Электролизный котел отопления. Отопление дома с помощью электродного электрокотла. Лучшие российские электродные котлы отопления

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.

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.

Природный газ, безусловно, самый дешевый на сегодняшний день источник энергии для отопления дома. И там, где он подведен , или где прокладка сети планируется в ближайшей перспективе, хозяева частных домов в подавляющем большинстве случае отдают предпочтение именно ему. Но приходится констатировать, что до всеобщей газификации жилья еще далеко, и многим домовладельцам волей-неволей приходится искать альтернативные источники. В регионах , богатых лесом или углем, выходом становится , хотя по степени удобства эксплуатации оно никак не может конкурировать с газовым.Котлы на солярке – дорогое удовольствие, та и дизельное топливо дешевым никак не назовешь .

Поэтому многие владельцы домов все чаще посматривают в сторону электрического обогрева. Действительно, представить населенный пункт в наше время без электроэнергии – попросту невозможно. То есть этот источник, в принципе, общедоступен, установка электрооборудования и не требует утомительных согласительных процедур с контролирующими организациями. Сами электрические котлы, как правило, компактны, просты в установке и эксплуатации, а система отопления становится легко управляемой, поддающейся очень тонким настройкам.

Вся проблема – в довольно высокой стоимости электроэнергии. И потенциальные владельцы начинают поиск максимально экономичного оборудования, рассматривая различные варианты. Так, например , весьма большой интерес вызывает электродный котел для отопления частного дома - оборудованию такого типа приписывают чуть ли не «волшебные качества». Но стоит ли всему верить? Давайте пристальнее разберемся с этим типом электрических генераторов тепла.

Что такое электродный котел ?

Прежде всего, необходимо получить понятие, на каких принципах зиждется работа этого типа , разобраться с их устройством.

На чем базируется работа электродного котла?

Принцип работы электродного котла прекрасно демонстрирует пример, который многие из нас наверняка видели воочию, а многие даже практиковали в пору своей студенческой или армейской молодости. Того разнообразия электрических чайников или иных кипятильников просто не было, а попить горячего чайку вечером в общаге или казарме хотелось. Да и под запретом были все нагревательные бытовые приборы – за этим неустанно следили комендантши со своими помощниками.

Выход находился – из двух лезвий, нескольких спичек и отрезка кабеля с вилкой в течение нескольких минут собирался мини-кипятильник, который давал очень быстрый нагрев стакана или банки воды до стадии кипения. А затем такой «девайс» можно было разобрать или просто спрятать – места он занимал немного.

Краткий рассказ о «студенческом кипятильнике» дан исключительно для примера, и не должен побуждать читателя к проведению подобных, весьма небезопасных экспериментов. Да и смысла особого в этом сейчас не видится – для нагрева воды вполне достаточно недорогих приборов промышленного производства.

Пример – примером, но следует еще понять, что же способствует быстрому разогреву воды в области погруженных в нее на небольшом расстоянии электродов. А все объясняется известным физическим явлением электролиза. При подключении постоянного напряжения к погруженным в электролитическую жидкую среду электродам, за счет окислительно-восстановительных процессов происходит ионизация раствора и начинает проходить электрический ток. Положительно заряженные ионы направляются в сторону катода, отрицательно заряженные – к аноду.

Явление электролиза лежит в основе принципа работы электродного котла. Но с существенными оговорками…

Та вода, что мы употребляем в повседневной жизни, далека от известной «чистой» формулы Н₂О – на деле это водный раствор различных солей в той или иной концентрации. Во многом это зависит от качества источника и используемых систем водоподготовки. То есть она представляет собой вполне электролитический раствор, что, в принципе, и объясняет ее токопроводящие качества.

Но речь пока что шла о постоянном токе. А что будет, если подать на электроды переменное напряжение? А ровно то, что анод и катод будут в течение одной секунды 50 раз меняться местами (принятая у нас частота переменного тока – 50 Гц). Соответственно, и ионы с такой же периодичностью изменяют направление своего движения. Представьте себе это «столпотворение» и постоянно изменяющееся встречное движение в плотной водяной среде… За счет высокого сопротивления среды, встречаемого этими заряженными частицами, кинетическая энергия их движения преобразуется в тепловую, что и вызывает очень быстрый нагрев раствора.

В технической литературе электролитические проводники, к которым можно отнести недистиллированную воду, принято называть проводниками второго рода. А вот нагрев этой жидкой среды считается первичным – нет «промежуточного звена». Просто для сравнения – в других электрических нагревателях тепловая энергия передается воде или от поверхности ТЭНа , или, как в индукционных котлах – от корпуса прибора. То есть жидкость выполняет пассивную роль переносчика тепла – это вторичный нагрев. В рассматриваемой же нами схеме нагревается непосредственно сам электролит, находящийся в зоне между погруженными в него электродами переменного тока.

