Что такое электродный котел

Стоит ли использовать электродные котлы для отопления частного дома

Если с распространенными ТЭНовыми моделями электрокотлов все предельно ясно, то понимание принципа работы, преимуществ и недостатков электродных котлов отопления присутствует далеко не у всех. Связано это с завышенными заявлениями маркетологов, утверждающих о невероятной экономии и, наоборот, с отзывами владельцев, убедившихся, что это не совсем так.

На деле же электродные котлы – это обычные электрокотлы, несколько отличающиеся принципом действия, компактными размерами и более низкой стоимостью. Но стоит ли использовать именно их для отопления частного дома и насколько правдивы все существующие мнения, выясним, разобрав принцип работы и отличия от стандартных ТЭНовых электрокотлов.

Что из себя представляют электродные котлы отопления

Электродные котлы отличаются компактными размерами, маломощные однофазные модели едва превышают диаметр магистралей отопительной системы и не требуют места вокруг себя, поэтому могут быть установлены абсолютно в любом месте. Но стоит учитывать, что они представляют из себя всего лишь теплообменник, в отличие от ТЭНовых моделей в моноблочном корпусе требуют отдельной покупки расширительного бака, циркуляционного насоса, группы безопасности и прочих элементов отопительной системы.

Устройство и принцип работы

Действие котлов основано на прямом нагреве посредством электролиза. В корпусе на определенном расстоянии друг от друга расположены электроды: катоды, притягивающие при подаче постоянного тока положительно заряженные ионы воды, и аноды, притягивающие отрицательно заряженные ионы. Но при подаче на электроды переменного тока они сменяют полярность 50 раз в секунду (стандартная частота тока 50 Гц), что вызывает постоянно движение ионов воды. За счет высокого сопротивления среды, кинетическая энергия движущихся ионов преобразовывается в тепловую и теплоноситель быстро нагревается.

В технической литературе электродные котлы также называют электрокотлами прямого нагрева, поскольку теплоноситель нагревается напрямую, посредством прохождения через него тока, а не через нагрев ТЭНа, который потом нагревает воду.

С одной стороны такой принцип нагрева не подразумевает образование накипи и КПД ионных электрокотлов остается неизменным на протяжении всей службы, в то время как КПД ТЭНовых моделей за счет образования накипи при использовании в качестве теплоносителя жесткой воды со временем снижается до 90 или даже 80% (от изначальных 99%). С другой же стороны воздействие электрического тока усиливает процесс коррозии всех металлических элементов водяного контура отопительной системы.

Для работы электродных котлов необходим недистилированный и нефильтрованный теплоноситель, который будет выполнять роль электролита. Это может быть обычная водопроводная вода, пропиленгликоль или этиленгликоль. Практически все производители ионных электрокотлов выпускают собственные теплоносители и рекомендуют использовать именно их (тут часто бывает и подвох, т.к. при использовании иного теплоносителя слетает гарантия, это прописано в паспорте большинства моделей).

Использование в качестве теплоносителя дистилированной воды, антифриза или масла недопустимо.

Стоит ли их использовать для отопления частного дома: разбираем известные утверждения и заблуждения

Это действительно так, однако любой электрокотел не требует отдельного помещения под котельную, особого покрытия стен, организации дымохода, приточной и вытяжной вентиляции. Процесс организации системы отопления с котлом ионного типа действительно более простой, но не настолько как при использовании ТЭНовых аналогов, которые уже имеют в своем корпусе все необходимые узлы системы отопления (достаточно подключить лишь подачу и обратку).

Еще один пример полноценной системы отопления с недорогим электродным котлом.

Касательно согласования, то все зависит от мощности. Любые электрокотлы мощностью более 10 кВт требуют обязательного согласования со службами Энергонадзора. Также важно понимать, что любые электрокотлы мощностью свыше 6 кВт необходимо подключать к трехфазной электросети.

КПД всех современных электрокотлов более 99%, поэтому подобные заявления это всего лишь маркетинговый прием или сравнение с крайне старыми моделями, которых уже как минимум несколько лет нет в продаже.

Однако в заявлении есть и доля истины, поскольку из-за образования накипи при использовании в качестве теплоносителя жесткой воды КПД ТЭНовых моделей со временем снижается до 90 или 80%: для подогрева теплоносителя через слой накипи необходимо больше времени и энергозатрат. КПД ионных котлов остается стабильным на протяжении долгого времени.

Также на экономичность серьезно влияет функциональность автоматики. Автоматика ионных моделей более простая и уступает ТЭНовым, где в моделях среднего ценового сегмента и выше присутствуют энергосберегающие ночные режимы, возможность программирования режима работы на неделю вперед и т.д. Решить проблему можно с помощью комнатного терморегулятора стоимостью 2 000-4 000 тыс. руб., но опять таки, это дополнительные расходы, нивелирующие основное преимущество электродных котлов – низкую стоимость.

