Вопрос об отоплении рано или поздно встает перед каждым объектом, как жилым, так и общественного пользования, на любом этапе строительства. Комфортные условия пребывания в помещении обеспечиваются дровяными, газовыми либо электрическими системами. Малоизвестные на сегодняшний день в России электродные котлы еще не смогли завоевать свою нишу на рынке. Их высокая стоимость, весьма ответственная схема монтажа и отсутствие достаточного количества отзывов по использованию вызывают сомнения у многих потребителей.
Оглавление:
- Схема действия
- Преимущества и недостатки
- Инструкция по самостоятельной сборке
- Подключение и эксплуатация
Принцип работы
Электродные котлы представляют собой устройства для отопления закрытого типа. Схему применения электродов предложил еще Н.Тесла, основываясь на нагревании за счет электрического сопротивления теплоносителя. Эффективность такого оборудования обусловлена использованием низкокалорийного топлива и хорошей амортизирующей системой, что сводит на нет необходимость в техническом обслуживании и дополнительные затраты на издержки эксплуатации.
Схема действия котла с накопителем и ТЭНом кардинально отличается от варианта с электродами. В первом случае нагревательный элемент располагается на дне емкости и обеспечивает прогрев теплоносителя постепенно, по всем законам физики снизу вверх. Принцип работы электродного котла подразумевает использование в качестве нагревательного элемента сам теплоноситель. В накопитель с объемом жидкости помещают электроды, пропускают через них малый стартовый электрический ток, система нагревается с выполнением определенного КПД.
Следует упомянуть, что мощность такого устройства прямо пропорциональна сопротивлению теплоносителя и температуре нагреваемой воды. Электродные отопительные котлы характеризуются более продолжительным сроком службы (до 30 лет) и экономией средств на электроэнергию, так как при малейших утечках или выкипании жидкости электрическая цепь размыкается, и автомат отключается сам.
Плюсы и минусы
Индукционное отопление предназначено для функционирования автономных систем обогрева и водоснабжения, а также некоторых технологических процессов, связанных с нагревом промежуточного теплоносителя. Это могут быть гальванические ванны, ректоры и другие объекты.
Электродные и теновые котлы одинаково применяются в основном в местах, недоступных к газификации. Чаще всего это частные дома и небольшие постройки, в некоторых случаях даже многоквартирные дома. Однако сфера использования электродов для отопления распространяется и на промышленные, сельскохозяйственные объекты, садово-огородные конструкции, ангары, автомастерские и прочие постройки. Также электродный обогрев может быть дополнительным или резервным источником тепла, если в доме есть газоснабжение.
К преимуществам использования электродного отопления можно отнести:
1. возможность монтажа в существующую схему;
2. КПД установки на уровне 98-99 %;
3. высокая теплоотдача оборудования при потреблении малой мощности;
4. автоматический контроль температуры теплоносителя и наличия воды в системе;
5. безопасность в эксплуатации;
6. экологически чистый обогрев;
7. быстрота нагрева в сравнении с аналогами;
8. малые габариты оборудования;
9. бесшумная работа прибора;
10. надежность и длительный срок службы;
11. возможность сборки своими силами;
12. отсутствие необходимости в газопроводе;
13. экономичность и безопасность при соблюдении всех правил монтажа и эксплуатации таких устройств.
Однако есть и свои незначительные устранимые минусы в работе электродных систем отопления:
- высокие требования к качеству теплоносителя;
- регистрация оборудования;
- обязательное заземление котла и всей конструкции обогрева из-за возможного накопления статического электричества;
- необходимость в ежечасной поддержке уровня сопротивления теплоносителя – при понижении показателя существует риск возникновения электродугового пробоя;
- неудовлетворительная совместимость с радиаторами и другими комплектующими отопления.
Стоит отметить и необходимость дополнительной установки – автомата, контролирующего работу системы на случай утечки теплоносителя или перепадов напряжения. Этот фактор в значительной степени удорожает процесс монтажа оборудования, приравнивая его к стоимости твердотопливного котла. Однако таким образом происходит предотвращение возможных аварийных ситуаций и экономическая выгода использования, так как котел не будет работать «всухую».
Как сделать своими руками?
Инструкция по монтажу электродного котла своими руками достаточно проста и включает в себя детали, исключающие возможность поломки, отсюда и длительность в эксплуатации. Самодельное устройство будет значительно ниже в цене, чем его заводские аналоги и, по отзывам пользователей, ничем не хуже справляться со своей основной задачей.
Схема действий по сборке электродного котла состоит из следующих этапов:
1. Создание чертежей будущей системы с указанием всех деталей, а также количества контуров. В электродном оборудовании допускаются как двухконтурные, так и одноконтурные вариации.
2. Установка и надежное заземление котла согласно произведенному на свет чертежу. Сборка включает в себя минимальные сварочные работы и широкий простор для модификации с помощью подручных средств. Обязательным условием является изоляция электрода от внутренних стенок устройства. Не стоит также собирать оборудование из разных материалов для предупреждения образования «гальванической пары» и последующего роста накипи. Корпус готового изделия допускается покрыть термостойкой эмалью.
3. Подвод и настройка циркуляции воды в силу повышения ее температуры.
4. Подбор и применение подходящих материалов и радиаторов, положительно взаимодействующих с теплоносителем. Хорошо, если приборы состоят из биметаллов или первичного алюминия – наиболее безвредные, с меньшим количеством примесей, не оказывающие негативного влияния на электрокотел.
5. По необходимости установка автоматического оборудования для управления системой.
При сборке особое внимание стоит уделить герметичности сварных швов. Для тестирования нужно провести очистку от шлаков, натереть мыльной пеной, набрать в аппарат воды и в рабочем состоянии нагнетать избыточное давление при помощи компрессора. При некачественном соединении на линии сварки будут появляться пузырьки.
Выполненный своими руками электродный котел стабильно будет нагревать воду в пределах 120 °C. Плавная регулировка температурного режима в таком случае, к сожалению, отсутствует.
Особенности эксплуатации
Инструкция по подключению электродного котла достаточно строго определяет правила безопасности, обязательные для исполнения. В противном случае существует риск поражения электрическим током, вывода из строя всей установки. Поэтому заводские устройства рекомендуется монтировать под руководством профессионалов.
Схемы подсоединения электродного котла разнятся для проточного нагрева воды или же для отопительной конструкции. Существует несколько способов подключения электродов в действующую систему:
- наравне с другими отопительными котлами;
- однофазно;
- для трехфазного котла;
- подключение блоков регулировки и автоматического контроля.
Основной нюанс подсоединения заключается в следующем: выход у электродного котла и труба стояка должны быть одного и того же диаметра, без каких-либо сужающих переходников. Так же, как и в случае без принудительной циркуляции, но дополнительно строго соблюдаются углы наклона водопровода в 5-8°. Самодельные котлы, как правило, имеют ориентировочную мощность не выше 4 кВт, что соответствует силе тока в цепи в 18 А. Для настройки оборудования используют бытовой амперметр. Систему подключают к питанию для предварительного прогрева воды. Параллельно готовится рабочий раствор соды пропорцией 1:10.
Контролируя показания амперметра, в теплоноситель постепенно вводится содовый раствор шприцем или через расширительный бак. Манипуляции прекращаются, когда значение прибора окажется на уровне 16-17 А. В противном случае, при превышении допустимой концентрации может произойти выброс пара с разрывом трубопровода.
Допустимый расход теплоносителя – 8 л на 1 кВт мощности. При несоблюдении этого параметра значительно возрастает потребление электроэнергии. Для увеличения КПД системы отопления рекомендуется проводить подготовку жидкости либо покупать специальный состав у производителя. Иногда вполне пригодна дистиллированная вода или с добавлением обычной поваренной соли. Дело в том, что электроды подвержены наслоению накипи при использовании обычной жесткой воды из-под крана. Отсюда существует риск снижения номинальной мощности.