Как видно, в названии самого котла уже в переделённой мере фигурирует принцип его работы. Кстати, можно встретить и другие наименования. В частности, подобные приборы еще частенько именуют «ионными». Объяснять почему – наверное, не надо. Но имеет смысл все же внести небольшую ремарку.

Дело в том, что некоторые производители, вполне понятно пытающиеся каким-то образом выделить свои приборы, пытаются внести некое разграничение между электродными и ионными котлами. В ход идут пояснения, что их ионные модели оснащены специальной электронной системой, которая отслеживает степень ионизации раствора. То есть регулировка режима работы оборудования происходит уже на уровне количественного и качественного изменения ионизированной среды.

Не беремся категорично судить о достоверности этих утверждений или об эксплуатационной значимости таких систем. Но, если честно, такое разграничение больше похоже на некий маркетинговый прием . Ведь в любом случае котел не может обойтись без блока управления, а процесс ионизации теплоносителя в большей мере зависит от сбалансированности его химического состава. Так что в дальнейшем будем полагать, что вся информация, рассматриваемая в статье, в равной мере касается как ионных, так и электродных котлов, и различия лишь в терминологии.

Но вот те, кто по непонятным причинам называет такие котлы «катодными» (или «анодными» - неважно ), допускают принципиальную ошибку. Причина уже понятна из изложенного выше – в режиме постоянного тока сколь-нибудь существенного повышения температуры электролита не наблюдается, и нагревательный прибор становится принципиально невозможным.

Цены на электродный котел отопления

электродный котел

Устройство электродных котлов отопления

Как мы уже убедились, принцип действия электродного котла – прост и понятен. Этим объясняется и относительная простота его конструкции. И несмотря на довольно большое разнообразие моделей, в том числе по своим размерам и по мощности, подавляющее большинство из них очень схожи по строению и даже по компоновке.

Классическая форма электродного котла – цилиндр, внутри которого размещены электроды. А вот их количество может различаться – в зависимости от того, какое тип сети обеспечивает питание отопительного прибора.

В котлах, работающих от однофазной сети 220 вольт электрод один, и он располагается по центру цилиндра. Роль второго электрода в данном случае берут на себя сами стенки цилиндра. Хотя, встречаются однофазные модели и с двумя электродами, разнесенными на необходимое расстояние, и с полностью изолированным корпусом.

Схематично наиболее распространенные модели однофазных котлов с центральным расположением электрода можно изобразить примерно так:

Металлический цилиндрический корпус (поз. 1) в данном случае играет роль одного из электродов. Соответственно, на нем предусматривается клемма для подключения нулевого провода (поз. 2 ).

Цилиндр с одного торца закрыт герметичной заглушкой (поз. 3), которая одновременно является площадкой для размещения строго по центру второго электрода (поз. 4). Снаружи имеется клемма для подключения фазного провода (поз. 5).

Подача теплоносителя в полость цилиндра осуществляется через входной патрубок (поз. 6), который у большинства моделей расположен сбоку, ближе к блоку электродов. Для выхода разогретого теплоносителя имеется второй патрубок (поз.7) , как правило – на противоположном от электродов торце цилиндра. На обеих патрубках предусматривается резьбой участок для сантехнического соединения котла с контуром отопления.

Некоторые модели, помимо этого, заключаются в дополнительный корпус-кожух (поз. 8), который повышает степень безопасности эксплуатации прибора. В обязательном порядке предусматривается клемма подключения к контуру заземления (поз.9). Как правило, корпус или внешний кожух покрывается специальным защитным полиамидным составом с хорошими диэлектрическими характеристиками.

При работе системы отопления циркуляционный насос обеспечивает создание потока теплоносителя через рабочий цилиндр котла. Проходя в пространстве между электродами, жидкость разогревается благодаря рассмотренным выше физическим процессам , и поступает на теплообменные приборы системы отопления – радиаторы, конвекторы и т.п .

Если требуется достичь высоких показателей мощности (как правило, более 9÷11 кВт ), прибегают к использованию трехфазных электродных котлов. Их устройство отличается только количеством и расположением электродов.

В этом случае в работу вовлечены три электрода, расположенных на диэлектрической площадке торцевой заглушки по вершинам равностороннего треугольника. Каждый из них подключен к своей фазе, что обеспечивает значительно большее напряжение, и, стало быть – выходную мощность прибора. А клемма на корпусе предназначена для соединения с заземляющим контуром.

