Электролизный котел отопления что это такое
Теплоноситель ХНТ-35 – идеален для электродных котлов
Время на чтение: 4 мин
Компактный электродный электрокотел обеспечивает тепло в помещении и дает возможность дистанционно регулировать температуру. Небольшие размеры позволяют установить его в уже существующую систему отопления.
Принцип работы и особенности электродного котла
Электродный котел – безопасное устройство, которое не переходит в режим сухого хода без теплоносителя
В теплоносителе возникает сопротивление при прохождении через него электротока, за счет хаотического движения электронов от катода к аноду выделяется энергия и нагревается жидкость. Эффективность обогрева зависит от вида наполнителя в системе и его свойств. Теплоноситель выступает в качестве рабочего элемента электрической линии, поэтому нет риска перехода котла на сухой ход. Если из отопительной системы вытекает жидкость, цепь размыкается и агрегат перестает работать.
Установка характеризуется прямым действием, при этом не применяются дополнительные комплектующие элементы. Если на катодных и анодных элементах появляется накипь, снижается мощность ионного котла отопления, но компоненты, пропускающие ток, не разрушаются.
Мифы о выдающемся КПД
При изучении рекламных материалов электродных котлов складывается впечатление, что потребителей считают глухими невеждами. Якобы «ионные» котлы извлекают тепло буквально из ниоткуда, выдавая тепловую энергию в размере 120–150% от приложенной электрической мощности. При этом законы физики и, в частности, теплотехники всячески игнорируются.
Заявления о том, что электродный котёл способен мифическим образом приумножать вложенную в него энергию абсолютно беспочвенны. К счастью, сегодня подобная тенденция в рекламных компаниях пошла на спад, первоначальное же её развитие можно связать с активным распространением тепловой техники, работающей за счёт тепловых насосов с положительным коэффициентом СОР.
Даже заявления о том, что все 100% электроэнергии преобразуются в тепло — откровенный обман. Потерь при образовании всё равно не избежать, даже при нагреве теплоносителя за счёт собственного электрического сопротивления, ибо как минимум 2–3% будет расходоваться на нагрев питающей проводки, ещё столько же стечёт в систему заземления из-за снижения энергии носителей заряда вследствие недостаточной химической чистоты жидкости в системе или из-за образования налёта на электродах. Вывод: электродные котлы способны демонстрировать близкий к 100% коэффициент преобразования только в условиях демонстрационного стенда, которые, как известно, далеки от реальных.
Виды электродных котлов
При выборе оборудования учитывается стоимость и возможность установки на котлы автоматических систем. Принимается во внимание площадь дома и соответствие силы оборудования для обогрева помещений.
Устройства классифицируются по признакам:
Производители определяют гарантию 3 года, но фактически оборудование служит до 10 лет. В систему заливается вода, не требуется приобретение дорогих антифризов и специальных жидкостей. Корпус делается из высококачественного металла.
По количеству контуров
Котлы отличаются по мощности, количеству контуров и фаз
Самой простой в исполнении является система с одним контуром. Вода от котла подается в теплотрассу, движется к радиаторам, где отдает энергию. Жидкость проходит по регистрам и возвращается к месту нагревания. Замкнутая комбинация формирует отопительную магистраль.
Одноконтурный котел подает теплоноситель для нагревания дома, а двухконтурный агрегат дополнительно поставляет жидкость для горячей системы водоснабжения. Котел электрический электродный работает от трехфазной или однофазной линии электроэнергии.
Контуры подсоединяются к распределительному узлу (коллектору). Центр системы электродного отопления устанавливается для правильной раздачи тепла по веткам магистрали.
По количеству фаз
Трехфазные агрегаты работают от электросети 380 В и выпускаются мощностью свыше 9 кВт. Электроды составлены из пластин, колец или цилиндров и эффективно взаимодействуют с теплоносителем низкой теплопроводности. Величина мощности находится в обратно пропорциональном отношении к удельному сопротивлению жидкости.
Трехфазные устройства потребляют оптимальный объем энергии при нагревании воды от +75°С. При низкой температуре уменьшается теплопроводность и снижается расход электричества, обратная ситуация возникает при выставлении высоких показателей нагрева.
