Принцип работы и устройство электродного котла отопления

Преимущества и недостатки электродных котлов отопления

Мы будем сравнивать электродные модели лишь с другими электрическими водонагревателями

Во внимание не будут браться газовые котлы, которые, конечно, намного дешевле обходятся в эксплуатации, но требуют получения разрешительных документов на их использование, наличие проекта, газа и другие особые условия

Итак, ионные котлы могут выгодно выделяются среди своих аналогов следующим:

Электродные котлы являются самыми малогабаритными отопительными элементами. Что совершенно не сказывается на их работоспособности.

• они компактные, имеют простую конструкцию, поэтому хорошо подходят для применения на дачах или частных домах;
• устройствам нестрашны перепады напряжения, так как последнее влияет лишь на мощность котла, но никак на его работу;
• ионные водонагреватели быстро нагреваются и остывают, поэтому с ними удобно применять любые автоматизированные системы контроля температуры в помещении;
• они безопасны, так как даже при отсутствии воды устройство не испортится, не вызовет пожар или замыкание, оно просто не будет работать (не будет замкнутой цепи);
• они обладают отличным КПД, достигающим 98%.

Недостатки электродных водонагревателей:

• знания в электротехнике нужны не только для того, чтобы соорудить котел, но и рассчитать параметры жидкости, ее электропроводности и количества примесей;
• для работы устройства не подойдет обычная вода, например, из любой системы отопления, так как в такой жидкости много свободных ионов;
• нельзя допускать попадание воздуха внутрь котла, так как это ускорит процесс коррозии металла, тем самым уменьшит срок службы водонагревателя;
• нужно следить за температурой воды в котле, так как если она превысит отметку в 75 градусов, то это существенно увеличит затраты электроэнергии;
• при установке прибора нужно его заземлять, в особенности это касается самодельных устройств;
• мощность водонагревателя напрямую зависит от теплоносителя; качественная и правильно сделанная жидкость способна увеличить мощность прибора и наоборот;
• они работают только от переменного тока.

Вы сможете использовать свой электродный котел в качестве проточного водонагревателя, просто подключив его к водопроводной системе.

Кроме этого стоит упомянуть несколько особенностей ионного нагревателя воды:

• его можно использовать в качестве обычного проточного водонагревателя, а не только как котел;
• легкость сборки и монтажа, простота ремонта положительно сказываются на его популярности;
• очень дешевый, даже если покупать заводской вариант, а не делать его самостоятельно;
• бесшумный, никак не воздействует на окружающую среду или человека, не выделяет токсинов или вредных веществ, поэтому его можно установить в любом месте.

Насколько бы ни был хорош ионный котел, все равно он не является достойной заменой газовым аналогам. Если есть возможность установить газовое оборудование, конечно, выбирайте последнее.

Электродный котел своими руками

Как говорилось ранее, ионный водонагреватель имеет относительно простую конструкцию, поэтому его можно сделать и самостоятельно. Стоит ли этим заниматься, ведь можно взять уже готовую модель в магазине, правда, немного переплатив.

Итак, для самостоятельного изготовления вам нужно купить или найти в закромах следующие материалы и инструменты:

• тройник и муфту;
• изоляционные материалы;
• клеммы для подключения котла к электросети и заземлению;
• один или несколько (по желанию) электродов;
• стальная труба большого диаметра (для корпуса устройства);
• сварочный аппарат;
• набор ключей;
• газовый ключ;
• вентили, обратный и воздушный клапаны, манометр.

Берете трубу большого диаметра (около 100 мм) и длиной желательно от 250 мм. С помощью тройника в нее нужно вставить электрод. Через этот же тройник будет поступать вода. С другой стороны трубы нужно установить муфту, через которую уже нагретая жидкость будет идти в систему отопления.

ВАЖНО! Так называемый ноль, идущий от розетки, обязательно устанавливается на трубу, а не электрод. На последний подключается фаза.. Процесс сборки электродного котла достаточно прост, главное чтобы система была герметична и электрод не касался других металлических частей

Процесс сборки электродного котла достаточно прост, главное чтобы система была герметична и электрод не касался других металлических частей.

При монтаже электрода на тройник установите между ними изолятор (например, пластиковый). Не забывайте, что устройство должно быть герметичным. Если вы хотите трубу и тройник соединять между собой резьбовым соединением, то придется его заказать в токарной мастерской.