Электроды в определённой мере можно отнести к расходным материалам. Если точнее , то это съемная деталь, которую можно заменить в случае выхода из строя или большого износа. Ломаться там, конечно, в принципе – и нечему, но при длительной эксплуатации коррозия все же может сделать свое «черное дело».

А вот по размерам электродные котлы могут очень существенно различаться. Самые миниатюрные из них легко помещаются в ладони, и при этом способны обеспечивать эффективный нагрев, например, на отдельно взятом радиаторе для отопления конкретного помещения.

Мощные трехфазные модели, безусловно, более габаритные, но тоже не отличаются чрезмерной громоздкостью. А нередко поступают так – чтобы электрическая котельная обеспечивала необходимую тепловую мощность в самый неблагоприятный (холодный) период зимы, устанавливают целую батарею параллельно подключенных электродных котлов. При таком подходе всегда можно гибко отреагировать на изменение погодных условий – запустить или, наоборот, отключить требуемое количество котлов. То есть так, чтобы обеспечивался нагрев, адекватный текущим температурам на улице, и при этом оборудование работало в оптимальном режиме, а не на пределах своих возможностей.

Как видно из самой конструкции котла, никаких управляющих устройств на нем не предусмотрено. Значит, необходим внешний блок, которые будет подавать напряжение питания на клеммы в определённом режиме. Степень сложности этих внешних модулей управления может быть различной.

• Самые простые предполагают всего лишь наличие одного термодатчика, который традиционно устанавливается перед входным патрубком. То есть когда температура в трубе «обратки» отопительного контура выйдет на запланированный уровень, блок управления отключит котел . И, соответственно, наоборот.
• Более точными и обеспечивающими более гибкий и «щадящий» режим работы оборудования является система с двумя термодатчиками, установленными и на трубе подачи, и на «обратке» отопительного контура. Автоматика анализирует эти текущие значения и подает управляющие сигналы на включением или выключение электродов в зависимости от установленного диапазона (гистерезиса).

Цены на отопительные котлы

отопительный котел

Выпускаются и более сложные системы, предназначенные для достижения максимально возможных комфортных условий при минимальных энергозатратах . Очень часто именно такие блоки становятся основной отличительной особенностью серий оборудования различных производителей (как мы видели, устройство самих котлов принципиальной разницы не имеет). Безусловно, это весьма серьезно сказывается и на стоимости комплекта. В таких модулях учитываются еще и текущие погодные условия (погодозависимая автоматика), вырабатывается оптимальный алгоритм работы, а управление не ограничивается только лишь включением или включением электродов - возможны изменения и в параметрах поступающего тока питания.

Практикуется такой подход, что котел является отдельной товарной единицей, а совместимые с ним блоки управления предлагаются потребителю в ассортименте – он может выбрать наиболее подходящий, оценивая и его эксплуатационные возможности, и ценовую доступность.

Достоинства и недостатки электродных котлов – где правда , а где «мифы и легенды»?

Наверное, ни один другой тип отопительного оборудования, работающего от электропитания, не вызывает столь ожесточенных споров. Электродным котлам, как уже говорилось, приписывают чуть ли не идеальные качества, и так же «до хрипоты» их ругают.

Где же правда? А как обычно – где-то посередине.

Идеала, понятно, быть не может, да и не должно быть, по большому счету – иначе просто не к чему будет стремиться. А наряду с массой неоспоримых достоинств, у электродных котлов целый «букет» и явных недостатков. Так что давайте без спешки пройдемся и по тем, и по другим.

Расхожие суждения о достоинствах электродных котлов

Итак, рассматриваем те особенности, которые приписываются к явным преимуществам оборудования такого типа , и разбираемся вдумчиво по каждому пункту.

• Такие котлы славятся своими компактными размерами, если их сравнивать с другими, аналогичными по показателям мощности.

Не поспоришь – действительно, это явное преимущество, предопределяемое простотой конструкции самого прибора. Если котлы с ТЭНами еще могут в определенной мере соперничать, то индукционные отличаются и громоздкостью, и большой массой.

• В продолжение темы – компактные электродные нагреватели можно устанавливать в качестве резервных или дополнительных источников нагрева теплоносителя.

Да, и практикуется это довольно широко. Резервный электродный котел не займет много места , может быть смонтирован как в котельной, так и непосредственно в отапливаемом помещении. То есть хозяевам предоставляется возможность самостоятельно решать, какой режим работы системы отопления им выгоднее использовать в текущий момент .

Например, можно запрограммировать работу электрического котла таким образом, чтобы во время действия льготного ночного тарифа выработанное тепло накапливалось в аккумулирующем резервуаре (буферном баке). Способен помочь электродный котел , смонтированный параллельно основному, при необходимости проведении ремонтных или профилактических работ. А иногда требуются и «совместные усилия» - и это тоже несложно организовать.