Потребность в дополнительной установке блока управления объясняется повышением эффективности работы прибора, особенно в случае, когда нужно объединить сразу несколько устройств в одну цепь. Необходимо помнить, что при нагревании воды электродами, происходит химическая реакция с выделением некоторого количества газа в процессе. Поэтому периодически следует спускать воздух, чтобы избежать завоздушивания системы с ее последующей поломкой. Для этого в верхней точке электродного оборудования монтируется клапан-воздушник и манометр.
выбор материалов, схема монтажа + фото
Системы отопления заводского производства стоят дорого. Существует вариант котла без привычных ТЭНов. Такое устройство работает на электродах. Ими непосредственно нагревается теплоноситель. Конструкция простая и отличается высоким КПД. Электродный котёл своими руками могут изготовить все, кто имеет навыки работы со сваркой. В крайнем случае можно обратиться за помощью к специалистам.
Электродиодный котел стоит недорого, также его легко можно изготовить своими рукамиОписание работы
Задача всех систем отопления — нагреть теплоноситель с минимальными затратами и поддерживать его температуру на протяжении долгого времени. Электродный котёл, его ещё называют ионным, хорошо с этим справляется. Но он не получил должного распространения в быту.
Схема электродного котла напоминает устройство электролиза. Корпус из стали — это один электрод. А внутри него находится второй — металлический стержень. На нём возникает положительный заряд при подаче электротока, а на корпусе — отрицательный. Ионы начинают движение к корпусу. Но для этого нужен хороший проводник в качестве теплоносителя. Солёная вода идеально справляется с этой ролью. Она не успевает провести весь ток и нагревается. Нагрев зависит от концентрации солей в жидкости и силы тока.
Как изготовить электродиодный котел своими руками, посмотрите в данном видео:
Достоинства ионного котла:
- высокая эффективность — КПД 98%;
- компактность — в длину устройство не превышает 50 см, а монтаж проводят в магистраль отопления;
- надёжность — при отсутствии теплоносителя в системе не произойдёт перегрева;
- низкое напряжение в электросети лишь замедлит нагрев.
Небольшой размер позволяет смонтировать устройство в ограниченное пространство. Надёжность достигается благодаря невозможности нагрева жидкости при её отсутствии в системе. Электроцепь разомкнётся — это безопасно.
Электродиодный котел – компактное и безопасное устройствоОтрицательные стороны:
- нужен теплоноситель высокого качества с определённым значением сопротивления;
- устройство обязательно следует заземлить;
- значительный расход электричества;
- обязательный монтаж приборов для контроля за работой системы;
- не все типы радиаторов совместимы с системой.
Прожорливость и требование к установке контролирующих устройств — главные минусы. Они формируют половину стоимости системы. А также сложно подобрать теплоноситель, который даст требуемый уровень сопротивления. В ином случае работа ионного котла не будет эффективной.
Составные части устройства
Котёл на электродах отличается простотой конструкции. Для его создания нужны несколько металлических деталей, которые соединяют между собой сварку. Это позволяет быстро получить готовую конструкцию.
Для монтажа котла необходимы металлические детали, которые между собой соединяют сваркойТребуемые материалы:
- сварочный аппарат;
- труба из стали;
- стальной стержень;
- тройник;
- муфта;
- изоляторы для клемм и электродов;
- клеммы;
- болгарка.
Новичкам рекомендуют использовать сварочный инвертор, невзирая на его высокую стоимость. Это идеальное устройство для тех, кто хочет далее продолжать заниматься сварочным делом, чтобы окупить устройство. При наличии навыков можно работать обычной трансформаторной сваркой. Главное — делать швы высокого качества.
Труба из стали станет корпусом самодельного электродного котла своими руками. Габариты можно выбрать самостоятельно. Специалисты рекомендуют подобрать материал с диаметром 10 см, а длиною — 30 см. А также потребуются тройник и муфта. Первый накручивают на трубку. Муфтой соединяют корпус с магистралью отопления.
Стержень из стали будет выполнять роль электрода. Идеальная длина — 12 см. А также будут нужны изоляторы и клеммы. Обработку материалов выполняют болгаркой.
Монтаж ионного обогревателя
Электродные котлы отопления своими руками собирают с учётом остальных элементов обогрева. Для этого следует выработать последовательность действий и устанавливать устройства один за одним. Котёл не устанавливают отдельно, а интегрируют в систему.
Следует подготовить материалы и устанавливать обогреватель последовательноПорядок работ:
- Определяют тип схемы отопления — одноконтурная или двух, с подогревом воды для хозяйственных нужд. Выбирают и устанавливают подходящие радиаторы.
- Собирают котёл, присоединяют его к магистрали.
- Наблюдают за работой устройства в тестовом режиме. Смотрят, чтобы характеристики устройства поддерживались на требуемом уровне.
- Автоматизируют работу котла.
Необходимо придерживаться данной последовательности работ. Первым устройство обогрева не нужно собирать, поскольку не получится протестировать работу магистрали теплоносителя. Начинают работу с создания чертежей электродного котла своими руками.
Порядок сборки электродного котла:
- На стальную трубу, которая будет выступать в роли корпуса устройства, навинчивают муфту с одной стороны, а тройник — с другой. Закручивают туго, чтобы в дальнейшем избежать протеканий теплоносителя. Через тройник жидкость будет поступать из котла в систему, и наоборот.
- С торца тройника в корпус вставляют электрод. Важно не допустить контакта между ним и корпусом. Фиксируют электрод заглушкой от радиатора. Он должен стоять неподвижно. Для этого фиксацию выполняют гайкой. Изолятор ещё играет герметизирующую роль. Если подходящего материала нет, то лучше за изготовлением детали обратиться к профессионалам.
- Заливают в собранный корпус немного жидкости и проверяют надёжность соединений. Протечек быть не должно. При наличии таковых уплотнители подгоняют. Если протечек нет, то воду выливают.
- К корпусу котла приваривают 2 стальных болта. Оптимальный выбор М8 и М10. Они нужны для подключения проводов — заземления и нулевого. Гайки следует покрыть изолятором, чтобы избежать поражения током во время эксплуатации.
- Проводят монтаж устройства в систему отопления.
Для безопасной работы необходимо дополнительное оборудование, которое нельзя игнорировать
Для безопасной работы необходимо дополнительное оборудование, которое нельзя игнорироватьВ целях безопасности котёл оснащают дополнительными элементами. При работе из жидкости выделяется электролизный газ, поэтому его следует удалять из системы. Для этого потребуются:
- клапаны удаления воздуха, автоматические;
- предохранительный клапан;
- манометр, который позволит контролировать мощность устройства;
- расширительный бак;
- запорная арматура.
Устройства позволяют предотвратить критическое повышение давления в системе. Газ будет постепенно выходить наружу.
Советы от профессионалов
Установку устройства сделать может каждый, но важно выполнить работу качественно. При этом следует соблюдать ряд правил. Это позволит избежать проблем в работе устройства.
Электродиодный котел должен устанавливаться только в вертикальном положенииПолезные сведения:
- Электродный котёл устанавливают только в вертикальном положении. Безопасность эксплуатации обеспечивают отдельным креплением устройства к стене, независимо от остальной системы.
- Для заземления используют медный провод диаметром 0,4 мм. Сопротивление не должно превышать 4 Ом.
- Нулевую клемму размещают в нижней части котла. Так удобнее крепить провод заземления.
- Проводя монтаж ионного котла в эксплуатируемую ранее магистраль отопления, следует провести её очистку. Для этого применяют специальные средства для электродных отопительных систем.