Однофазный электродный электрокотел для отопления отличаются меньшей мощностью (2 – 6 кВт) и предназначаются для небольших домов (40 – 120 м2). Вид питания (однофазное или трехфазное) определяется в распределительном щитке. Если к дому идет 3 провода, проведен первый вариант, наличие 4 – 5 проводов говорит о втором виде потребления.
По мощности
Мощность постоянно изменяется и зависит от температуры воды. Подключение и пуск котла зимой может привести к нехватке мощности для разогрева. Если холодная вода увеличит показатель теплопроводности до нормы, после нагрева магистрали индекс возрастет, возникнет перегрузка сети и авария.
Электрокотел электродный для отопления выпускается мощностью от 2 до 36 кВт. В простых моделях отсутствует электронная схема плавной или ступенчатой регулировки. Из-за этого возникают резкие скачки напряжения в подающей электросети при запуске и выключении агрегата. Это больше заметно при включении котлов значительной мощности.
По принципу распределения теплоносителя
В системах закрытого типа необходимо устанавливать расширительный бак
Энергосберегающие агрегаты устанавливаются в магистрали открытого и закрытого типа, последний вид используется чаще. В открытой системе запорная и контролирующая аппаратура ставится за расширительным баком. Участок контура между котлом и компенсаторной емкостью не должен содержать запирающих устройств.
Закрытая система включает расширительный бак и помпу. Отопительный контур оснащается воздушным и предохранительным клапаном, манометром, группа безопасности располагается в верхней точке магистрали. В системе отопления котлы ставятся строго вертикально и дополнительно крепятся к стене.
Как увеличить производительность?
Кроме того, что электродные котлы сами по себе достаточно экономичны и производительны, с помощью дополнительных приборов и материалов можно увеличить их КПД еще больше. Для этой цели может использоваться:
Относительно небольшие материальные затраты могут существенно увеличить производительность оборудования. Вложения при этом окупаются достаточно быстро.
Электродные котлы для систем отопления являются удобным и практичным оборудованием, которое составляет серьезную конкуренцию газовым и твердотопливным аналогам.
Преимущества и недостатки
Технология электродного подогрева позволяет мгновенно передавать тепло по сравнению с тэновыми агрегатами.
Электродное отопление предъявляет повышенные требования к теплоносителю и работает только от сети с требуемыми показателями. Обязательно проводится заземление корпуса в целях безопасности.
Обслуживание системы отопления на электродном оборудовании
Электродные котлы – техническая разработка для обогрева дачи помещений с небольшой площадью. Особенность, которая отличает от аппарата, работающего на ТЭНе — невозможность поломки от перепада напряжения.
Во время эксплуатации прибора, работающего на пределе, внутри корпуса образуется высокая температура, давление, возникает циркуляция некачественного теплоносителя, устройство очень быстро изнашивается. В таких условиях происходит износ электродов, изоляторов, герметичность соединений придет в негодность.
В случае некачественного нагрева теплоносителя, утечки, требуется провести срочный ремонт оборудования. Перед началом работ, устройство требуется обесточить.
Чистка прибора
Набор для ремонта
Основные требования к теплоносителю
В системе должна использоваться дистиллированная вода
Электроток проходит сквозь носитель тепла в котле, это повышает риск электроудара. Присутствуют большие утечки тока, поэтому с агрегатом не используется устройство защитного отключения. Со временем в теплоносителе происходит явление электролиза и меняется химический состав. Процесс вызывает выделение газов и в системе скапливается воздух. Требуется отбор теплоносителя по электропроводности.
В качестве теплоносителя можно использовать дождевую, фильтрованную или дистиллированную воду. Значения рабочего тока измеряются токовыми клещами. Добавляется водный раствор соды или соли при низких показателях проводимости, процедура повторяется до достижения требуемых индексов.
Принцип работы
В нагревательном оборудовании, работающем на электричестве, тепло выделяется в результате нагрева проводника, по которому течет большой эклектический ток. Исключения составляют тепловые насосы, кондиционеры, однако, в них рабочим телом не является электричество как таковое.