На трубу приварите болт и на него установите клемму для крепления будущего заземления. Сверху установите муфту и приварите металлическую трубу (как говорилось ранее с длиной 1,2-1,5 метра), после чего можно всю конструкцию закрыть декоративным корпусом.

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

Присоединяйтесь к нам в  , , Одноклассниках

Как устроены котлы Галан

В отзывах многие владельцы указывают простоту строения котлов. К основным элементам подобного оборудования стоит отнести:

1. Бак с тэнами.
2. Теплообменник.
3. Блок электронного управления.
4. Блок регулирования.

Как видите, электродные котлы Галан и их принцип работы практически не отличается от традиционного. Нагрев теплоносителя осуществляется в генераторе. После этого теплоноситель проходит уже по основной разводке. Попав в радиаторы отопления, теплоноситель отдает свое тепло. В результате этого происходит нагрев воздуха в помещении. В качестве теплоносителя в подобных системах отопления можно использовать не только воду, но и антифриз.

Отзывы владельцев показывают, что для более эффективной работы отопительного оборудования компании Галан лучше использовать специальный состав аргус-галан.

Главное преимущество котлов Галан в том, что они осуществляют не только обогрев жилых помещений, но и могут стать основным источником горячего водоснабжения. Некоторые модели котлов галан имеют накопительный внешний бойлер, в котором происходит нагрев воды именно теплоносителем от главного источника.

Недостатки и достоинства котлов Галан

Как показывают отзывы котлы компании Галан имеют определенные преимущества и, конечно же, недостатки. Изготавливается такое оборудование в соответствии с инновационными технологиями. Однако благодаря конструктивным возможностям такое отопительное оборудование обладает явным преимуществом перед обычными тэновыми котлами. В своих отзывах владельцы выделяют следующие преимущества:

1. Отсутствие дополнительных затрат при монтаже агрегата. Исключением в данном случае является покупка самого котла.
2. Установка подобного отопительного оборудования обходится дешевле, чем монтаж агрегатов, работающих на жидком топливе.
3. Котлы Галан, отзывы о которых в основном положительные, не нуждаются в регулярной чистке и обслуживании.
4. В процессе работы отопительное оборудование не выделяет каких-либо токсичных веществ. Котлы этой марки являются не только экологически чистыми, но и безопасными в эксплуатации.
5. Для обустройства отопительной системы не требуется установка дымовой трубы.
6. Приборы Галан обладают малым весом и небольшими размерами. Установка такого отопительного оборудования позволяет значительно сэкономить пространство. К тому же обустройство отопительной системы не требует отдельного помещения для котла.
7. Простота установки. Произвести монтаж агрегата можно самостоятельно.
8. Пожаробезопасность.

Конечно, любое отопительное оборудование имеет свои недостатки. В своих отзывах владельцы выделяют несколько «минусов»:

1. Высокая стоимость электроэнергии, которую потребляет агрегат.
2. Невозможность использования агрегата Галан для обустройства грядок в теплице, систем теплых полов. Помимо этого подобное оборудования нельзя использовать для отопления бассейна.
3. При установке отопительного оборудования, мощность которого составляет более 10 кВт, необходимо согласование с Энергонадзором.

ЭЛЕКТРОДНЫЕ КОТЛЫ ОТОПЛЕНИЯ

Электродные котлы наиболее компактные из всего семейства систем электрического водяного отопления. Они надежны, по причине простой конструкции. Принцип их работы отличается от всех остальных классических электронагревателей. Нагрев теплоносителя реализуется при помощи двух электродов, через которые протекает переменный ток.

В качестве теплоносителя применяется электролит, отвечающий ряду требований. Теплоноситель должен иметь определенную плотность (количество солей) от которой зависит содержание ионов, последовательное сопротивление электролита. Сам раствор солей должен быть чистым — свободным от механических примесей.

Производители рекомендуют использовать «фирменные» жидкости со строго определенными характеристиками. Иногда пользователи покупают концентрат, который разводят до необходимой консистенции. Электродные электрокотлы бывают как одно так и трехфазными, их мощность не превышает 16 кВт.

Достоинства электродных технологий:

Компактность — внешний диаметр корпуса не намного превосходит диаметр основной магистральной трубы теплосистемы дома.