Указанные приёмы выработаны в ходе многолетней практики специалистами. Нежелательно повторять ошибки, чтобы потом переделывать систему. Хозяева, принимая во внимание советы, не затратят дополнительного времени на оптимизацию работы устройства.
Ввод в эксплуатацию
Работа системы зависит от качества антифриза. Концентрация солей влияет на мощность. В дистиллированной воде электролиз невозможен, а значит, она нагреваться не будет. Чем больше соли, тем быстрее жидкость будет нагреваться. Но концентрация не должна превышать определённое значение, чтобы не получился рассол.
Материалы и инструменты для теплоносителя:
- вода;
- сода;
- шприц;
- ёмкость любого объёма.
Воду разрешается брать из крана. В идеале пользуются дистиллированной или дождевой. В такой воде минимальное количество примесей. Водопроводной жидкости дают настояться несколько дней, чтобы взвеси в ней отстоялись.
Для большей отдачи тепла в воду добавляют соль, в правильной пропорцииПорядок разведения воды и соли:
- В цепи должна быть сила тока примерно в 18 А для котла мощностью 4 кВт.
- В таре смешивают соду и воду в соотношении 1 к 10.
- Полученный теплоноситель добавляют в котёл шприцем или другим способом. Систему разогревают и следят за цифрами на амперметре. При необходимости в воду добавляют соду, выходя на рабочее значение.
Процесс занимает много времени, поэтому следует иметь терпение. Систему обязательно прогревают перед измерениями. Нельзя добавлять соду при силе тока свыше 18 А, поскольку систему может разорвать из-за повышенного выделения газа.
Выполнив сборку качественно, хозяева получают эффективное устройство подогрева не только жилья, но и горячей воды для бытовых нужд. Электродные котлы своими руками получают распространение благодаря высокому КПД. В непростое экономическое время для граждан важна каждая сэкономленная копейка за электроэнергию.
Существует множество способов отопления своего жилья при помощи электрической энергии. Однако обычно на ум приходит такой вариант, как котел, работающий на водяном ТЭНе. Принцип работы здесь состоит в том, что нихромовая нить внутри имеет высокое сопротивление, она нагревается и передает тепло наполнителю трубы, потом – металлической оболочке и воде. Но почему бы не сделать этот процесс еще проще? Ведь можно без посредника при помощи примитивных электродов из двух бритвенных лезвий присоединить к ним провода и подключить электрическое питание. Именно так и возникли электродные котлы отопления.
Как появились электродные котлы
Такие устройства, как электродные котлы отопления, были созданы еще в середине прошлого столетия предприятиями оборонного комплекса для подводного флота Советского Союза. В частности – это было для того чтобы производить отопление отсеков подводных лодок, которые имели дизельные двигатели. Такой прибор по тем временам полностью соответствовал всем условиям заказа подводного флота. Ведь устройства имели довольно маленькие размеры, если сравнивать их с обычными котлами. Им не требовалась вытяжка, при работе такие устройства не шумели. При всех достоинствах они эффективно нагревали носитель тепла, а стоит заметить, что использовалась для этого морская вода. Далее к 90-тым годам заказы для оборонного комплекса уменьшились в объемах, так, и потребности военного флота в таких котлах прекратились.
Самая первая так называемая гражданская версия электродного котла отопления была создана инженерами – А.П. Ильиным и Д.Н. Кунковым. На свое изобретение инженеры получили патент в 1995 году.
Таким образом, мы видим, что электродные котлы современного вида – это устройства, которые были доведены до совершенства относительно недавно. В современности такие приборы пользуются популярностью в бытовых условиях, как показывают отзывы о них.
В чем заключается принцип работы
Ионные котлы отопления работают на основе прямого взаимодействия теплоносителя, который занимает пространство между анодом и катодом, и электрического тока. После того, как электрический ток проходит через носитель тепла, положительные и отрицательные ионы начинают хаотично двигаться. Положительные движутся к отрицательно заряженному электроду, а отрицательные – к положительно заряженному. Благодаря тому, что ионы постоянно двигаются в этой среде и встречают сопротивление, теплоноситель нагревается быстро. Этому способствует то, что электроды постоянно меняются ролями – каждую секунду полярность их изменяется 50 раз: так, каждый электрод 25 раз будет анодом и 25 – катодом в течение 1 секунды. Они подключены к переменному току частотой 50 Гц.
Заметим тот факт, что именно благодаря такой частой смене заряда у электродов вода не раскладывается на кислород и водород – для электролиза требуется постоянный ток. С тем, как растет температура в котле, повышается давление. Именно оно вызывает такой процесс, как циркуляция носителя тепла по контуру отопления. Таким образом, электроды в емкости котла не участвуют непосредственно в нагревании воды и не нагреваются сами.
Отметим также то, что важным условием для корректной работы котла является омическое сопротивление воды на уровне, который не превышает 3000 Ом с температурой 15 градусов.
Для этого носитель тепла должен иметь в составе определенное количество солей, ведь не стоит забывать, что первоначально такие котлы использовали именно морскую воду. Так, если вы зальете туда дистиллированную воду, то нагреть ее не получится, так как просто-напросто не будет электроцепи между электродами.
Характеристики электродных котлов отопления
Электрические электродные котлы отопления обладают некоторыми положительными свойствами:
- Прежде всего, это высокий КПД, стремящийся к 100%.
- Довольно маленькие размеры при высокой мощности, если сравнивать с другими видами котлов.
- Не требуется наличие такого элемента, как дымоход.
- Котел может сам поднять давление в системе отопления.
- Нет опасности аварии, когда недостаточно теплоносителя в котле. Он просто остановит свою работу, так как не будет электроцепи между электродами.
- Благодаря малой инертности есть возможность эффективно управлять температурными режимами в то время, как котел работает с автоматикой. В результате – работа котла становится менее затратной, так как температура в помещениях всегда будет на том уровне, который задан контроллеру.
- Перепады в напряжении не страшны ионному котлу – просто изменится его мощность.
- Это еще и выгодно, и практично – ионные котлы отопления, технические характеристики их позволяют устанавливать их как дополнительный источник тепловой энергии, а также есть возможность ставить несколько таких котлов одновременно.
- Такие котлы являются безопасными для экологии.
Но стоит выделить несколько недостатков электродных котлов:
- Электродный котел отопления потребляет только переменный ток, а при постоянном будет электролиз воды.
- Нужно соблюдать высокие требования к электролитическим характеристикам носителя тепла. Если они изменятся – качество работы котла, то есть, выработка тепла, будет снижено.
- Такой котел требует обязательного заземления, собственно, как и любой котел с ТЭНом.
- Температура нагревания носителя тепла не должна быть более 75 градусов, так как энергопотребление котла значительно повысится.
- На электродах может появиться накипь, вследствие чего мощность котла может стать ниже.
- Необходимо оснащать отопительную систему насосом циркуляции.
- Из-за переменного тока электроды изнашиваются, поэтому придется их менять.
- Если отопительный контур завоздушиться, процесс коррозии только ускорится.
- Если ваша система одноконтурная, то нагретую воду нельзя будет использовать для бытовых целей.
- Работы по устройству и наладке таких котлов требуют привлечения специалистов.
- Теплоноситель для электродных котлов отопления в процессе работы будет иметь разную электропроводность, которую нужно будет контролировать. Для этого потребуются знания и оборудование.
Что следует знать
Когда вы создаете отопительную систему, которая будет использовать катодные котлы отопления, стоит обратить внимание на несколько аспектов:
- Потребление электрической энергии таким котлом будет во многом выше, если вы установите котел в ранее используемую систему. Лучше всего ставить электродный котел в такую систему, которая с
Экология потребления.Усадьба:Бытовые отопительные котлы пополнились новыми моделями – электродными котлами Галан, отличающиеся очевидным преимуществом. В отличие от иных отопительных приборов, электродный котел не нуждается в согласовании на установку по действующим «Правилам».