Если в ТЭНовых или индукционных котлах проводником и нагревателем является тугоплавкая металлическая проволока или корпус устройства, то в электродных котлах ток пропускают непосредственно через теплоноситель.
Вода с включением солей и других примесей – хороший проводник, а при пропускании тока через нее, как и в случае с любой проводящей средой, происходит выделение тепла пропорционально силе тока.
Электродный котел – всегда конструкция проточного типа. Электроды закрепляются внутри котла таким образом, чтобы между ними оставался небольшой зазор. Электрический ток проходит только в том случае, если пространство заполнено токопроводящей жидкостью.
При включении питания, между электродами возникает разница потенциалов. Отрицательные и положительные ионы солей, находящиеся в теплоносителе, устремляются к соответствующе заряженным электродам. Столкновения молекул во время движения сопровождаются выделением тепла, отчего нагревается раствор.
Питается электродный котел переменным напряжением. Знак заряда на электродах меняется с частотой, как у питающей линии – 50 Гц. Смена полярности предохраняет систему от образования электролизных газов, устойчивого расщепления воды на водород и кислород и оседания компонентов солей на всех проводящих поверхностях.
Схема работы котла
В сухом остатке получается:
Нагрев теплоносителя без использования посредников.
Важен правильный выбор теплоносителя с проводимостью не менее 1 кОм/см.
Котел и отопление требует основательного заземления, иначе возможно поражение пользователей током при контакте с металлическими элементами системы и статическим разрядом в случае с полимерными поверхностями.
Из особенностей электродных котлов следует отметить:
Производителем котла регламентируется максимальный допустимый объем теплоносителя в системе. Примерное соотношение – 10 литров на каждый кВт мощности. Этого легко добиться, если отопление проектируется с нуля. Однако включение котла в существующую конструкцию, например, с чугунными радиаторами имеющих большой объем секций, приведет к существенному снижению эффективности котла или его некорректной работе.
Проводимость раствора повышается вместе с его температурой, потому указываемая номинальная мощность достигается только при 70°С или 90°С.
Экономичность электродного котла
Иногда к агрегату подключают старые батареи, что снижает эффективность. Биметаллические и стальные радиаторы подходят для передачи тепла от электродных агрегатов. Эффективность системы снижается при использовании чугунных или алюминиевых батарей.
Неправильный диаметр соединительных элементов и труб становится причиной перерасхода энергии. Помпа поддерживает определенное давление, ошибочный выбор насоса по мощности приведет к снижению производительности. Котлы относятся к электрооборудованию и требуют соответствующих технических характеристик питающей проводки.
Принцип работы электролизного котла отопления и требования к теплоносителю
Электродный котел – разработка ведущих инженеров. Оборудование относится к электрическим приборам, по сравнению с ТЭНовыми обогревателями имеют более высокий класс эффективности.
Принцип действия электродных котлов
Принцип, по которому распространяется теплоноситель по системе отопления, зависит от вида оборудования:
Работа заключается в соблюдении физических законов. Жидкость разогревается, потому что молекулы воды распадаются на разнозаряженные ионы.
Теплоноситель нагревается по причине движения ионов между двумя, расположенными напротив друг друга, электродами. Создается хаотичное движение положительно, отрицательно заряженных частиц, выделяется тепловая энергия. Энергией пользуются для прогрева воды, антифриза.
Электроды — производители электрополя с переменным действием.
Способ нагрева исключает образование накипи на стенках отопительного оборудования, продлевает срок эксплуатации.
Требования к теплоносителю
Электродный котел, очень чувствителен к составу теплоносителя. Обычная водопроводная вода не подойдет. Необходимо приобретать дистиллированную воду, добавлять немного поваренной соли. Пропорция: 100 грамм соли на 100 литров жидкости.
Для нормальной работы жидкость нужно довести до нужной плотности, проводимости. Соль различается по составу, результаты могут отличаться.
Завершая подготовку раствора, ориентируйтесь по значению тока в электронном котле. В инструкции к устройству можно найти подробную таблицу необходимых значений. Берутся в зависимости от мощности, объема залитого теплоносителя. Постепенно добавляя соль, дистиллированную воду, нужно добиться необходимых показателей.
