристикам:
- Длина – до 60 см
- Диаметр – до 32 см
- Вес — около 10-12 кг
- Мощность оборудования – от 2 до 50 кВт
Для бытовых нужд используются компактные однофазные модели мощностью не более 6 кВт. Их достаточно, чтобы полностью обеспечить теплом коттедж площадью 80-150 м. кв. Для больших промышленных площадей используют 3-х фазное оборудование. Установка мощностью 50 кВт способна отопить помещение до 1600 м. кв.
Однако электродный котел работает наиболее эффективно совместно с управляющей автоматикой, включающей в себя следующие элементы:
- Блок пускателя
- Защиту от скачков напряжения
- Контроллер управления
Дополнительно могут устанавливаться управляющие GSM-модули для удаленного включения или отключения. Низкая инертность позволяет быстро реагировать на колебания температуры в окружающей среде.
Должное внимание стоит уделять качеству и температуре теплоносителя. Оптимальной жидкость в отопительной системе с ионным котлом считается разогретая до 75 градусов. В этом случае электропотребление будет соответствовать указанному в документах. Иначе возможны две ситуации:
- Температура ниже 75 градусов – потребление электричества снижается вместе с КПД установки
- Температура выше 75 градусов – потребление электричества возрастет, однако и без того высокие показатели КПД останутся на прежнем уровне
Видео руководство
Простой ионный котле своими руками
Ознакомившись с особенностями и принципом, по которому функционируют ионные котлы отопления, настает пора задаться вопросом: как собрать подобное оборудование своими руками? Вначале нужно подготовить инструмент и материалы:
- Труба стальная диаметром 5-10 см
- Клеммы заземления и нулевого провода
- Электроды
- Провода
- Металлический тройник и муфта
- Упорство и желание
Прежде чем начинать соединять все воедино, стоит запомнить три очень важных правила, касающихся безопасности:
- На электрод подается исключительно фаза
- На корпус подается исключительно нулевой провод
- Обязательно предусматривается надежное заземление
Чтобы собрать ионный электродный котел, достаточно следовать следующей инструкции:
- Вначале подготавливается труба длиной 25-30 см, которая будет выполнять роль корпуса
- Поверхности должны быть ровными и без коррозии, зазубрины с торцов зачищаются
- С одной стороны, посредством тройника устанавливаются электроды
- Тройник также необходим для организации выхода и входа теплоносителя
- Со второй стороны делают подключение к отопительной магистрали
- Между электродом и тройником установить изолирующую прокладку (подойдет термостойкий пластик)
- Чтобы добиться герметичности, резьбовые соединения должны быть точно подогнаны друг к другу
- Чтобы закрепить нулевую клемму и заземление, к корпусу приваривают 1-2 болта
Собрав все воедино, можно врезать котел в отопительную систему. Подобное самодельное оборудование вряд ли сможет отопить частный дом, но для небольших подсобных площадей или гаража станет идеальным решением. Можно закрыть установку декоративным кожухом, при этом стараясь не ограничивать к нему свободный доступ.
Особенности монтажа ионных котлов
Обязательное условие при монтаже ионных котлов отопления – наличие предохранительного клапана, манометра и автоматического воздухоотводчика. Располагать оборудование нужно в вертикальном положении (горизонтальное или под углом недопустимы). При этом около 1.5 м подводящих труб – не оцинкованная сталь.
Нулевую клемму принято располагать внизу котла. К ней подключают заземляющий провод с сопротивлением до 4 Ом и сечением свыше 4 мм. Не следует полагаться исключительно на ОЗУ – оно не способно помочь при утечке токов. Сопротивление также должно соответствовать правилам ПУЭ.
Если отопительная система совершенно новая, подготавливать трубы не нужно – они должны быть чистыми внутри. Когда котел врезается в уже эксплуатируемую магистраль, обязательно проводится промывка ингибиторами. На рынках предлагается большой ассортимент средств для удаления отложений, солей и накипи. Однако каждый производители электродных котлов указывает те из них, которые считает лучшими для своего оборудования. Их мнению следует придерживаться. Пренебрегая промывкой, установить точное омическое сопротивление не удастся.