Бытовые отопительные котлы пополнились новыми моделями – электродными котлами Галан, отличающиеся очевидным преимуществом. В отличие от иных отопительных приборов, электродный котел не нуждается в согласовании на установку по действующим «Правилам». Что представляет собой модели нового котла, и какие условия существуют для его собственноручного подключения?
Котлы Галан, принцип работы, технические характеристики и конструкция
Электродный котел отопления представляет собой ТЭНовую конструкцию, оснащенную материалами от европейского производителя. Напомним, что это сталь нержавеющая марки AISI 316L и нихромы с повышенной нагрузочной способностью, выдерживающие длительный рабочий цикл.
Принцип работы электродного котла галан заключается в пропускании электрического тока (электролиз) через специальный незамерзающий теплоноситель.
Электролиз и перенос тепла нагретого состояния электродов осуществляется при постоянном токе. Компактную конструкцию нагревательных блоков отличают небольшие габаритные размеры и вес котла в сборе. Теплоносителем отопительной электродной системы является антифриз.
технические характеристики электродных котлов
Основной технической характеристикой котла электродного является мощность.
Линейка электродных котлов представлена моделями Очаг, Гейзер и Вулкан.
Самым маленьким отопительным котлом является серия ОЧАГ, имеющая незначительную потребляемую мощность (от 2 до 6 кВт), предназначенную для обогрева площади 120, 230 и 280 куб.м.
Например, электродный котел галан очаг 3 имеет такие характеристики:
- габаритные размеры: длина 275 мм, 35 мм, вес прибора менее 1 кг.
- мощность 3 кВт позволяет обогреть помещение площадью 120 м3.
Модели ГЕЙЗЕР средней производительности обладают повышенной мощностью – 9 и 15 кВт с возможностью обогрева помещения площадью 340 и 550 м3. Габаритные размеры равны 360 и 410 мм, 130 мм, вес 5 кг.
Самыми мощными являются модели ВУЛКАН, обладающие мощностью 25, 36 и 50 кВт и предназначены для обогрева помещений от 830 до 1650 м3.
Линейный КПД электродного котла может достигать 96-98 %. По отношению к традиционному ТЭНовому, экономичность электродного котла составляет до 50% за счет способа непосредственного нагрева теплоносителя.
Первое, что бросается в глаз при виде электродных котлов это необычная конструкция. Вместо пузатого и объемного котла длинные цилиндрические конструкции с двумя резьбовыми фланцами, обозначенные стрелочками разного цвета (входящей синей и выходящей красной). Металлический корпус котла может иметь диаметр от 40 до 100 мм длиной 310 – 350 мм.конструкция электродных котлов
В процессе электролиза и при разогреве теплоносителя в котле повышается внутреннее давление до 2Атм. Нагретая вода выталкивается вверх, обеспечивая функции циркуляционного насоса. Кроме того, галан электродные котлы отличает наличие отопительной автоматики с простой системой управления прибором.
Особое внимание заслуживают многофункциональные блоки управления, предназначенные для осуществления определенного алгоритма работы нагревателей электрических. Установку и монтаж электродного котла без определенных знаний произвести собственноручно будет сложно.
Процесс монтажа сводится к установке непосредственно котла Галан, навесного оборудования, обвязке, подключению электроники и закачки в отопительную систему теплоносителя.
Комплект поставки
В комплект поставки электродного котла от производителя входят:
- электродный блок мощностью от 3-50 кВт
- силовой блок, включающий автомат защиты, модульный контактор и цифровой терморегулятор воды
- цифровой терморегулятор по воздуху блок «климат-контроль».
Навесное оборудование (расширительный бак и насос) в комплект поставки не входят, поэтому их параметры предварительно рассчитывают, а оборудование приобретают отдельно.
Требования к отопительной системе
Чтобы обеспечить нормальное функционирование отопительной системы необходимо соблюсти ряд требований:
- предполагаемая система отопления должна быть двухтрубной закрытого типа с мембранным расширительным баком (характеристики по объему 1/10L)
- котел монтируют вертикально, не превышая уровень радиаторов
- при обвязке котла рекомендуется соблюдать соотношения диаметров блока котельного (Ø 32), стояка Ø32 (1″/1/4), магистрали (Ø 25), выводов на радиатор (Ø 20).
Для подключения в отопительную систему рекомендованы чугунные, алюминиевые и биметаллические типы радиаторов, а также система регистров с соблюдением стандартной комплектации и литража теплоносителя.
Обвязка электродного котла
Обвязке котла электродного подлежат следующие компоненты отопительной системы:
- расширительный бак
- насос циркуляционный
- группа безопасности
- краны обратки и фильтр грубой очистки
- кран залива теплоносителя
- кран слива теплоносителя из системы
- кран подачи.
Перед монтажом и установкой электродного котла галан необходимо произвести расчеты компонентов отопительной системы. Мощность котла рассчитывают согласно площади помещения и высоты потолков, а также материала стен дома или квартиры. Затем определяют место будущей установки котла и разрабатывают схему и развязку магистралей, тип радиаторов.
Если планируется установить котел в существующую отопительную систему (в большинстве случаев), то расчет может быть ограничен правильной обвязкой и подключением силового блока и терморегулятора.
Производим монтаж котла Галан
Для монтажа котла Галан используют пластиковые трубы. В горизонтальной разводке необходимо создать уклон 3 градуса. Высота размещения вертикального стояка должна быть не менее 2 м над котлом. Электродный котел требует заземления с сопротивлением заземления 4 Ом.
После установки котла производят размещение расширительного бака и насоса циркуляционного. Запорные краны на магистрали трубопровода устанавливают после обратки и расширительного бака. Вентили устанавливают до и после радиаторной группы.
Как произвести монтаж котла и навесного стандартного оборудования, показано здесь.
Схемы подключения котла
Существует несколько схем подключения котла: базовая стандартная, параллельного подключения и подключения к системе теплый пол для номинального напряжения 220 и 380 В и множество других не менее интересных схем.
Самыми простыми считаются схемы подключения однофазного электродного котла или трехфазного электродного котла с электроникой управления, циркуляционным насосом и фильтром. Но какую бы схему вы не предпочли внедрить в жизнь, обязательным условием является заземление установки.
Например, для электродного котла галан очаг 3 с номиналом потребляемой мощности 3 кВт, согласно базовой схеме подключения, необходимо напряжение с частотой 50 Гц и максимальным током котла по фазам 13,7 А и пусковым током 5 А.
При этом подключение осуществляют с применением токопроводящей медной жилы провода сечением 4 мм2 и к отопительной системе с помощью муфты ДУ 32 мм.
Но электродный котел остался обыкновенным котлом, если бы в отопительной системе не присутствовали элементы управления с блоком измерения и регулировки рабочих параметров КРОС.
Электронное управление котлом
Электронное управление представляет собой прибор, оборудованный блоком датчиков, кабелем и интерфейсным штекером для подключения к стандартному интерфейсу RS232. Схематически электронное управление котлом (КРОС) состоит из контроллеров, регулятора мощности котла, электронного ключа управления циркуляционным насосом.
Различают контроллеры тока и контроллеры проводимости теплоносителя. Токовый контроллер ограничивает значение тока на рабочем уровне, заданном при запуске системы.
Контроллер проводимости выполняет функции определения состояния теплоносителя: отключает котел при достижении носителем тепла критического уровня проводимости или продолжает работу. Датчики проводимости и температуры носителя выносные.
Для монтажа кабелей блока управления используют провод сечением жил 0,12-2,5 мм2. Концы кабеля для управляющих цепей зачищают на 7-10 мм. Винты клемм ослабляют и устанавливают провода. Затягивать клеммы необходимо с усилием не более 2 Нм.
Произвести подключение блока управления поможет видео.