Настенный комнатный терморегулятор для электрического котла.

При грамотной, соответствующей требованиям, эксплуатации это от части так, поскольку электродные котлы имеют максимально простое устройство и какая-либо неисправность в первые 12-15 лет эксплуатации – редкость.

В то же время, единственной уязвимой деталью ТЭНовых моделей является сам нагревательный элемент – ТЭН. При использовании некачественного теплоносителя он подлежит замене спустя 3-5 лет, при использовании подготовленного, очищенного и умягченного теплоносителя – до 8-10 лет.

При аварийной ситуации это действительно так и обосновывается принципом работы, поскольку при утечке теплоносителя или отключении электроэнергии, электроды попросту перестанут работать. При подаче питания они снова возобновляют работу без вмешательства человека. ТЭНовые модели при отсутствии защиты от перегрева не перестанут работать при утечке теплоносителя, что приведет к разрушению.

Но дело в том, что сегодня даже многие бюджетные ТЭНовые электрокотлы имеют защиту от перегрева, режим предотвращения замерзания, защиту от блокировки циркуляционного насоса. Поэтому это крайне спорное утверждение.

Большинство электродных моделей стоят в пределах 4-9 тыс. рублей, в то время как стоимость ТЭНовых – от 19 до 29 тыс. за наиболее распространенные модели среднего ценового сегмента.

Низкая цена котлов ионного типа действительно является весомым преимуществом, но часто переоценивается покупателем. Стоит учитывать, что для организации системы придется отдельно докупать расширительный бак, группу безопасности, циркуляционный насос и прочие узлы, уже имеющиеся в корпусе моделей с трубчатым электронагревателем. А это еще 5-10 тыс. руб., для достижения большего комфорта и экономии также необходим функциональный электронный терморегулятор – еще 2-4 тыс. руб.

Сложности при эксплуатации

Подводя итог: если вы не готовы к дополнительным работам по монтажу и особенностям экусплуатции электродных котлов, лучше доплатить 20-30% стоимости и выбрать ТЭНовый электрокотел, что мы и рекомендуем сделать. На сегодня они занимают около 90% рынка электрокотлов. Но при грамотном подходе имеет место быть и выбор в пользу котлов ионного типа, преимущества и недостатки которых подытожены ниже.

Отзывы о бытовых электрокотлах ионного типа: преимущества и недостатки

Преимущества

Недостатки

Стабильно высокий КПД на протяжении длительного времениВсе элементы отопительной системы необходимо докупать отдельноНизкая стоимость, на 20-30% ниже с учетом всех необходимых для организации системы отопления элементов и на 50-60% ниже при сравнении сами котловПосредственная автоматика, уступающая по функционалу ТЭНовым моделям среднего ценового сегмента и вышеОтсутствие любых неисправностей в виду максимально простого и надежного устройстваДополнительные трудности в эксплуатации: выбор теплоносителя и необходимость в его регулярной смене, ограниченный выбор радиаторов отопления, необходимость надежного заземленияПростота монтажаИспользование исключительно в системах отопления закрытого типаСамые компактные размерыБолее быстрый на 30-40% нагрев теплоносителя

Лучшие известные производители и модели: характеристики и цены

Галан

Наиболее распространенный российский производитель электродных котлов. Имеет самый широкий модельный ряд и варианты мощности: от маломощных 2-3 кВт-ных моделей для обогрева небольших помещений до мощных 36 кВт-ных ионных котлов. Электрокотлы отличаются одними из наиболее бюджетных ценами быстрым нагревом, бесшумной работой. Из недостатков – ступенчатая регулировка мощности и дорогой, рекомендуемый производителем, теплоноситель (около 2 200 рублей за 20 л).

Модельный ряд представлен не только компактными «Очаг», «Гейзер» и «Вулкан», но и моноблочными «Галакс», в корпус которых уже установлены расширительный бак, циркуляционный насос, предохранительный клапан, воздухоотводчик и манометр.

Стоимость: 4 000-13 000 руб. за компактные и 29 000-30 000 за моноблочные модели.

Еще один российский производитель, аббревиатура расшифровывается как «Энергосберегающие отопительные установки».

Модельный ряд представлен электрокотлами мощностью от 1 до 36 кВт. Электродные ЭОУ отличаются долговечностью (заявленный производителем срок службы и вовсе 30 лет) и функционированием от обычной водопроводной воды. Недостатками являются посредственная автоматика, более высокие цены и посредственная доступность, поскольку производитель представлен в самой малой части магазинов рынка отопительного оборудования.

Стоимость: 4 600-15 000 руб.