Очень важно подобрать радиаторы отопления к ионному котлу. Модели с большим внутренним объемом не подойдут, так как на 1 кВт мощности потребуется более 10 л теплоносителя. Котел будет постоянно работать, тратя часть электроэнергии напрасно. Идеальное соотношение мощности котла и общего объема системы отопления – 8 л на 1 кВт.
Если говорить о материалах – лучше устанавливать современные алюминиевые и биметаллические радиаторы с минимальной инертностью. Выбирая алюминиевые модели, предпочтение отдают материалу первичного типа (не переплавленному). В сравнении со вторичным он содержит меньше примесей, снижая омическое сопротивление.
Меньше всего с ионным котлом совместимы чугунные радиаторы, так как они больше всех подвержены загрязнениям. Если возможности заменить их нет, эксперты рекомендуют соблюдать несколько важных условий:
- В документах должно быть указано соответствие европейскому стандарту
- Обязательны установка фильтров грубой очистки и уловителей шлама
- Еще раз производится общий объем теплоносителя и выбирается подходящее по мощности оборудование
Производители и средняя стоимость
Многие производители отопительного оборудования имеют собственные линейки котлов ионного типа. Среди наиболее распространенных по рынку можно отметить следующие брэнды:
- «ЭОУ» (Украина)
- ООО «Stafor EKO» (Латвия)
- ЗАО «Фирма «Галан» (Россия)
Небольшие по мощности ионные котлы (2-3 кВт) стоят около 3000-3500 тысяч рублей . Чем выше буде производительность оборудования, тем больше на него цена. Помимо отопительного оборудования необходима дополнительная автоматика. Она приобретается отдельно и обойдется около 5-6.5 тысяч рублей.
Перед покупкой должное внимание уделяется гарантийному сроку. Большинство производителей устанавливают его равным 2-3 года. Соблюдая эксплуатационные требования и регулярно (каждые 3-4 года) проводя замену электродов, срок службы можно продлить до 10-12 лет.
Подводим итоги
Проанализировав все «за и против» ионного отопительного оборудования, можно сделать вывод о его рентабельности. В некоторых аспектах он выигрывает, в других может значительно проигрывать.
Однако перед выбором отопительных систем, работающих на электрическом оборудовании, стоит учитывать ряд особенностей:
- Если радиаторы разделены на группы по этажам, установку ионного котла рекомендуют на каждом из них
- Образующие контур трубы рекомендуется укутывать утеплителем
- Можно использовать антифриз в качестве теплоносителя, учтя его большую текучесть
Для систем теплый плинтус или теплый пол ионные котлы не подойдут. Выйти на постоянную рабочую температуру 30-45 градусов они не способны.
Ионный или как его еще называют, электрический электродный котел – это прямоточный водонагреватель, способный быстро и эффективно нагревать жидкость. Используется устройство преимущественно на дачах или загородных домах, так как его просто установить и разрешение на использование не требуется. Единственный существенный недостаток – довольно дорогостоящая эксплуатация в качестве основного способа отопления в квартире.
Вместо ТЭНа или катушки в ионном котле нагревательными элементами выступают электроды. Они имеют хороший КПД и потребляют не слишком много электроэнергии в сравнении с другими нагревательными электрическими приспособлениями. Конструкция устройства довольно простая, поэтому его можно собрать самостоятельно.
Принцип работы электродного котла
Как видно на рисунке, при изменении полярности тока меняется и направление движения ионов солей в воде. В этом случае в качестве контактов используется электрод и корпус устройства.