После монтаж и подключения в отопительную систему закачивают электролит и производят регулировку параметров нагрева. Для контроля силы тока в системе используют навесные клещи. опубликовано econet.ru
P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! © econet
Присоединяйтесь к нам в Facebook , ВКонтакте, Одноклассниках
Электродный электрокотел для отопления дома
Компактный электродный электрокотел обеспечивает тепло в помещении и дает возможность дистанционно регулировать температуру. Небольшие размеры позволяют установить его в уже существующую систему отопления.
СодержаниеПоказать
Как устроен электродный котел
Электродный котел в случае утечки теплоносителя автоматически отключается, так как электрическую цепь замыкает жидкость, которая циркулирует в трубах и обогревательном приборе.
Простым макетом, демонстрирующим его работу, служат 2 провода с металлическими лезвиями, закрепленными деревянными щепками на 4,5 см друг от друга и включенными в сеть.
Источник фото: kamburg.ru
Под воздействием переменного тока начинается хаотическое движение ионов с выделением большого количества тепла. Подобный самодельный прибор был востребован студентами и солдатами во времена Советского Союза в качестве кипятильника.
Устройство электродного или ионного котла имеет подобную конструкцию. Корпус выполнен в виде цилиндра, внутри которого расположены электроды.
Их количество зависит от предусмотренной системы электроснабжения. 1 или 2 электрода характерны для однофазного тока. Для трехфазного тока используются конструкции с 3 электродами. При напряжении 220В роль нулевой фазы может выполнять корпус, и в этом случае имеется только 1 электрод.
Входной патрубок для теплоносителя расположен сбоку, ближе к месту крепления электродов.
Принцип работы
Теплоноситель нагревается непосредственным прохождением электрического тока через него. Под воздействием электричества в жидкости увеличивается количество положительно и отрицательно заряженных ионов, которые начинают движение от электрода к электроду, меняя свое направление с частотой 50 Гц, в результате чего жидкость нагревается.
В качестве теплоносителя используется вода со специальными добавками, не опасными для материала отопительной системы, или жидкостями с низкой температурой замерзания. Удельное сопротивление теплоносителя должно быть не более 13 Ом.
Можно ли сэкономить с электродным котлом
Для определения экономичности установки электродного котла необходимо учесть ряд факторов:
- общую степень электрификации здания;
- уровень теплоизоляции обогреваемых помещений.
Решая вопрос о целесообразности использования электродного котла для отопления дома, рассмотрим преимущества и недостатки этого вида нагревательного аппарата.
Монтаж котла на основании
В пользу электродного аппарата служит то, что в качестве носителя энергии используется электричество, присутствующее практически везде. Нет необходимости прокладывать газопровод или заботиться о закупке топлива. Включать и выключать его можно дистанционно, что дает возможность заранее прогреть помещение в зимнее время.
Использование в качестве теплоносителя специальной жидкости с низкой температурой замерзания позволяет оставлять отопительную систему заполненной даже в морозы, не боясь повреждения труб и батарей.
При отоплении помещений электрическими нагревательными приборами отсутствует выделение вредных веществ, поэтому не требуется устройство дополнительной вентиляции. Замкнутый контур отопительной системы защищает теплоноситель от испарения.
Решение перейти на электрический электродный котел легко претворить в жизнь, так как он компактен, и его установка не представляет труда. При этом нет необходимости отказываться и от ранее установленной системы теплоснабжения, используя комбинированный вариант.
В случае если требуется обеспечить теплом большое количество помещений, возможна параллельная установка нескольких аппаратов. Это даст возможность менять степень нагрева за счет их включения и отключения.
Аппараты, выполненные в двухконтурном варианте, позволяют обеспечивать горячее водоснабжение. Исходя из площади отопления и степени теплозащиты можно подобрать аппарат необходимой мощности от 2 кВт до 50 кВт.
Подбор аппарата производится в зависимости от объема теплоносителя, циркулирующего по системе. Поэтому перед покупкой следует произвести расчет батарей исходя из соотношения 10 л жидкости на 1 кВт мощности.
Для удобства установки предусмотрены напольные и настенные варианты.
Небольшой котел в квартире с насосом. Источник фото: js.donetsk.ua
Высокий коэффициент полезного действия и относительно низкая цена также являются преимуществом электродного котла.
Недостатками данного вида отопления могут выступить повышенные требования к качеству теплоносителя.
Для качественной и долговечной работы требуется специальная подготовка воды и ежегодный ее замер по окончанию отопительного сезона.
Но есть возможность использования специальной низкозамерзающей жидкости, что предотвращает размораживание системы в зимнее время. В этом случае профилактику и ремонт оборудования производят в межсезонье через каждые 3 г. При этом не требуется регулярное проведение промывки.
Электроды, входящие в состав ионного котла, являются расходным материалом и требуют замены через 3-5 лет. Но при соблюдении требований, что изложены в паспорте на аппарат, срок службы достигает 10 лет.
Электрокотлы нуждаются в заземлении, но такие же требования приводятся и к другим электроприборам высокой мощности. Создание единой системы заземления позволяет избежать множества проблем, особенно если в доме есть маленькие дети.
Обзор лучших моделей электрических электродных котлов
Серийное производство ионных отопительных котлов ЗАО фирмой Галан началось в 1994 г.
За прошедшие годы было разработано и запущено в производство несколько модификаций:
- Очаг;
- Гейзер;
- Вулкан;
- Галакс;
- Очаг-Турбо;
- Гейзер-Турбо;
- Вулкан-Турбо.
Используя инновационные технологии, компания Галан постоянно совершенствует свою продукцию.
Очаг — предусматривают удельную потребляемую мощность от 2 до 6 кВт и предназначены для отопления помещений объемом от 80 до 200 м3. Это однофазные котлы, рассчитанные на напряжение в 220 В. Для них рекомендуются системы с объемом теплоносителя от 20 до 70 л. Они имеют компактные размеры: длина — 31,5 см и вес — не более 1,65 кг.
Источник фото: cenam.net
Гейзер — удельная потребляемая мощность — 9 и 15 кВт, предназначены для отопления помещений объемом от 340 до 550 м3. Это трехфазные котлы, рассчитанные на напряжение в 380 В. Для них рекомендуются системы с объемом теплоносителя от 50 до 200 л. Размеры: длина — 36 и 41 см и вес — не более 5,3 кг.
Вулкан — более мощные котлы, потребляемая мощность которых составляет от 15 до 50 кВт. Эти аппараты питаются от трехфазного тока и, нагревая от 150 до 500 л теплоносителя, могут обогревать помещения с объемом от 850 до 1650 м3. Их длина колеблется от 46 до 57 см. Эти котлы выпускаются в модульной конструкции.
Следующий трехфазный аппарат Галакс производится в корпусном исполнении: котел и управляющая автоматика выполнены в одном корпусе с размерами 45х60х20 см. В комплекте может быть предусмотрен и циркуляционный насос. Потребляемая мощность — от 9 до 30 кВт при напряжении 380 В; объем обогреваемого помещения — от 225 до 750 м3. Данный вид аппарата имеет больший вес — до 28 кг.
Котлы линии Турбо выпускаются больших размеров, Очаг-Турбо может работать от сети с напряжением 380 В. Гейзер-Турбо и Вулкан-Турбо предназначены для трехфазного тока.
ООО Тюмень ТеплоЛюкс производит 3 вида аппаратов для отопления помещений, срок работы которых составляет 30 лет; на них предоставляется гарантия 10 лет:
- Однофазный котел ЭОУ, работающий от сети с напряжением 220/380 В. В конструкции предусмотрен 1 электрод. Предназначен для обогрева помещений площадью от 20 до 250 м2; максимальная температурой теплоносителя на выходе — до +95°С. Допустима установка параллельно с котлами другого типа.