Перед наполнением системы электролизным раствором, проведите обязательную чистку от накипи, отложений солей. Если не сделать, проблема может изменить теплопроводность жидкости.
Плюсы, минусы оборудования
Отзывы покупателей электродных котлов сильно отличаются. Преимущества:
Проведя анализ минусов аппарата, можно понять, что связаны с качеством теплоносителя, химическими свойствами.
Последствия электролиза, прямого действия тока
В процессе работы гидролизного раствора, происходит распад воды на водород, кислород, ведет к образованию воздушных пробок. Не дает жидкости нормально циркулировать внутри системы.
Некоторые пользователи обнаружили на алюминиевых радиаторах следы коррозии — следствие электрохимического воздействия.
Если установить в систему отопления чугунные радиаторы, качество теплоносителя изменится в худшую сторону. Из пор чугуна дистиллированная вода вымывает примеси. Электродный котел требует установки биметаллических конструкций.
Жидкость в системе находится под постоянным воздействием тока, установка заземления обязательна. Процесс сложный, не на всех видах отопительной системы возможно.
На стальную трубу можно установить хомут, если система состоит из чугунных радиаторов и пластиковых труб — процесс практически не решаемый.
Мифы о выдающемся КПД
В рекламных материалах утверждают, что котельное оборудование на электродах добывает тепловую энергию из пустоты. Показатели — 120-150% от приложенной электрической мощности. Но они совершенно не обращают внимание законы физики, теплотехники.
Миф — преобразование электрической энергии электродным котлом во много раз. Акцентировали внимание на продвижении тепловой техники, которая работала от теплового насоса с положительным коэффициентом СОР.
Не стоит верить заявлению, что электрическая энергия на 100% преобразуется в тепловую. Потери неизбежны.
Целесообразность использования
Используются для обогрева небольших помещений. Оборудование электродного типа имеет небольшую инерционность, нагрев происходит практически мгновенно, за короткий срок можно обогреть небольшую комнатку.
При компактных размерах можно разместить в любой части системы отопления.
Электродные котлы предназначены для систем закрытого типа, где водоизмещение минимизировано. Устройство можно использовать для обогрева теплого пола, радиаторов одновременно. Процесс требует тщательной подготовки теплоносителя, сложных электронных схем термоконтроля.
Обслуживание системы отопления на электродном оборудовании
Электродные котлы – техническая разработка для обогрева дачи помещений с небольшой площадью. Особенность, которая отличает от аппарата, работающего на ТЭНе — невозможность поломки от перепада напряжения.
Во время эксплуатации прибора, работающего на пределе, внутри корпуса образуется высокая температура, давление, возникает циркуляция некачественного теплоносителя, устройство очень быстро изнашивается. В таких условиях происходит износ электродов, изоляторов, герметичность соединений придет в негодность.
В случае некачественного нагрева теплоносителя, утечки, требуется провести срочный ремонт оборудования. Перед началом работ, устройство требуется обесточить.
Отзывы
«Вышла на пенсию, занялась дачными хлопотами, в весенне-осенние периоды прохладно. Задалась вопросом, как обогреть дачу. Недавно приобрела электродный котел. Мой домик утеплен, защищен от продувания ветрами, вариант устроил. Котел работает не постоянно, все в порядке».
Надежда, Старый Оскол.
«Мы с женой приобрели устройство специально для дачи. Ребята, котел работает хорошо. В больших помещениях не пробовал. Можно установить в комнате, не заморачиваясь на выделении отдельной комнаты под котельную. Советую».
Небольшое заключение
Если нужно протопить небольшое помещение, выделять помещение под котельное оборудование нет возможности, вариант подходит. Компактный, установка не требует определенного места. Единственная проблема — теплоноситель. Придется приобретать дистиллированную воду, разводить с поваренной солью.
Электродный котел для отопления частного дома
Электрические котлы особенно актуальны в сельской местности и загородных домах, не имеющих доступа к газовым магистралям. Кроме того, при установке такого оборудования, не требуется согласование проекта установки с профильными службами, которое обходится недешево как с финансовой точки зрения, так и с психологической.