Принцип действия такого устройства основывается на процессе электролиза, то есть роль нагревательного элемента играет сама вода . Однако есть одно условие: чтобы вода начала проводить через себя ток, обязательно наличие солей. Чем больше примесей в жидкости, тем лучше она будет проводить ток. Заряженные частички примесей или ионы под действием электричества начинают двигаться от контакта к контакту (электроды). Так как ток в обычной электрической сети переменный, а его частота составляет 50 Гц, то ионы меняют свое направление от электрода к электроду 50 раз за секунду.
Домашняя сеть имеет постоянное напряжение в 220 В, отсюда, исходя из закона Ома, при снижении сопротивления сила тока увеличивается. Но вода все же не является хорошим проводником в отличие от таких металлов, как алюминий или медь, поэтому из-за повышения силы тока она начинает нагреваться. Благодаря этому КПД электродных котлов приближено к отметке в 100%.
ВАЖНО! Мощность водонагревателя напрямую зависит от количества примесей в воде. Чем больше солей, тем мощнее котел.
Эта простая схема наглядно показывает простоту устройства электродного котла.
Как правило, стандартный котел имеет форму цилиндра. Внутри последнего устанавливается электрод тоже цилиндрической формы. При этом первый контакт в устройстве – это электрод, а второй – сам корпус. Исходя из этого, появляется необходимость в заземлении водонагревателя, так как ток может пробивать на его корпус .
Если вы решили купить электродный котел отопления, проблема заземления отпадает. Большинство заводских моделей имеют корпус, покрытый полиамидом. Последний играет роль изолятора. Также обращайте внимание на размер водонагревателя. Обычно это небольшой цилиндр высотой до 600 мм и диаметром до 300-400 мм. Такие котлы могут развивать мощность до 6 кВт, чего вполне достаточно для обеспечения среднестатистического дома или квартиры.
Преимущества и недостатки электродных котлов отопления
Мы будем сравнивать электродные модели лишь с другими электрическими водонагревателями. Во внимание не будут браться газовые котлы, которые, конечно, намного дешевле обходятся в эксплуатации, но требуют получения разрешительных документов на их использование, наличие проекта, газа и другие особые условия.
Итак, ионные котлы могут выгодно выделяются среди своих аналогов следующим:
Электродные котлы являются самыми малогабаритными отопительными элементами. Что совершенно не сказывается на их работоспособности.
- они компактные, имеют простую конструкцию, поэтому хорошо подходят для применения на дачах или частных домах;
- устройствам нестрашны перепады напряжения, так как последнее влияет лишь на мощность котла, но никак на его работу;
- ионные водонагреватели быстро нагреваются и остывают, поэтому с ними удобно применять любые автоматизированные системы контроля температуры в помещении;
- они безопасны, так как даже при отсутствии воды устройство не испортится, не вызовет пожар или замыкание , оно просто не будет работать (не будет замкнутой цепи);
- они обладают отличным КПД, достигающим 98%.
Недостатки электродных водонагревателей:
- знания в электротехнике нужны не только для того, чтобы соорудить котел, но и рассчитать параметры жидкости, ее электропроводности и количества примесей;
- для работы устройства не подойдет обычная вода, например, из любой системы отопления, так как в такой жидкости много свободных ионов;
- нельзя допускать попадание воздуха внутрь котла, так как это ускорит процесс коррозии металла, тем самым уменьшит срок службы водонагревателя;
- нужно следить за температурой воды в котле, так как если она превысит отметку в 75 градусов, то это существенно увеличит затраты электроэнергии;
- при установке прибора нужно его заземлять, в особенности это касается самодельных устройств;
- мощность водонагревателя напрямую зависит от теплоносителя ; качественная и правильно сделанная жидкость способна увеличить мощность прибора и наоборот;
- они работают только от переменного тока.
Вы сможете использовать свой электродный котел в качестве проточного водонагревателя, просто подключив его к водопроводной системе.
Кроме этого стоит упомянуть несколько особенностей ионного нагревателя воды:
- его можно использовать в качестве обычного проточного водонагревателя, а не только как котел;
- легкость сборки и монтажа, простота ремонта положительно сказываются на его популярности;
- очень дешевый, даже если покупать заводской вариант, а не делать его самостоятельно;
- бесшумный, никак не воздействует на окружающую среду или человека, не выделяет токсинов или вредных веществ, поэтому его можно установить в любом месте.