- Трехфазный ЭОУ выпускается мощностью от 6 до 36 кВт и предназначен для отопления помещений площадью от 40 до 120 м2. Нагревательный аппарат имеет 3 электрода.
- Миникотельная ЭОУ с 9 электродами рассчитана на трехфазный ток и имеет мощность от 60 до 120 кВт. Аппарат предназначен для отопления жилых и производственных помещений площадью от 400 до 1200 м2.
Компания SIA Beril, расположенная в Риге, с 2007 г. производит электродные котлы. В 2012 г. компания зарегистрировала свой собственный аппарат BERIL На котлы распространяется гарантия на весь срок службы: 10 лет. В качестве теплоносителя используется только BERIL или BERIL V.I.Р.
В отопительных системах жилых домов и квартир распространены системы на электродных котлах. По характеристикам это оборудование эффективнее стандартных ТЭНовых и быстрее прогревает теплоноситель, при этом стоимость его невелика. А энтузиасты могут собрать недорогой электродный котел своими руками.
Устройство
Конструктивно электродный котел является цельнометаллической трубой с полиамидным изолирующим напылением. На корпусе находятся клеммы питания и ввод-вывод теплоносителя (воды или иной жидкости). С одного конца цилиндра в котел вставляются электроды, а другая имеет вывод в систему отопления.
На картинке:
- 1 — труба подачи горячего теплоносителя во внешнюю систему;
- 2 — корпус из стали;
- 3 — слой электроизолирующего материала;
- 4 — нагревающийся под действием тока теплоноситель;
- 5 — электродный блок;
- 6 — труба ввода холодной жидкости для последующего нагрева;
- 7 — изоляция и уплотнитель;
- 8 — вход питания.
В состав также обычно входит электронный блок управления. На рынке представлены образцы готовых блоков автоматики для заводских котлов, можно их адаптировать и к самодельному «водогрею».
Название «электродные» эти котлы получили именно благодаря двум расположенным внутри электродам — аноду и катоду. «Минус» заводится на катод, а «плюс» — на анод. Когда на электроды подается ток, теплонесущая среда нагревается и поступает во внешние системы. Электрический заряд проходит непосредственно через жидкость, благодаря чему она быстро становится горячей.
В промышленных котлах обычно используют следующую схему устройства:
- цилиндрический корпус с круглым электродом внутри;
- на этот электрод подключается «ноль»;
- вторым контактом служит сам корпус — на него заводится фаза.
Корпус при такой схеме непременно заземляют, для чего размещают на нем контакт «земли». В самодельных образцах тоже придерживаются такой методики изготовления электродных котлов.
Средние параметры заводских изделий:
- длина трубы — до 60 сантиметров, диаметр — до 32 сантиметров;
- мощность — от 2 до 50 кВт. Самые мощные отапливают помещения до 1500 кв. м.;
- используемый ток — трех- или однофазный. На последнем работают сравнительно маломощные приборы домашнего назначения, а трехфазный ток питает производительные высокомощные котлы в коммерческих зданиях, цехах и промышленных объектах;
- идеальная температура рабочей жидкости — 75 градусов. На этом уровне устанавливается оптимальное энергопотребление. При более высокой температуре котел потребляет слишком много тока, а при низкой — падает, поскольку по мере охлаждения снижается и теплопроводность носителя.
Котлы разделяются по способу подачи воды или иной жидкости:
- открытые — движение рабочего тела осуществляется естественным путем: она выходит из теплогенератора, передает тепло среде и возвращается обратно;
- закрытые — снабжены расширительным насосом и баком. Насос обеспечивает циркуляцию, а бак служит для начального прогрева теплоносителя.
Интересно: современные промышленные котлы не просто имеют продвинутую контрольную автоматику, но и нередко снабжаются системами удаленного управления и модулями связи GSM. Такой прибор можно контролировать через приложение, находясь в любой точке мира с доступом в интернет.
Принцип работы
Многим знакома схема простейшего кипятильника — два присоединенных к проводам лезвия безопасной бритвы. Такой сооруженный из подручных материалов «нагреватель» опасен, но все же способен быстро вскипятить, например, кружку воды. Он использует явление электролиза: вода содержит различные вещества и соли металлов, и, если на погруженные в воду контакты подать ток, заряженные частицы начнут движение от одного контакта к другому. В домовых электросетях РФ частота тока 50 Герц, следовательно, ионы станут менять направление 50 раз в секунду. Это и вызывает нагрев. Этот же принцип эксплуатирует и электродный котел для отопления.
На скорость достижения рабочей температуры влияет состав воды: чем больше в ней солей, тем ниже сопротивление и быстрее движение заряженных частиц. А закон Ома гласит, что при постоянном напряжении снижение сопротивления вызывает рост силы тока. Проводящие свойства воды хуже таковых у используемых в электротехнике металлов (алюминий, медь), поэтому с увеличением силы тока она активно нагревается. Благодаря этому КПД электродных котлов весьма велик: они преобразовывают в тепло значительную часть подаваемой на них энергии.
Мощность котла вычисляется по формуле P=UI, где P — мощность в ваттах, U — сетевое напряжение (220 В в однофазных сетях и 380 — в трехфазных), I — сила тока в амперах.
Плюсы и минусы ионных котлов
Важное преимущество электродного обогревателя — устойчивость к падениям напряжения. Ионизация будет выполняться даже при просадке до 180 В. Это весьма важно в местах с нестабильным электроснабжением.
Еще один плюс — компактность. Электродные котлы могут быть очень маленькими, пригодными даже для небольших жилищ.
Третье достоинство — безопасность. Она исходит из принципа работы: если вдруг вода/другой теплоноситель внезапно пропадут из системы, электродный электрический котел отопления просто перестанет работать, чего нельзя сказать о твердотопливных или газовых вариантах. Аварийные ситуации исключены — что исключает и внедрение в схему дорогостоящей контрольно-измерительной автоматики.
Кроме того, электродное оборудование лишено стандартной проблемы устройств на основе ТЭН — накипи. Благодаря этому у них большие сроки эксплуатации. И работает оно практически бесшумно, чего нельзя сказать, например, об индукционных вариантах.
Среди прочих преимуществ:
- возможность удаленного управления устройством, если такой функционал предусмотрен и поддерживается;
- скорость работы. Благодаря минимальной тепловой инерции вода очень быстро нагревается;
- простота монтажа;
- ионный котел не нуждается в отдельном помещении;
- на его основе можно сделать полноценную эффективную систему горячего водоснабжения в доме или квартире;
- экологическая чистота — комплекс не производит выхлопов, не выделяет продуктов сгорания и не сжигает какое-либо топливо;
- на установку не нужны специальные допуски или разрешения;
- высокий КПД — до 98 %.
Но есть и некоторые минусы. Среди них:
- специфические требования к качеству рабочего тела. В чистой воде без примесей ионизация невозможна. Поэтому в систему заливается разбавленная солью или содой дистиллированная вода, которую приходится покупать или готовить самостоятельно. Добавку примешивают к воде в количестве примерно 6–8 мг на 100 литров;
- не исключены утечки тока на металлические части системы отопления – например, радиаторы. Это обусловлено принципом работы, ведь ток протекает непосредственно по теплоносителю. При неграмотном монтаже прибор представляет большую опасность, поэтому устанавливающий такое оборудование обязан неукоснительно соблюдать правила заземления и обеспечивать защиту от возникновения опасных дифференциальных токов утечки. Устройство защитного отключения в цепи само по себе не обеспечит достаточную надежность и безопасность из-за большой протяженности отопительной трассы;
- хотя на электродах не образуется накипь, со временем они уменьшаются в размерах, поскольку происходит постоянное «выбивание» из них частиц. Поэтому элементы нуждаются в периодической замене. Сервисный промежуток свой у каждого котла, но в среднем он составляет около пяти лет;
- необходимость постоянного электропитания. В регионах с дорогим электричеством это может стать неудобным или неприемлемым;
- при незамкнутом контуре необходимо использовать емкости и трубы со специальным антикоррозионным покрытием для защиты от кислорода воздуха.