1. Доступная стоимость — наиболее дешевые из всех электрокотлов.
2. Имеют простую конструкцию и высокую надежность.
3. В случае утечки теплоносителя и критического снижения его уровня электродный котел сохраняет работоспособность.
4. При применении электролита с неоптимальными эксплуатационными значениями на электродах появляется накипь. Она ведет к небольшому снижению мощности, но не приводит к выходу из строя.
5. Система отопления имеет низкую инертность. Это позволяет обогревать помещение более интенсивно, эффективно выполнять регулирование в автоматическом режиме.
6. Оборудование имеет высокую устойчивость к изменениям напряжения в сети электроснабжения. Падение напряжения на величину критическую для других типов котлов приводит к незначительному снижению мощности.

Недостатки электродных котлов:

Этот тип электрических отопителей невозможно подключить через устройство защитного отключения (УЗО) так как в результате эксплуатации возникают значительные токи утечки. Поэтому вероятность поражения электричеством более высокая, чем у ТЭНовых и индукционных котлов.

Необходимо контролировать уровень сопротивления жидкости. По этой же причине невозможно применять антифризы. Цена специального электролита или его концентрата высока.

В результате эксплуатации происходит износ электродов, изменяются характеристики теплоносителя. Это требует периодической замены расходных материалов, примерно, один раз на три четыре сезона. В процессе электролиза образуется небольшое количество газов, которые выходят через автоматический воздухоотводчик.

Некоторые из этих газов токсичны, поэтому в месте установки нагревателя необходимо организовать тщательную вентиляцию.

Потребление электроэнергии такого котла зависит от электропроводности жидкости. При повышении температуры увеличивается электропроводность, поэтому температура теплоносителя должна составлять 55°С-65°С. При ее превышении расход электроэнергии многократно возрастет. Это оборудование трудно контролировать по параметрам нагрева. Управление производится путем регулировки потребляемого тока.

1 Достоинства и недостатки

По сравнению с классическими обогревательными приборами, работающими на тэнах, электродные по ряду параметров значительно их превосходят. Но они также имеют свои слабые стороны.

К положительным качествам ионных котлов можно отнести:

1. 1. Высокий, до 98%, КПД — имея простой и эффективный принцип действия, подобные устройства способны практически всю энергию переводить в тепло.
2. 2. Компактность габаритов — размеры средней модели составляют всего 50 см, что позволит размещать котёл даже в маленьких помещениях. Помимо этого, он монтируется прямо в систему отопления, что позволяет сэкономить ещё немало места.
3. 3. Надёжность — благодаря устройству конструкции ионные котлы не запустятся без воды в системе, чего не скажешь об аналогах с тэнами, которые легко сгорают при «холостой» работе.
4. 4. Бесшумность в процессе работы.
5. 5. Стабильность работы — при падении напряжения электродные нагреватели не отключатся, а лишь станут чуть слабее нагревать теплоноситель.
6. 6. Экономичность. По сравнению с тэновыми аналогами, они потребляют на 15−20% меньше электроэнергии.

Недостатки электродных котлов:

1. 1. Особые требования к теплоносителю — чтобы котёл смог выйти на нужную рабочую мощность, необходима вода с определённой концентрацией солей, поскольку она должна иметь нужное сопротивление. Не получится использовать в качестве теплоносителя другие жидкости.
2. 2. Потребность в заземлении — так как в процессе работы возникает вероятность появления статического электричества, как сам котёл, так и всю систему отопления обязательно нужно заземлять.
3. 3. Приборы контроля — необходима установка приборов, контролирующих работу системы, что повышает стоимость оборудования.
4. 4. Определнные радиаторы — для качественной и эффективной работы ионных котлов можно использовать не каждый радиатор.

Теплоноситель

Электродные котлы чувствительны к составу теплоносителя. В соответствии с требованием производителей, использоваться должна исключительно дистиллированная вода, в которую добавляют поваренную соль, примерно 80-100 грамм на каждые 100 литров. Сложность заключается в том, что конечная плотность и проводимость раствора должна быть в строгом соответствии с требованиями производителя. Выверить точное количество соли невозможно, и она может давать различные результат в зависимости от своего состава.

Конечная подготовка раствора выполняется по месту, ориентируясь по фактическим значениям тока в электронном котле. В инструкции к устройству представлена таблица требуемых значений в зависимости от мощности котла, объёма теплоносителя и т.д. Добавлением дистиллированной воды или соли сопротивление теплоносителя доводится до идеала.

В качестве антифриза используются только предоставленные производителем котла составы. При их использовании изменяется и пропорции соли в растворе.

Есть обязательное требование перед использованием электронного котла в существующем отоплении в параллель с другим котлом. Вся система промывается, очищается от накипи и отложений соли, способных впоследствии изменить проводимость теплоносителя.