• Установка электродного котла не потребует согласования проекта. Нет нужды организовывать сложные системы дымохода и принудительной приточной вентиляции.

Это, конечно, правда. Но такое явное достоинство свойственно любому электрическому отопительному оборудованию, и каких-то преимуществ в этом плане использование именно электродных котлов – не дает .

• Такое оборудование безопасно при разгерметизации системы отопления – перегрев ему не грозит.

Действительно, с этой точки зрения безопасность электродных котлов гарантирована самим принципом их работы. Отсутствие воды в рабочем цилиндре «автоматически» подразумевает разрыв цепи и отсутствие токопроводности между электродами. То есть работать «на сухую» такая схема не может априори.

• Электродные котлы в полтора - два раза экономичнее, их мощностные показатели при равном потреблении энергии значительно выше - за счет прямого нагрева и чрезвычайно высокого КПД, стремящегося к 100%.

Так, сразу скажем, что это было утверждение, а отнюдь не констатация факта. Потому что с подобным «преимуществом» можно и нужно поспорить.

Начнем с КПД. Всем современным электрическим нагревателям свойственно высокое значение этой характеристики – практически весь энергетический потенциал тока преобразуется в тепловую энергию. А что касается прямого нагрева, то здесь стоит рассудить так.

Действительно, при прямом нагреве отсутствует «промежуточное звено». В самом деле, при работе ТЭНа или индукционного котла вначале идет разогрев корпуса, и лишь потом тепло передается от него жидкой среде. Но ведь это тепло все равно не расходуется напрасно, и оно, так или иначе, будет передано «по назначению». То есть потерь никаких не предвидится, и говорить, что из-за этого снижается КПД – наивно.

Другое дело – скорость нагрева. Вот в этом плане электродный котёл способен выиграть. Но это – лишь на начальном этапе работы. А при выходе на оптимальный режим никаких преимуществ уже нет. За счет более выраженной инерционности котел с ТЭНом или индукционный «догонит» электродный, и суммарный показатель производительности вряд ли будет сколь-нибудь значимо отличаться.

Еще одна «сказка» из этой же категории - что энергопотребление при равной тепловой отдаче у электродного котла ниже. Иными словами, что моделью с меньшей мощностью можно обогреть помещение большей площади.

Если к этому относиться всерьез , значит, придется согласиться, что производители этой «чудо-техники» нашли способ обойти закон сохранения энергии, или отыскали какой-то источник, дающий приток энергии извне. Понятно, что совершенно невозможно ни то, ни другое. Так что с надеждами на «волшебную экономичность» следует расстаться сразу же.

В масштабах одного-двух часов работы такой обманчивый эффект может быть и будет заметен, но рассуждать-то нужно более значимыми категориями. Уверяем вас, даже в масштабах одного дня работы системы отопления в нормальном режиме никакого выигрыша уже не почувствуется.

И количество необходимого тепла для обогрева помещений вовсе не зависит от конкретного способа его преобразования из электрической энергии .

Кстати, не столь оно зависимо и от площади отапливаемых комнат. Точнее, зависимость, безусловно, есть, но она должна еще учитывать целый перечень иных важных критериев, от климатической специфики региона проживания и до особенностей здания и конкретного помещения. И раз эту статью, надо полагать, читает человек, заинтересованный в приобретении котла, ему следует знать, как произвести такой расчет необходимой мощности.

Поможем и в этом – сейчас продолжим рассмотрение достоинств и недостатков электродных котлов, но в приложении к статье вы найдете описание алгоритма расчета с приложением удобного и точного онлайн-калькулятора.

• Следующий приписываемый электродным котлам «плюс» - нагрев происходит настолько быстро, что создается высокая разность в плотности теплоносителя на входе и выходе. И это позволяет обойтись без циркуляционного насоса - дескать, еще один аргумент в пользу экономичности электродного котла.

Напрашиваются возражения.

Во-первых , любой котел можно использовать без принудительной циркуляции – но это обуславливается особенностями конструкции самого отопительного контура.

Во-вторых, стадия быстрого нагрева характерна лишь для пускового периода системы. А ее запускают, в идеале, один раз в году, на старте отопительного сезона. После того как любой электрический (да и не только электрический) котел выйдет на номинальную мощность, и при правильно настроенной системе управления - разность в температурах обратки и подачи становится стабильной, и никаких преимуществ в этом плане у электродного прибора не останется.