Экономичность
Ионный котел имеет малую инерционность и во время запуска, и при поддержании заданной температуры. Нет промежуточных носителей — поступающее электричество сразу передается на жидкость. Процесс начинается мгновенно, в то время как классическому ТЭНу требуется до нескольких минут на достижение рабочей температуры. То же самое и с выключением: после прерывания подачи тока нагревание прекращается, энергия не расходуется вхолостую. Благодаря этому устройство значительно менее энергозатратно в сравнении с ТЭНовым котлом: отзывы приводят цифру до 30 % меньше потребления электроэнергии.
Важно: для достижения такого результата нужна специализированная контрольная автоматика.
Но со временем мощность способна снижаться. Это происходит по причинам:
- износа электродов;
- неправильного состава приготовленной смеси для заливки в контур;
- деградацией компонентов контролирующего электронного блока, и так далее.
Практика показывает, что примерно через 2.5–3 года работы эффективность обогревательной системы начинает падать. Обычно это связано с износом электродов или сбоями в управляющей автоматике, но иногда скорректировать мощность удается изменением состава теплонесущей смеси.
Котел своими руками
Если есть желание собрать обогревательный контур самостоятельно, можно сделать электродный котел из доступных в рознице компонентов, не покупая готовый. Ниже представлена простая схема такого устройства:
Здесь:
- 1 — бесшовная труба из железа диаметром 57 мм, снабженная резьбой изнутри;
- 2 — слой термостойкой краски;
- 3 — подающие и выводящие теплоноситель 32-мм патрубки со внешней резьбой;
- 4 — металлические заглушки;
- 5 — внутренний электрод, диаметр — 25 мм;
- 6 — клеммы с резьбой типа М6 для «нуля» и «земли»;
- 8 — резиновые заглушки.
Мощность собранного по данному чертежу котла составит около 4 кВт.
Эта схема не требует серьезных сварочных работ. Но при наличии оборудования и навыков вместо резьбовых заглушек можно приварить металлические круги. Более сложные чертежи предлагают вывести теплоноситель вверх заменой заглушки на патрубок.
Внутренний электрод должен быть изолирован от корпуса. Это делается, например, готовыми фторопластовыми или самодельными стеклотекстолитовыми втулками.
Важно: нельзя делать котел из разных металлов. Это приведет к созданию гальванической пары, и один из электродов станет интенсивно покрываться накипью, что быстро снизит эффективность устройства.
Перед началом сборки следует спроектировать, какой станет будущая система — одноконтурной или двухконтурной. Последняя обеспечит не только теплом, но и горячей водой.
Как собрать
Когда подобраны необходимые инструменты и материалы, можно приступать к сборке. Общая инструкция:
- разметить и сделать отрезы труб для патрубков и корпуса. В трубах болгаркой делаются сферические выемки под цилиндрический корпус;
- в самом корпусе в точках прилегания патрубков следует просверлить отверстия;
- нарезать необходимые резьбы с помощью специальных плашек и метчиков. При их отсутствии работы выполнит любая токарная мастерская;
- выточить/купить втулку, заглушки и внутренний электрод. В этом также могут помочь профессиональные токари;
- приварить к корпусу патрубки и клеммы;
- смонтировать электрод, закрепив его в заглушке и установив в котел. Затянуть заглушки;
- окрасить готовый прибор термостойкой эмалью (при желании). Краска должна выдерживать до 120 градусов.
Важно: пайка бытовым паяльником или паяльной лампой не подходит! Она не даст необходимой прочности, и собранный таким способом котел будет крайне ненадежен. Соединение металлических частей выполняется исключительно сваркой.
Когда сборка завершена, сварные швы проверяют на проницаемость. Сделать это простым наполнением емкости водой не получится, поскольку в работающем котле жидкость находится под давлением до 2–3 бар. Для проверки:
- швы очищаются от шлаков;
- на них наносится мыльная пена;
- внутри корпуса с помощью компрессора создается высокое давление.
Если есть непроваренные места, на них появятся мыльные пузырьки. Такие швы повторно провариваются.
При прохождении теста котел можно размещать на месте и подключать к системе отопления. Примерная схема подсоединения:
Здесь:
- 1 — сама установка;
- 2 — группа безопасности с предохранительным клапаном, манометром и воздухосбросом;
- 3 — кран;
- 4 — отопительные приборы;
- 5 — бачок расширения;
- 6 — кран слива;
- 7 — фильтр;
- 8 — циркуляционный насос.
Данная схема — не единственная. Можно внедрять электродный котел:
- параллельно прочим обогревательным приборам;
- вместе с модулями автоматической регулировки и контроля;
- в одно- и трехфазные сети.
Запуск нагревателя
Когда сборка и монтаж завершены, самодельный электродный котел следует включить и вывести на рабочий режим. Для этого подсоединяются все патрубки, подключаются провода, и система заполняется водой. После этого она готова к настройке.
Вывод на заданную мощность обеспечивается корректировкой состава жидкости. Часто в качестве таковой берут обычную водопроводную воду, но это нежелательно: в ней содержатся приводящие к накипи на электродах вредные примеси. Поэтому лучше заполнять емкость дистиллированной водой.
Кроме нее понадобятся:
- амперметр или токовые клещи;
- пачка соды;
- емкость для размешивания;
- шприц.
Электродный котел на 4 кВт требует силу тока 18 ампер. Следует:
- подсоединить к проводам питания амперметр;
- включить аппарат и дать ему нагреть воду;
- сделать в заготовленной емкости раствор соды в соотношении 1:10.
После включения амперметр станет показывать меньше целевых 18 А. Чтобы добиться нужных характеристик, в теплоноситель полностью прогретого котла следует небольшими порциями заливать содовый раствор. При достижении 16–17 А доливку прекращают, чтобы не создать избыточную концентрацию.
Внимание: избыток соды/соли приведет к разрыву пластиковых труб или выбросу пара!
Правила установки электродных котлов
В монтаже следует придерживаться некоторых важных правил:
- если используется фабричный образец, строго соблюдайте инструкцию производителя по созданию теплоносителя;
- перед заливкой промойте систему. Это уберет снижающие мощность загрязнения;
- не используйте котел без заземления. Для него берется 4-мм медный кабель сопротивлением до 4 Ом. Провод соединяется с «нулевой» клеммой;
- каждый киловатт мощности требует 8 литров теплоносителя, исходя из чего подбирается и объем цилиндра;
- в верхней точке отопительной системы разместите клапан (а также обратный предохранительный) для выпуска избыточного давления и манометр;
- обязательно установите расширительный бачок. Он должен стоять перед запирающими вентилями котла;
- оборудование размещается только вертикально;
- радиаторы желательно использовать алюминиевые или биметаллические, чугун не рекомендуется;
- допускается последовательная установка нескольких электродных котлов;
- если система открытая, батареи должны иметь полимерный слой на внутренней поверхности. Это защитит их от атмосферного воздуха и неизбежной коррозии. Закрытые такого недостатка лишены.
Индукционные котлы
Существует еще одна разновидность подогревателей — индукционные. В них также отсутствуют ТЭНы, но вместо погруженных в воду электродов нагрев выполняют образующиеся при подаче тока на катушку с медным сердечником вихревые токи. Но такие приборы дороги, сложны в обслуживании и эксплуатации. И ремонт вышедшей из строя катушки потребует серьезных затрат.