Насколько бы ни был хорош ионный котел, все равно он не является достойной заменой газовым аналогам. Если есть возможность установить газовое оборудование, конечно, выбирайте последнее.
Установка и эксплуатация электродных нагревателей воды
Хотя монтаж системы отопления с ионным котлом довольно просто, все же сначала вы должны усвоить несколько обязательных правил, без которых система или не будет работать вовсе, или же станет небезопасной и недолговечной.
Обязательные требования:
- оборудуйте систему манометром, который поможет следить за давлением в котле и трубах;
- обязательно установите предохранительный клапан, чтобы последний сбрасывал излишки пара;
- стоит смонтировать автоматические отводчики воздуха;
- позаботьтесь об устройстве запорной арматуры, которая должна располагаться обязательно после расширительного бачка.
Схема системы отопления с использованием электродного котла довольно проста. Главное, установить все обязательные ее элементы. А именно: воздухоотводный и обратный клапаны, манометр, сливной и предохранительные вентили.
Сам котел необходимо монтировать строго вертикально , так как вода при нагревании превращается в пар и стремится вверх. Подача холодной жидкости осуществляется снизу. Устройство должно иметь отдельное крепление, а не висеть на трубах. Также не стоит устанавливать пластиковые трубы непосредственно на выходе из котла. Первые 1,5 метра трубы должны быть металлическими. Остальную часть системы отопления можно выполнить из металлопластиковых труб.
Перед запуском системы отопления с ионным котлом, ее нужно полностью промыть специальными средствами. Таким образом вы существенно повысите КПД и долговечность всей системы.
Еще один немаловажный вопрос – заземление. Его необходимо выполнить из проволоки диаметром от 4 мм, имеющей сопротивление не более отметки в 4 Ом. Подключать заземление нужно к нулевой клемме, расположенной в нижней части водонагревателя.
Особое внимание стоит обратить на объем системы отопления . Следуйте простому правилу: на 1 кВт мощности котла наибольший литраж составляет 8 л. Несложно подсчитать, что на мощность, например, в 5 кВт, максимально допустимый литраж составит 40 л.
Расчет объема – важная составляющая. При неправильном подсчете снизится эффективность работы устройства. Котел будет работать больше, а, значит, увеличится потребление электроэнергии и износ нагревателя.
Алюминиевые радиаторы являются наилучшим выбор для частных домов с электродным котлом отопления.
Для электродных устройств не подходят обычные чугунные радиаторы, так как в своем составе они содержат большее количество примесей, влияющих на электропроводность жидкости. Здесь оптимальным выбором станут алюминиевые или биметаллические батареи . Лучше выбирать те, которые имеют наименьший объем, чтобы снизить энергозатраты.
Электродный котел своими руками
Как говорилось ранее, ионный водонагреватель имеет относительно простую конструкцию, поэтому его можно сделать и самостоятельно. Стоит ли этим заниматься, ведь можно взять уже готовую модель в магазине, правда, немного переплатив.
Итак, для самостоятельного изготовления вам нужно купить или найти в закромах следующие материалы и инструменты:
- тройник и муфту;
- изоляционные материалы;
- клеммы для подключения котла к электросети и заземлению;
- один или несколько (по желанию) электродов;
- стальная труба большого диаметра (для корпуса устройства);
- сварочный аппарат;
- набор ключей;
- газовый ключ;
- вентили, обратный и воздушный клапаны, манометр.
Берете трубу большого диаметра (около 100 мм) и длиной желательно от 250 мм. С помощью тройника в нее нужно вставить электрод. Через этот же тройник будет поступать вода. С другой стороны трубы нужно установить муфту, через которую уже нагретая жидкость будет идти в систему отопления.