Какое топливо использовать

Для экономичной и эффективной работы пиролизного котла можно использовать любое твердое топливо: дрова, уголь, торф, пеллеты, другие горючие материалы. Главное условие, необходимое для поддержания процесса пиролизного горения – низкий показатель влажности, не более 20 %. Более влажное топливо необходимо специально досушивать до нужного уровня. Возможность использования отходов древесного, швейного, маслобойного и других видов производства, делает эту печь еще более выгодной в эксплуатации. Содержание древесины при этом должно быть не менее 70%.

Для работы пиролизного котла рекомендуется выбирать твёрдое топливо

Схема подключения к отопительной сети

Для нормальной эксплуатации потребуется установка циркуляционного насоса, расширительного бака, специального фильтра и блока автоматики. Чаще всего используются 3 типовых схемы включения электрокотла в отопительный контур.

Стандартная или последовательная

Самая распространённая принципиальная схема, в которой теплоноситель подаётся сверху вниз при помощи насоса. Позволяет подключать большое количество радиаторов отопления.

Принципиальная схема подключения котла является самой распространённой

Параллельная схема

Хорошо подойдёт небольшим помещениям с 1–2 секциями батарей. Циркуляция жидкости в таком контуре возможна самотёком за счёт конвекции. Также может быть подключён второй котёл или центральное отопление.

1 – котёл, 2 – радиаторы системы отопления, 3 – расширительный бак; 4 – кран заполнения/подпитки системы из водопровода

Подключение тёплого пола

В домах с центральным или газовым отоплением электродные котлы малой мощности используют для обогрева пола. Такой пол дольше сохраняет тепло и делает микроклимат в помещении мягче, чем при использовании инфракрасных обогревателей.

Подключить тёплый пол к котлу можно самостоятельно

Нагрев воды в системе горячего водоснабжения предполагает применение специальных 2-х контурных котлов, которые могут быть также подключены к общей отопительной системе.

Перед началом работ на чертеже необходимо указать количество контуров, места расположения радиаторов отопления и общее количество труб, места установки насосов и фильтров. Предусмотреть краны для слива воды и заправки жидкости в контур.

Разновидности котлов галан

На данный момент компания Галан выпустила несколько серий отопительного оборудования. Отзывы говорят о том, что продукция каждого модельного ряда имеет свои преимущества и недостатки. Главное правильно подобрать котел, ориентируясь на те условия, в которых оборудование будет эксплуатироваться. Только так можно избежать многих проблем.

Модельный ряд «Очаг»

Сегодня выпускается несколько модификаций отопительного оборудования серии «Очаг»:

1. Очаг–2.
2. Очаг-3.
3. Очаг-5
4. Очаг-6

Судя по отзывам, электродные котлы данной серии обладают небольшой мощностью. Этот показатель составляет всего 2 – 6 кВт. Рассчитаны такие модели в основном на обогрев небольших по размерам помещений, объемом около 80 – 250 кубических метров. Объем теплоносителя в отопительной системе может быть 20 – 70 литров.

По размерам котлы Галан серии «Очаг» тоже небольшие. В длину изделие составляет всего 25 – 33,5 сантиметра, а в диаметре – 35 сантиметров. Весит оборудование примерно килограмм. Работают котлы галан модельного ряда «Очаг» от обычной электросети в 220 Вт.

Модельный ряд «Гейзер»

Данное отопительное оборудование выпускается всего в нескольких вариантах:

1. Гейзер-6.
2. Гейзер-9.

Такое отопительное оборудование рассчитано на обогрев помещений, внутренний объем которых составляет 250 – 340 кубических метров. Чтобы установить котел Галан из серии «Гейзер» требуется обустройство трехфазной сети с напряжением 380 Вт. Котлы Галан, как написано в отзывах, при правильной теплоизоляции расходуют всего 2,5 – 4 кВт в течение часа. Вес подобного отопительного оборудования составляет около пяти килограмм. В отопительной системе объем теплоносителя должен быть 50 – 200 литров.

Модельный ряд «Вулкан»

Эта самый большой электродный котел из всего ассортимента компании Галан. Подобные отопительные приборы весят почти шесть килограмм и обладают мощностью 25 кВт. Работает котел из серии «Вулкан» только от трехфазной сети. Котел Галан этой модификации способен обогреть помещение с внутренним объемом до 850 метров кубических.