Заключение
Электродный котел — очень простое устройство, которое легко собрать даже в домашних условиях из подручных материалов и доступных в рознице компонентов. Из специальных навыков для этого нужна лишь сварка (и сварочный аппарат), но эти работы можно доверить специалистам. В остальном создание отопительной системы своими руками не должно составить никаких сложностей, главное — соблюдать инструкцию, следовать технологии и технике безопасности.
В продаже также присутствует множество образцов электродных котлов от разных производителей, способных удовлетворить любым нуждам и обогреть помещения от комнаты до крупного цеха. Они подойдут и небольшой квартире, и загородному дому, и крупному предприятию — главное, подобрать оптимальный по мощности котел. Считается, что на помещение в 20 кв. м и высотой потолков до 3 м достаточно сорокалитрового комплекса мощностью на 1 кВт. Зимой на его работу в комнате указанных размеров при среднем уйдет 8 кВт при среднем времени активности 8 часов в сутки.
Видео по теме
Хорошая реклама
Электродные котлы отопления широко применяются в отопительных системах квартир и частных домов. Во многих смыслах они превосходят по эффективности работы и эксплуатационным характеристикам оборудование нагревающее теплоноситель ТЭНами. Главными конкурентами электродных котлов являются вихревые устройства, пользующиеся популярностью на рынке теплового оборудования.
Устройство
Электродные котлы отопления работают на электродах по принципу электролиза. Главными компонентами этого отопительного котла, являются следующие элементы:
1 — Подача нагретого теплоносителя в систему отопления
2 — Стальной корпус
3 — Электроизоляционный слой
4 — Теплоноситель в процессе нагрева
5 — Блок электродов
6 — Подача теплоносителя
7 — Уплотнитель и дополнительная изоляция электродов
8 — Подключение электропитания
Как работают электродные котлы отопления
Отопительные системы электродного типа могут применяться только в закрытых системах. Они несовместимы со стандартными инженерными коммуникациями, которые используются в централизованном теплоснабжении. Очень важно, чтобы теплоноситель находился в закрытом контуре и вероятность контакта с ним полностью исключалась. Считается, что КПД таких устройств равен 96-98%. При этом максимального показателя можно достигнуть только используя специализированные теплоносители высшего качества. Применение обыкновенной воды категорически запрещено.
К применяемой воде в электродных котлах предъявляются определённые требования, она должна иметь требующиеся показатели сопротивления и проводимости, обеспечивающие скорость нагрева. Так как она является теплоносителем и элементом электрической системы.
Работа электродных котлов базируется на нагреве теплоносителя путём процесса ионизации, поэтому эти устройства ещё называют ионными, ионообменными или электролизными. Ионы, активно двигаясь, выделяют энергию, из-за чего происходит, нагрев теплоносящей жидкости. Именно благодаря этому и возможен столь высокий КПД, ведь теплоноситель получает нагрев без вспомогательных систем выполняющих роль посредников.
Электродные системы получили свое название благодаря тому, что внутри котла находится 2 электрода. На катод подается минусовый заряд, а на анод положительный. Через котел циркулирует теплоноситель, при этом в нем самом двигается электрический заряд, что приводит к разогреву жидкости.
Мощность в котлах регулируют путём изменения промежутка между электродами. Вода нагревается постепенно, при её нагревании электрическое сопротивление уменьшается, а величина тока возрастает, увеличивая объём выделяемого тепла.
Достоинства электродных котлов
- Высокая скорость нагрева.
- Быстрый выход на номинальную мощность.
- Экономичность.
- Компактность.
- Возможность модернизации для увеличения мощности системы.
Технология подогрева теплоносителя позволяет обеспечить моментальную передачу тепла. В случае с оборудованием в котором применяется электрический ТЭН сначала осуществляется разогрев спирали, после кварцевого песка, далее металлической трубы и только в конце самой жидкости. Электродные котлы отопления лишены вспомогательных систем, которые будут забирать время на собственный разогрев. Электрическая энергия напрямую действует на теплоноситель, что в конечном счете позволит намного быстрее разогреть радиатор отопления и воздух в помещении. Также данное оборудование превосходит и газовые котлы. Электронное оборудование уже будет греть помещение, в то время как газ еще даже не разогреет сам теплоноситель в батареях.
Электродные котлы быстро выходят на номинальную мощность. Не менее важной особенностью такой системы является ее нормальная переносимость утечки теплоносителя из системы. Другое оборудование, работающее на электричестве, особенно это касается вихревых котлов, если жидкость вытечет, то сломается очень быстро. Когда же потеря теплоносителя наблюдается у электродных котлов, то катод и анод от этого никак не пострадают. После ремонта труб, или батареи, оборудование будет работать также эффективно.
Нельзя не отметить и компактность таких установок. Вес котла обычно составляет всего около 6 кг. Это невероятно мало и практически в 10 раз меньше чем газового оборудования. Столь маленький котел не требует много места для монтажа, что особенно важно при обустройстве автономного отопления в маленьких квартирах. Оборудование можно без проблем спрятать в нише или внутри шкафчика на кухне, под экраном ванной и т.д.
В том случае если подобранное оборудование имеет недостаточную мощность и в конечном счете не удается поддерживать требуемый уровень температуры, всегда можно доставить еще один котел. Две установки никак не помешают друг другу, несмотря на то, что располагаются в одной закрытой системе.
Недостатки электродных обогревательных установок
Данное оборудование безусловно является более безопасным чем газовые или твердотопливные системы. Но его нельзя назвать абсолютно безвредным. Для обеспечения работы электродные котлы отопления необходимо заземлять. Использование с ними устройств УЗО не гарантирует надежное срабатывание, так как система имеет большую продолжительность трассы отопления. По этой причине для предотвращения пробивания электрического тока требуется позаботиться о хорошем заземлении. Его нужно периодически проверять, контролируя место соединения на предмет окисления.
Основным недостатком оборудования является его высокая требовательность к качеству теплоносителя. Обычная вода из-под крана совершенно непригодная, поскольку для обеспечения нормальной и безопасной работы прибору требуется жидкость с высоким сопротивлением при передаче электрического тока. При этом стоит отметить, что однажды приобретя теплоноситель и залив его в систему можно практически забыть об интенсивном образовании накипи и коррозии, нежели в случае с применением обыкновенной воды.
Установка такого оборудования требует регистрации, что почти во всех странах сопровождается определенной бюрократической волокитой. К примеру, в России получение разрешения может занять полгода.
Расчет экономической выгоды от использования электродных котлов
При желании перейти на автономное отопление в квартире или доме существует несколько альтернативных вариантов оборудования, которое можно применять. Для подавляющего большинства жилищ выгоднее всего остановиться на электрических котлах, так как газопроводы имеются далеко не везде, а чтобы носиться с твердым топливом не всегда есть возможность или желание. Изучая вопрос, сколько будут потреблять электродные котлы отопления, можно заранее весьма точно рассчитать количество энергии необходимой оборудованию для работы в сутки или месяц.
Считается, что для обогрева 20 м² помещения со стандартными потолками на 2,5-2,7 м достаточного использования системы мощностью 1 кВт, и емкостью теплоносителя 40 л. Отталкиваясь от данного показателя можно проводить расчеты потребления в сутки. Установлено, что среднестатистические теплопотери здания при уровне мороза на улице -23°С котел включается и отключается фактически проработав 8 часов за сутки. Таким образом, в пик холода на обогрев помещения 20 м² уйдет 8 кВт в сутки или 240 в месяц. Для квартиры на 40 м² потребуется 480 кВт.
При этом не стоит забывать, что такое потребление будет наблюдаться на протяжении не всей зимы. При оттепели теплопотери дома значительно упадут, поэтому и греть потребуется меньше. Среднестатистическое время работы котла 8 часов в сутки возможно только в случае наличия достаточного уровня утепления здания. В первую очередь в нем должны быть установлены металлопластиковые стеклопакеты.