Цены на циркуляционные насосы

циркуляционный насос

Кроме того, система с естественной циркуляцией теплоносителя становится менее производительной и более сложной в настройке и автоматизации управления. Часть энергии затрачивается практически впустую - на обеспечение естественной циркуляции теплоносителя по трубам. А в случае с электрическими котлами это становится непозволительной роскошью. Потребление самого насоса – значительно меньше подобных потерь. Так что и рассуждать особо не стоит – ставьте циркуляционный насос, и будете в выигрыше.

• Электродные котлы не боятся перепадов напряжения в сети питания.

Да, действительно не боятся , но это в равной мере относится и к котлам с ТЭНами , и к индукционным. Падение напряжения всего лишь снизит мощность нагревателя в текущий момент , а превышение (в разумных пределах, конечно) им обычно не страшно из-за заложенного запаса надежности . В чем же здесь преимущество электродного?

Кроме того, перепады напряжения представляют серьезную угрозу не самим котлам, а тем самым блокам управления, электроника которых может быть чувствительна к таким скачкам. Так что от необходимости стабилизировать напряжение, подаваемое на котельное оборудование (по крайней мере – на его управляющие модули), электродный котел никак не избавляет.

Желаете стабильности в работе системы отопления? – Приобретайте стабилизатор напряжения для котла!

Существует несколько разновидностей подобных приборов. Какую модель выбрать, по каким критериям оценить, как посчитать необходимую вольт-амперную характеристику – обо всем этом в статье, посвященной .

• Очередной тезис – электродный котел характеризуется очень низкой тепловой инертностью, что расширяет возможности очень точной настройки системы отопления.

Ой , а не наоборот ли? Как кажется, такое свойство, в сочетании с несложной системой управления может привести к слишком частым пускам и остановкам оборудования. Согласитесь, пользы в этом немного. Кроме того, инерционность системы зависит все же не только , и даже не столько от особенностей котла, сколько от характеристик теплообменных приборов, установленных в контуре.

А насчет простоты регулировки и управления – здесь все даже с точностью до наоборот. Загвоздка в том, что проводимость электролитов (в том числе и воды) очень сильно зависима от температуры. Причём зависимость эта – весьма сложная, нелинейная. Так что управлять, например, котлом с ТЭНом или индукционным – не в пример проще.

• Применение электродных котлов не сопровождается ущербом окружающей среде.

Хорошее качество, но почему его приписывать только электродным? Да любой котел , использующий электроэнергию, не дает вредных выбросов в атмосферу или токсичных продуктов сгорания, опасных для здоровья проживающих в доме.

И, кстати, если уж на то пошло, то в этом плане именно электродные котлы – наименее благополучные среди всех остальных электрических. Для эксплуатации подобных систем зачастую используются специальные теплоносители с выверенным химическим составом, в который вполне могут входить не совсем «благоприятные» соединения. Существуют даже специальные правила утилизации выработавших свой ресурс теплоносителей, с категорическим запретом их прямого выливания на грунт или в канализационные коллекторы.

• Особым преимуществом выделяется доступная стоимость электродных котлов на фоне других электрических «собратьев».

Так ли однозначно? Да нет, если разобраться.

Да, сам по себе котел , ввиду несложности конструкции, обычно не особо дорог. Но давайте прибавим к этому еще и стоимость блока управления с термодатчиками, циркуляционный насос, расширительный бак, приборы группы безопасности. И вот только после этого сравним полученный результат с ценой электрического котла с ТЭНом , в конструкции которого все эти необходимые элементы уже предусмотрены. Предсказать «победителя» - довольно сложно.

Приобретать же только «голый» котел – совершенно бессмысленная и даже весьма опасная затея. Устанавливать мощный «кипятильник», не позаботившись о термостатическом управлении и обеспечении безопасности – это обрекать себя на сумасшедшие растраты и жить в постоянной опаске, что рано или поздно «рванет ».

Так ли серьезны отмечаемые недостатки электродных котлов?

Теперь перейдем к рассмотрению недостатков котлов электродного типа. Честно говоря, их им приписывают столько, и настолько серьезные , что без вдумчивого подхода у многих потребителей может создаться явно негативное отношение, которое сразу отвратит от подобной покупки. Но так ли все справедливо, а если и справедливо – настолько ли страшно?

• Не всякая система отопления позволяет установить именно электродный котел – многое зависит от типа используемых или планируемых к монтажу радиаторов.

Это действительно так. Загвоздка в том, что коррозионные процессы, которые никак нельзя исключить в стальных или чугунных радиаторах, могут серьёзно изменить химический состав теплоносителя. Для других котлов – это не принципиально , а вот для электродных – чрезвычайно важно.