Технология изготовления. Инструкция

После ознакомления с устройством котла можно попытаться сделать аналогичный прибор в домашних условиях

Этот процесс не настолько труден, как может показаться, но требует предельной осторожности и внимательности. В противном случае готовое изделие может быть небезопасным

Этап 1. Подготовка всего необходимого

Для работы потребуется такое оборудование:

• сварочный аппарат;
• электроды;
• железный тройник;
• электродная изоляция (из полиамида);
• нулевой провод;
• муфта;
• клеммы заземления;
• труба соответствующих размеров из стали;
• изоляция для клемм.

Этап 2. Сборка ионного котла

Собираем котел

Вначале уясним несколько важных аспектов. Так, ионному котлу необходимо заземление, о чем упоминалось выше, а еще нулевой кабель должен подаваться исключительно на наружную трубу. Также стоит помнить о том, что фаза должна подаваться лишь на электроды.

Собираем котел

При соответствующей подготовке процедура сборки не должна вызывать никаких затруднений.

Собираем котел

Шаг 1. Вначале берется заранее приготовленная труба (оптимальные размеры – длина 25 см, диаметр 8-10 см). С одной стороны в трубу помещается набор электродов, с другой же устанавливается муфта для подключения к отопительной магистрали.

Чертеж ионного котла

Шаг 2. Возле электрода устанавливается изолятор, который помимо своей прямой функции послужит одновременно для дополнительной герметичности котла.

Шаг 3. Для изготовления изолятора используется термоустойчивый пластик высокого качества. Но для прибора важна не только герметичность, но еще и возможность резьбового соединения электрода с тройником. Именно поэтому рекомендуется поручить изготовление изолятора опытному специалисту, который сделает деталь в соответствии с необходимыми размерами.

Детали для сборки котла

Шаг 4. К корпусу приваривается большой болт. Далее к болту крепится нулевой кабель и заземляющие клеммы.

Шаг 5. После подключения к отопительной системе (это выполняется с помощью муфты) остается лишь скрыть готовый котел посредством декоративного покрытия. Такое покрытие необходимо не столько в целях эстетики, сколько для безопасности, защиты от поражений током. Не стоит пренебрегать этим, т. к. необходимо максимально ограничить доступ к теплогенератору.

Этап 3. Монтажные работы

Схема подключения котлаСхема подключения котла

• воздухоотводчики;
• манометр;
• предохранитель.

При этом запорная арматура устанавливается уже после расширительного бака. Более детально с особенностями подключения поможет ознакомиться приведенная выше схема.

Монтаж котла электродногоМонтаж котла электродногоСхема подключенияСборка системы отопленияСборка системы отопленияСборка системы отопленияПолифосфатный фильтрНастройка электродного котла

Видео – Ионный котел своими руками

Другие важные моменты установки.

1. Котел устанавливается исключительно вертикально, что объясняется только особенностями функционирования. Крепежные элементы должны быть отдельными.

2. Перед монтажом прибора вся отопительная система тщательно промывается. Для этого берется чистая вода, разбавленная соответствующим средством (таким, к примеру, как Rothenberger). Если используется загрязненный теплоноситель либо магистраль была некачественно промыта, то производительность ионного котла существенно снизится.

3. Для заземления можно использовать лишь медный кабель ø4 мм (или больше) с сопротивлением не выше четырех Ом. Кабель подключается к клемме-нулю, которая, соответственно, расположена в нижней части корпуса агрегата.
4. Отопительные приборы (батареи) подбираются в соответствии с объемом системы. Оптимальный вариант – киловатт мощности прибора соответствует 8 литрам суммарного объема. Если превысить этот показатель, то котел будет функционировать дольше, чем требуется, вследствие чего возрастут затраты на электроэнергию.
5. Помимо того, при обустройстве отопительной системы предпочтение следует отдать биметаллическим сплавам или алюминию. Неприемлемо использование других сплавов, поскольку в них имеется много различных примесей, которые воздействуют на электропроводность рабочей жидкости.
6. Если устанавливается открытая система, то используемые батареи в любом случае должны иметь полимерное напыление на внутренней поверхности, что воспрепятствует доступу воздуха и, как следствие, предотвратит коррозию. У систем закрытого типа подобного недостатка нет.

7. От чугунных изделий следует отказаться вовсе, ведь примеси, содержащиеся в них в большом количестве, снизят производительность ионного котла. Также у таких батарей слишком большой объем, что повысит потребление электроэнергии.

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.