Электродный котел для отопления частного дома
Отличительными особенностями электрических котлов является компактность и простота установки. Обладая базовыми знаниями в области электротехники и минимальным набором инструмента, агрегат индукционного или электродного типа можно изготовить и установить самостоятельно.
В данном обзоре рассматриваются устройство, принцип работы и конструктивные особенности электродных тепловых установок, приводятся отзывы пользователей, на практике оценивших плюсы и недостатки данного оборудования. Отдельный раздел посвящен краткому описанию наиболее популярных моделей.
Что такое электродный котел
Принцип работы агрегата наглядно демонстрирует известный многим кипятильник из двух лезвий и четырех спичек. При подключении такого устройства к электросети, нагрев 1 л воды до 100 0 С происходит в течение нескольких минут.
Достигается такая интенсивность нагрева электродного котла благодаря явлению электролиза. Суть процесса состоит в том, что между двумя погруженными в раствор жидкого электролита электродами, при подключении внешнего источника напряжения, начинается направленное движение заряженных частиц. Ионы, имеющие положительный заряд перемещаются к катоду, а частицы с отрицательным зарядом притягивает анод.
Если на электроды подается переменное напряжение от бытовой электросети с частотой 50 Гц, в течение одной секунды изменение полярности происходит 50 раз, что влечет за собой периодическое изменение направления движения ионов. Вследствие повышенного сопротивления водной среды и внутреннего трения происходит преобразование кинетической энергии в тепловую, что и вызывает интенсивный нагрев раствора электролита.
Поскольку вода в системах централизованного снабжения имеет мало общего с чистой (Н2О) и представляет собой раствор солей калия, кальция, магния и других элементов, она вполне может считаться электролитом. Непосредственный нагрев электролита (без контакта с поверхностью ТЭНа или корпусом) называется первичным.
Принципиальное отличие электродных котлов от других электрических установок заключается в том, что нагрев теплоносителя происходит без контакта с нагревательным элементом.
Следует также отметить, что производительность агрегата непосредственно связана с химическим составом теплоносителя.
Устройство и принцип работы электродного котла
Поскольку принцип работы установки не отличается особой сложностью, конструкция агрегатов предельно проста.
Электродный котел включает в себя:
В большинстве конструкций роль второго электрода играет корпус прибора1, подключенный к нулевому проводу через клемму 2.
Емкость с одной стороны герметично закрыта основанием 3, в котором закреплен центральный электрод 4. Подача напряжения на стержень осуществляется фазовым проводом через клемму 5.
Подача теплоносителя осуществляется через входной патрубок 6, расположенный в нижней части агрегата. Нагретый теплоноситель поступает в отопительную магистраль через выходной патрубок 7, обычно, расположенный в верхней крышке изделия. Для установки арматуры оба патрубка имеют резьбовые наконечники.
Внешний кожух 8, имеет специальную клемму 9 для подключения провода заземления и служит дополнительной защитой от поражения электрическим током. Кроме этого, форма и полиамидное покрытие кожуха могут обеспечить привлекательный внешний вид всей установки.
Для повышения эффективности работы отопительной системы, перед входным патрубком устанавливается циркуляционный насос, обеспечивающий интенсивное прохождение жидкости через рабочую полость устройства.
Если для достижения требуемого результата требуется мощность более 10 кВт, целесообразно использовать электродный котел подключаемый к трехфазной электросети.
Принцип работы трех электродного агрегата не отличается от принципа работы обычного котла, отличие заключается в числе стержней и их размещении. Каждый электрод соединяется с отдельной фазой через специальные клеммы в нижней части установки. Располагаются стержни в вершинах правильного равностороннего треугольника, вписанного в окружность рабочего цилиндра. Для заземления прибора используется клемма на корпусе.
Поскольку в процессе эксплуатации электроды могут разрушаться, конструкция установки предусматривает их оперативную замену. Для этого необходимо:
Преимуществом электродных установок является то, что при отсутствии в системе теплоносителя не происходит разрушения деталей котла.
Поскольку конструкция самого котла не предусматривает никаких контролирующих элементов, регулировка осуществляются с помощью внешних управляющих систем.