Чугунные батареи несовместимы еще по одно важной причине. Они – чрезвычайно теплоемкие и объемные , обладают выраженно высокой тепловой инерционностью. А в сочетании с особенностями электродного котла весьма вероятной становится ситуация, когда оборудованию придётся работать практически без пауз. То есть эксплуатация системы станет крайне затратной, без каких-либо выгод в плане улучшения комфортности.

Малопригодны в связке с электродным котлом и алюминиевые радиаторы, изготовленные из вторичного металла (переработка алюминиевого лома). Они намного дешевле, но во вторичном алюминии часто встречаются посторонние примеси, что может дать и внутреннюю коррозию, и нарушение оптимального химического состава теплоносителя.

Что остается в итоге? Или биметаллические радиаторы, или высококачественные алюминиевые.

• Сразу есть смысл остановиться на втором важном недостатке – к теплоносителю в системе отопления с электродным котлом придется относиться по-особому.

Посудите сами – в обычных системах отопления основные требования ограничиваются высокой теплоемкостью и, если это необходимо – стойкостью к низким температурам (антифриз). Здесь же играет роль еще целый ряд критериев. В их числе – оптимальный для ионизации химический состав и сбалансированное сопротивление, так как недостаток проводимости может привести к тому, что ток и вовсе не пойдет через жидкую среду. Стало быть – и нагрева никакого не случится.

Самостоятельно подобрать сбалансированный состав теплоносителя для оптимальной эффективности работы системы отопления – весьма непростая задача. Причем , результаты могут быть неочевидны, то есть котел работает вроде бы как надо, но по итогам месяца или сезона выявляется совершенно ненормальный перерасход энергии. То есть по банальной причине недостаточного качества теплоносителя полностью «испарятся» все основные достоинства электродного котла.

Многие производители подобного оборудования поставляют в продажу и теплоносители или специальные добавки для воды. И стоит это все весьма прилично. Мало того, игнорирование правилами использования теплоносителя указанного бренда вполне может стать поводом для прекращения действия гарантии на оборудование.

Ситуация усугубляется тем, что любой теплоноситель-электролит со временем растрачивает свои качества и требует замены. За этим тоже необходимо следить, то есть приглашать специалиста, каждый визит которого оборачивается дополнительными затратами. Да плюс стоимость нового объема теплоносителя…

Одним словом - есть над чем подумать.

• Следующая особенность, тоже касающаяся теплоносителя – если устанавливается , то система отопления должна быть только закрытой, то есть с герметичным расширительным баком мембранного типа. А это автоматически подразумевает и наличие «группы безопасности» - предохранительного клапана и автоматического воздухоотводчика .

Это объясняется просто – следует исключить вероятность испарения дорогостоящего теплоносителя и возможное в связи с этим изменение концентрации содержащихся в нем солей, обеспечивающих необходимый уровень ионизации.

Цены на расширительные баки

расширительный бак

Впрочем, системы с открытым расширительным баком уже и так считаются «вчерашним днем ». Куда удобнее и компактнее становится монтаж небольшого расширительного бачка.

• Есть еще один «недостаток», приписываемый электродному котлу в связи с особенностью теплоносителя. Так, не рекомендуется производить забор горячей воды из системы для хозяйственных нужд.

Не знаю, но лично мне , как хозяину частного дома, сложно представить ситуацию, которая бы вынудила меня пользоваться водой из батарей (хотя у меня и обычный газовый котел ). Существует немало других способов нагрева. Поэтому относить это к недостаткам электродного котла можно лишь с очень большой натяжкой.

• Существует порог нагрева в системах с электродными котлами – температура не должна превышать 75 градусов.

Это действительно так. Дело в том, что при более высоких температурах резко изменяются токопроводящие характеристики теплоносителя-электролита. А это вызывает совершенно не нужный расход электроэнергии, причем , не сопровождающийся адекватной тепловой отдачей. Работа попросту становится крайне неэкономичной.

Да, это недостаток. Но по правде говоря , и 75 градусов обычно «за глаза» хватает, чтобы обеспечить должный уровень отопления в частном доме.

• Электродные котлы – это приборы с повышенным уровнем опасности поражения электрическим током. Наличие заземления для них является обязательным условием.

Первое утверждение – это из разряда «легенд», ничем не обоснованных. Ровно с такими же претензиями можно обратиться к другим электрокотлам, бойлерам, духовкам, плитам, чайникам в конце концов. Выведем за скобки самодельные котлы – уровень их безопасности на совести изготовителей. А вот все без исключения приборы заводского производства прошли необходимые испытания и имеют соответствующую сертификацию. То есть при соблюдении требований по монтажу и правил эксплуатаций (ничем, кстати, особо не примечательных ), никакой «сверхъестественной» угрозы они не несут.