ВАЖНО! Так называемый ноль, идущий от розетки, обязательно устанавливается на трубу, а не электрод. На последний подключается фаза.
Процесс сборки электродного котла достаточно прост, главное чтобы система была герметична и электрод не касался других металлических частей.
При монтаже электрода на тройник установите между ними изолятор (например, пластиковый). Не забывайте, что устройство должно быть герметичным . Если вы хотите трубу и тройник соединять между собой резьбовым соединением, то придется его заказать в токарной мастерской.
На трубу приварите болт и на него установите клемму для крепления будущего заземления. Сверху установите муфту и приварите металлическую трубу (как говорилось ранее с длиной 1,2-1,5 метра), после чего можно всю конструкцию закрыть декоративным корпусом.
С проблемой индивидуального обогрева жилища сталкивается большинство частных владельцев домов. Одним из вариантов решения вопроса являются энергосберегающие электродные котлы отопления, считающиеся высокоэффективными, надежными и безопасными в работе. Они дают возможность задавать нужную температуру нагрева радиаторов и окружающего воздуха, а также круглосуточно поддерживать микроклимат в помещении по заданным параметрам.
Немного истории
Электродные отопительные котлы было предложено использовать в бытовых условиях еще в 80-е годы прошлого столетия. Идея принадлежала Дмитрию Кункову, а изобретение получило патент. До этого момента подобное оборудование использовалось в военной промышленности и устанавливалось на подводных лодках и кораблях ВМФ. Российская компания ГАЛАН смогла усовершенствовать изобретение, разработав уникальный и принципиально новый водонагревательный котел электродного типа, который был представлен на рынке в 1992 году.
Уже через два года появилась серийная модель, эксплуатация которой в системе отопления подтвердила факт значительного снижения расхода энергии, используемой для обогрева помещений по сравнению с выпускаемыми ранее теплогенераторами. Сегодня отопительные приборы «Галан» широко используются в отдаленных от коммуникаций поселках и труднодоступных местах, на складах и железнодорожных полустанках, в районах стихийных бедствий и городских коттеджах.
Устройство электродных котлов
Электрические мини котлы «Галан» электродного типа выпускаются в трех модификациях:
- однофазные ОЧАГ имеют мощность 2, 3, 5 и 6кВт;
- трехфазные ГЕЙЗЕР и ВУЛКАН – 9, 15, 25 и 50кВт.
Они имеют компактные размеры и малый вес. Самый мощный прибор весит 11,5кг, а его диаметр составляет 180мм при длине 570мм, а обогреть пространство он может до 1650м3. Наиболее миниатюрный котел имеет диаметр всего 35мм и длину 275мм, его вес не превышает 0,9кг, а отапливаемое помещение может достигать 120м3.
Ионные котлы состоят из нескольких элементов. На металлическом корпусе располагаются входящие и отводящие патрубки, дающие возможность беспрепятственной циркуляции теплоносителя (воды или антифриза). Благодаря корпусу происходят ионные процессы, так как он выполняет функцию ионизатора. Сверху корпус защищен пластиковым кожухом, улучшающим электроизоляцию прибора и уменьшающим его теплоотдачу. Внутри однофазного котла располагается один электрод, а трехфазного – три электрода с выведенной наружу клеммной группой.
Электродные котлы «Галан» поставляются в сборе. Система автоматики, позволяющая управлять и контролировать отопительную систему, в комплект оборудования не входит, поэтому приобретается дополнительно. Кроме этого требуется купить расширительный бак и, при необходимости, насос.
Без установки автоматики компания ГАЛАН гарантийный срок на работу котла не дает.
Также производитель снимает с себя ответственность в случае неправильной установки, либо эксплуатации электродного теплогенератора, наличия механических повреждений и присутствия посторонних предметов в системе.