Простейший блок состоит из одного термодатчика, устанавливаемого перед входным патрубком и отключающим подачу электроэнергии по достижению заданной температуры. Более точная регулировка осуществляется с помощью двух термодатчиков, расположенных на входе и выходе.
Стоимость автоматической системы регулирования является наиболее весомой составляющей цены электродного котла, которая может изменяться в довольно широком диапазоне.
Плюсы и минусы электродных котлов для отопления
Несмотря на противоречивые отзывы владельцев, нельзя не отметить очевидные преимущества электродных установок:
Перечень преимуществ действительно весом, однако наряду с ними, следует отметить и некоторые объективные недостатки:
Тщательно проанализировав все недостатки агрегата, можно прийти к выводу, что все они связаны с качеством и химическими свойствами теплоносителя.
Обзор и цены на лучшие марки электродных котлов
В настоящее время наибольшей популярностью пользуются несколько производителей электродных нагревательных устройств.
Изделия отечественного производственного предприятия «Галан» пользуются спросом не только в РФ, но и на всей территории СНГ. Надежные и экономичные агрегаты «Гейзер», «Вулкан» и «Очаг» отличаются компактными габаритными размерами длительным сроком службы и привлекательным дизайном корпуса. Для отопления частного дома чаще всего используется модификация «Очаг – 6», имеющая следующие технические характеристики:
К достоинствам электродного котла относятся доступная стоимость, простота монтажа и технического обслуживания. Для эффективной долгосрочной работы желательно установить стабилизатор напряжения и использовать в качестве теплоносителя специальные жидкости.
Цена агрегата 4500 руб.
Украинская компания предлагает электродные котлы, корпус которых изготавливается из бесшовной стальной трубы с толщиной стенки 4–5 мм. Модельный ряд состоит из нагревателей мощностью от 2 до 12 кВт, работающих от бытовой электросети и трехфазных моделей мощностью до 125 кВт. Самым большим спросом пользуются приборы, вырабатывающие от 3 до 6 кВт. Технические характеристики:
В комплект поставки входят система управления и циркуляционный насос. Цена электродного котла – 7500 руб.
Изделия этого российского бренда автоматически учитывают состояние электролита в отопительном контуре и корректируют режим работы установки. Как и многие другие производители, компания выпускает приборы для однофазной электросети с номинальной мощностью от 2 до 10 кВт и для трехфазной сети, рассчитанные на 35 кВт. Отзывы покупателей электродных приборов свидетельствуют, что наиболее востребованной моделью является «Beril – 9», имеющая следующие технические характеристики:
Изделие легко монтируется в отопительный контур, а система управления обеспечивает возможность регулировки мощности в диапазоне от 2 до 9 кВт. Средняя цена агрегата – 8500 руб.
Protherm Скат 24 KR 13
Электродный котел зарекомендовал себя как безопасное, надежное и эффективное устройство. Мощность установки – 24 кВт, базовая комплектация предусматривает наличие расширительного бака объемом 7 л и циркуляционного насоса. К очевидным достоинствам котла относятся:
Минимальная цена агрегата составляет 43 тыс. руб.
Ниже приводятся отзывы владельцев электродных систем, на практике оценивших преимущества и недостатки таких систем.
Электродные котлы для отопления частного дома отзывы владельцев
Поскольку отзывы пользователей играют в выборе котла далеко не последнюю роль, вот некоторые из них.
Электродный котел своими руками чертежи
Прежде чем приступить к изготовлению следует учесть, что львиная доля цены электродной установки приходится не на сам нагреватель, а на электронную систему управления, насос, обеспечивающий циркуляцию теплоносителя и другие комплектующие, изготовить которые в домашних условиях вряд ли получится. Ну а для тех, кто все же решил попробовать свои силы, ниже приведена пошаговая инструкция.
Особое внимание следует уделить уплотнению резьбовых соединений и устройству заземления.
Современные электродные котлы отопления отличаются простотой конструкции, надежностью и длительным сроком службы и вполне могут составить конкуренцию твердотопливным и газовым котлам. Использование электричества позволяет избежать как утомительной заготовки дров или угля, так и устройства дымоходов.