Насчет заземления. Да, требование является обязательным к исполнению. УЗО или дифавтомат в конкретном случае помощниками не станут – почти наверняка будут частные несанкционированные срабатывания защиты. Значит, без надежного заземления никак не обойтись.

Но тоже вряд ли это можно считать недостатком – почитайте инструкции любых мощных бытовых электроприборов, и убедитесь, что правило распространяется на большинство из них. То есть электродный котел в этом плане – отнюдь не «белая ворона». А коль в нашей статье идет речь именно о частных домах, то вопросами качественного заземления должен интересоваться любой хозяин, независимо от того, какое у него стоит отопительное оборудование.

Надёжное заземление – важный вопрос обеспечения безопасности

Хозяин частного дома, в котором еще нет контура заземления, просто обязан как-то раз все отложить в сторону, и вплотную заняться этим вопросом. Тем более – это не столь сложно, потребует не так много времени и средств. Подробнее об организации – в специальной статье нашего портала.

• Электроды в котлах такого типа требуют частой замены.

Не похоже на правду. Можно привести множество примеров, когда они безотказно служат по многу лет. Другое дело, если такое мнение выразили те хозяева, что наплевательски относились к качеству теплоносителя. Тогда действительно может появиться слой накипи, значительно снижающий эффективность работы котла.

С другой стороны, любой электрический нагревательный прибора требует периодической замены «рабочего» элемента. И рассматриваемый нами котел не является исключением. Но и стоимость электродов, и несложный процесс их замены – вряд ли заслуживают столь пристального внимания, чтобы относить это к выраженным недостаткам.

• Электродные котлы очень сложны в установке и отладке системы.

Противоречивое утверждение. Котлы очень компактны, и именно установка с обвязкой как раз никаких трудностей у мастеров, знакомых с сантехническими работами, не вызывает. Не скрывает никаких «подводных камней» и подведение линии питания необходимой мощности.

А вот насчёт отладки – весомая доля правды в этом есть. И об этом уже говорилось выше – главная проблема кроется в оценке оптимального химического состава теплоносителя и связанной с ним эффективности работы системы в целом. При составлении раствора и настройке «на глаз» вполне можно совершить серьёзную ошибку, которая потом выльется в немалые финансовые потери. Здесь требуется опыт, специальное диагностическое оборудование. То есть, скорее всего, не обойтись без приглашения профессионала.

С вопросами о достоинствах и недостатках закончим. Надо полагать, благодаря этому разделу статьи у читателя сформировалось определённое мнение об электродных котлах. И если перспектива его приобретения выглядит оправданной, то можно вкратце познакомится и с предположениями рынка.

Наиболее популярные модели, представленные на российском рынке

Несмотря на противоречивость мнений об этом оборудовании, электродные котлы пользуются довольно широкой популярностью. Соответственно, растет и ассортимент предлагаемых в продаже моделей.

И вот здесь уместно будет весьма приятное замечание о том, что электродные котлы – как раз тот случай, когда нет никакой особой необходимости изначально присматриваться к образцам импортного производства. Напротив, судя по отзывам, в этой сфере лидирующие позиции как раз занимает качественная отечественная техника.

Компаний, освоивших выпуск таких отопительных котлов, уже немало, но остановимся на наиболее популярных и авторитетных производителях.

Цены на электродные котлы «Галан»

электродный котел «Галан»

Электродные котлы марки «Галан»

Московскую компанию «Галан» безо всякого преувеличения можно назвать первопроходцем в сфере выпусков котлов с таким принципом работы. Причем не в локальном понимании, а в более широком масштабе.

Первые электродные котлы она начала поставлять в продажу в уже далёком 1990 году. Ряд косвенных признаков позволяет с высокой долей уверенности предполагать, что в основу серийного производства легла конверсионная разработка, пришедшая от «оборонки». Котлы такого типа , в частности, широко применялись для нагрева воды на военных подводных лодках.

Под маркой «Галан» выпускается три серии электродных котлов

• Самый компактные – котлы серии «Галан-Очаг». Они представлены тремя моделями разной мощности – 3, 5 и 6 кВт . Работают от однофазной сети питания.
• « Галан-Гейзер» - серия средней мощности, отлично подходящая и именно для систем отопления среднестатистических частных загородных домов . Котел может иметь мощность 9 кВт (возможны две модификации – для однофазной или трехфазной сети), или 15 кВт – только трехфазные.
• Наконец, для больших особняков может потребоваться котел повышенной мощности. Это – серия «Галан-Вулкан», трехфазные котлы мощностью 25 и 50 кВт .