Beril

Известный латвийский производитель SIA “BERIL”. Несмотря на более высокую стоимость, электродные котлы Beril являются одними из лучших для отопления частного дома, поскольку отличаются высокой надежностью, качеством сборки и главное – многофункциональной экономичной автоматикой. Имеется плавная поградусная регулировка мощности, несколько экономичных режимов работы, возможность подключения внешних датчиков температуры или GSM-модуля, статистика потребления электроэнергии.

Также имеются характерные ТЭНовым моделям защита от перегрева и режим предотвращения замерзания.

Стоимость: 4 450-25 000 руб.

Котерм

Еще один российский производитель отопительного оборудования. Наиболее удачной моделью считается Котерм «Дачник М», отличающейся максимально компактными размерами, качеством сборки и надежностью, быстрым нагревом теплоносителя. Известные недостатки – это посредственная автоматика со всего лишь 3-х ступенчатой регулировкой мощности и ограниченным функционалом, а также необходимость использования исключительно фирменного теплоносителя Котерм Эко.

Стоимость: 8 800-11 000 руб.

Источник

Рейтинг лучших электродных котлов для отопления частного дома

Электродный котел – разновидность отопительной установки, которая обладает рядом важных преимуществ.

Нередко для организации обогрева дома или дачи единственным выходом являются электрокотлы разных модификаций. Такое оборудование отличается надежностью, простотой обслуживания и высоким КПД.

Что такое электродный котел для отопления

Оборудование представляет собой устройство для повышения температуры теплоносителя с помощью эффекта электролиза. Такие котлы нередко называют ионными.

Электродные котлы устроены сложнее, но принцип их работ схож.

Установка состоит из резервуара продолговатой формы, внутри которого осуществляется нагрев воды под воздействием электротока. За счет разницы плотностей холодной и горячей жидкости происходит циркуляция теплоносителя в системе отопления. В некоторых моделях используется насос, обеспечивающий принудительное перемещение воды в контуре.

Как устроено оборудование и принцип работы

При помещении анода и катода в электролит и подаче постоянного тока инициируется процесс электролиза. Образуются анионы и катионы, которые начинают двигаться к противоположно заряженным полюсам. В случае подключения переменного тока полярность анодного и катодного электрода колеблется с частотой 50 Гц.

Упорядоченное перемещение сменяется хаотичным движением заряженных частиц. За счет силы трения в жидкой среде резко повышается температура.

Дистиллированная вода в качестве теплоносителя в таких электроустановках не используется. Она является диэлектриком, так как в ней нет солей металлов. Поэтому отопительный контур заполняют водой с присадками, обеспечивающими нужные свойства, или антифризами. Для эффективной работы прибора удельное сопротивление жидкости не должно превышать 13 Ом. Производители электродных котлов рекомендуют использовать собственные составы теплоносителей.

Аппараты относят к установкам прямого действия, так как вода нагревается без использования ТЭНа. В процессе работы накипь не образуется, поэтому эффективность котла не меняется в течение срока службы. Электродные установки подключаются к переменному току. Встречаются агрегаты, предназначенные для двух- и трехфазной сети.

Конструктивно аппарат представляет собой цилиндр, в котором происходит нагрев теплоносителя. Стенки корпуса выполняют функцию электрода и подключаются к нулевому проводу. С одной стороны цилиндр заканчивается патрубком для выхода нагретой жидкости в отопительный контур. Для подачи холодной воды предназначен другой отвод, расположенный перпендикулярно оси устройства. В центральной части размещается второй электрод, представляющий собой металлический стержень. Он подключается к фазовому проводу.

Работой котла управляет блок автоматики. Напряжение периодически подается на электроды. После нагрева теплоносителя до заданной температуры котел отключается. Когда вода в контуре остывает, аппарат снова начинает работать.

В трехфазных установках в корпусе размещаются три электрода. Такие приборы отличаются большей производительностью и применяются в мощных моделях теплогенераторов.

Достоинства и недостатки

Главными преимуществами ЭОУ электродного типа являются:

Сложности при эксплуатации

В процессе использования потребитель может столкнуться с некоторыми проблемами, характерными для электродных нагревателей:

Рейтинг лучших производителей

Выпуском ионных нагревателей занимается множество зарубежных и российских компаний.

Лучшим сочетанием характеристик отличаются установки следующих производителей:

Самые популярные и востребованные модели электродных котлов

Наибольшим спросом у потребителей пользуются следующие агрегаты:

Электродные котлы могут стать доступным решением для создания надежного отопления дома. Для обеспечения длительного срока работы установок следует соблюдать условия эксплуатации и вовремя проводить текущее обслуживание.

Источник

Электродный электрический котел для отопления дома

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.

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:

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:

Котлы разделяются по способу подачи воды или иной жидкости:

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:

Но есть и некоторые минусы. Среди них:

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:

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:

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:

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:

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:

Данная схема — не единственная. Можно внедрять электродный котел:

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:

Электродный котел на 4 кВт требует силу тока 18 ампер. Следует:

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:

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

Источник