Преимущества электродного отопительного оборудования
Отопительные котлы «Галан» обладают несомненными достоинствами по сравнению с другими видами котельного оборудования:
- высокий КПД (до 98%) получается благодаря прямому преобразованию электроэнергии в тепло непосредственно в теплоносителе;
- экономия электричества до 40% происходит за счет использования автоматики и регулировки тепловых режимов;
- простой монтаж обеспечивают малые размеры приборов и удобное подсоединение патрубков;
- возможность встраивания в существующие отопительные системы устраняет необходимость перекладки труб;
- допустимость параллельного подключения котлов позволяет многократно увеличить мощность обогревательной системы;
- реальность установки резервного котла исключает внезапность остановки подогрева теплоносителя.
Принцип работы
Электродные, или ионные, котлы не нуждаются в специальных разрешениях на монтаж оборудования, чего не скажешь, к примеру, о газовых отопительных агрегатах.
При включении прибора «Галан» в электросеть происходит нагрев теплоносителя путем расщепления молекул жидкости на ионы с разной полярностью. Каждый из них стремится к положительно или отрицательно заряженной электродной пластине.
В процессе работы происходит постоянное изменение направления тока, поэтому пластины ионами не «обрастают».
В результате распада и движения частичек жидкой среды начинается выделение тепловой энергии и повышение давления, что приводит к быстрому нагреву воды или антифриза внутри системы. Теплоноситель, разогревшись, начинает выталкиваться вверх, а его место занимает остывшая порция жидкости. Создающийся напор позволяет в малоэтажных особняках обходиться без циркуляционного насоса.
Теплоноситель в ионном котле является одним из составляющих элементов электрической цепи, поэтому при его отсутствии процесс нагрева не происходит. Автоматика, в этом случае, отключает прибор, поэтому опасаться пожара не следует. Котел прекратит работу и при возникновении короткого замыкания, и при повышении температуры окружающего воздуха, либо радиаторов выше заданного уровня. Не зря ионные котлы «Галан» относят к системе «умный дом».
Ионные котлы запрещено использовать для подогрева проточной воды из водопровода, а также перекачиваемой напрямую жидкой среды из колодцев, водоемов и скважин. Данный вид котельного оборудования предназначен только для замкнутых систем отопления.
Необходимо, чтобы вода, использующаяся в качестве теплоносителя, четко соответствовала техническим характеристикам, описанным в паспорте электродного котла «Галан». Ее категорически не разрешается закачивать из трубопровода горячего водоснабжения, иначе срок службы прибора окажется слишком коротким.
Также не допускается ставить ионные котлы на системы «теплый пол». Дело в том, что рабочие температуры теплоносителя электродного теплогенератора при оптимальном режиме работы значительно выше требуемых для нормального функционирования «теплого пола».
Если в доме установлены чугунные радиаторы или в существующей системе находятся трубы большого диаметра, то использование ионных котлов специалистами не рекомендовано. Проблема здесь заключается в повышенном объеме теплоносителя и неоднородности внутренних поверхностей отопительных батарей. Но выход из ситуации все же имеется. В этом случае потребуется:
- использование более мощного электродного прибора;
- установка на обратку фильтра грубой очистки;
- применение фильтра грязевика, или отстойника;
- предварительная промывка чугунных радиаторов.
Ионные котлы в системы необходимо устанавливать строго вертикально таким образом, чтобы клеммная группа оказалась снизу. При использовании в отопительной системе труб из пластика, потребуется их замена на черные (неоцинкованные) металлические трубы на участке от выходного патрубка теплогенератора. Его длина должна составлять 2-2,5 метра.
В случае снижения в расширительном бачке уровня теплоносителя менее чем на треть объема емкости, его следует долить до требуемой отметки. Но если возникнут непредвиденные ситуации, то котел потребуется немедленно отключить. Это необходимо сделать при:
- появлении перегрева проводов и автоматики;
- наличии дыма и клубов пара;
- отсутствии напряжения;
- утечке или промерзании теплоносителя;
- неисправности заземляющего устройства;
- присутствии влаги на корпусе;
- поломке насоса.
После выключения оборудования незамедлительно вызывается мастер для устранения проблем.