Помимо котлов, в ассортименте компании все необходимые приборы контроля и управления системой отопления. В частности, для приборов среднего класса рекомендуется блок управления «Навигатор» той или иной степени сложности. Но это – не единственный вариант: может быть и более «навороченная» комплектация, тем более что производитель постоянно работает над усовершенствованием этой управляющей аппаратуры.

Подробно с ассортиментом выпускаемой продукции и ценами от производителя можно ознакомиться на очень информативном сайте компании «Галан». Но при выборе модели котла не забывайте сразу оценить и стоимость необходимых приборов контроля и управления.

Видео: Презентационный ролик о продукции компании «Галан»

Электродные котлы «ЭОУ »

Это – тоже российская компания , а «загадочная» аббревиатура расшифровывается емким полным наименованием «Энергосберегающие отопительные установки». Продукция пользуется довольно широким спросом, причём не только в пределах России – успешно экспортируется и в ряд зарубежных стран.

Котлы «ЭОУ» представлены двумя типоразмерами – для однофазной и для трехфазной сети.

Однофазные модели могут обладать мощностью от 2 до 12 кВт (с градацией по 1 кВт ). А вот мощность трёхфазных моделей может достигать даже 120 кВт . Но при этом размеры моделей в каждой из линеек не изменяются.

Котлы считаются очень надежными – об этом говорит десятилетняя гарантия производителя. А вообще заявленный срок службы при соблюдении правил эксплуатации – не менее 30 лет.

Вместе с тем , цены на электродные котлы «ЭОУ» - из разряда вполне умеренных. Не поражает воображение и стоимость необходимых для эксплуатации щитов управления в базовой комплектации.

Котлы марки «Берил»

Это - латвийская компания, выпускающая довольно популярную марку электродных котлов и необходимого для их эксплуатации оборудования.

Сами котлы представлены двумя линейками моделей – однофазной и трехфазной. Их размеры показаны на иллюстрации ниже:

Однофазные модели могут обладать мощностью от 2 до 9 кВт . Мощность трехфазных доходит до 33 кВт .

Есть интересная особенность – в отличие от большинства своих «собратьев», электродные котлы «Берил» имеют блок коммутации сверху. Вроде бы мелочь, но все работы по профилактике, подключению или, скажем по замене электродов выполнять при таком расположении - значительно проще.

Потребителю предлагается весьма широкий ассортимент аппаратуры контроля и управления работой отопления – от несложных блоков с ручной регулировкой до современных электронных полностью автоматизированных систем, позволяющих выбирать наиболее оптимальный режим работы в зависимости от изменения текущих внешних условий. Вплоть до того, что некоторые модули управления оснащены симисторными блоками, которые способны не только оценивать условия в реальном времени, но и прогнозировать их изменения, внося корректировки в режим работы котла, что дает немалый эффект экономии.

Кстати, выше по тексту упоминалось, что иногда делается акцент на то, что котлы не просто электродные, но именно ионные. Вот это – как раз тот случай. Некоторые модели блоков управления «Берил», по заверениям разработчиков, отлеживают качественные и количественные характеристики создаваемой ионной среды для выработки соответствующих корректив в текущий режим работы котла.

Существуют и другие марки, пользующиеся довольно высоким спросом. Например, «Градиент» (Россия), «STAFOR» (Латвия), «Форсаж» (Украина) и другие. Обо всех подробно рассказать – сложно, поэтому в статье были упомянуты те, что, как говорится, «больше на слуху».

ПРИЛОЖЕНИЕ: Как рассчитать потребную тепловую мощность для системы отопления?

Многочисленные рекомендации, что при подсчетах мощности исходят из соотношения 1 кВт на 10 м², все же не отличаются корректностью. Согласитесь, что такой подход не учитывает массу важных критериев – от климатических особенностей региона проживания и до специфики как самого здания, так и каждого его помещения в отдельности.

Поэтому предлагаем воспользоваться иным алгоритмом расчета . В его основе лежит оценка особенностей каждого из помещений, то есть результат получается именно для конкретной комнаты. Ну а затем несложно будет просуммировать полученные значения, чтобы получить итоговую мощность, необходимую для отопления всего дома или квартиры.

Проще всего – вооружиться планом своих жилых владений, составить таблицу, в которой построчно перечислить все помещения, которые будут отапливаться. А сам расчет для каждой комнаты времени много не займет , если вы воспользуетесь нашим калькулятором.

По ходу работы с калькулятором обычно вопросов не возникает. Но если появятся те или иные неясности – ниже приведены краткие пояснения по алгоритму расчета .

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.

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:

1. 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)
2. Вводящие и выводящие теплоноситель патрубки
3. Клеммы заземления
4. Клеммы, подающие питание на корпус
5. 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:

1. Температура ниже 75 градусов – потребление электричества снижается вместе с КПД установки
2. 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.