Электродный котел принцип работы. Ионный котел отопления. Для частных домов

Устройство оборудования данной группы простое и мало чем отличается от аналогов с ТЭН. Основная разница – в виде нагревательных элементов. В таких котлах вместо привычной спирали в «колбе» установлен блок электродов, помещенный в теплоизолированный корпус (бак водогрейного котла).

Принцип действия основан на преобразовании кинетической энергии ионов солей, растворенных в жидкости, в тепловую; чем с большей скоростью они перемещаются, тем выше степень ее нагрева. Она зависит не только от постоянной смены полюсов (~U 50 Гц), но и регулирования процесса подаваемым на электроды котла напряжением; изменяя его значение, пользователь выбирает приемлемую температуру теплоносителя на выходе отопительной установки. Принципиальное отличие от работы ТЭНового котла в том, что вода является частью электрической схемы; ток проходит через нее.

Что это означает? Эл/сопротивление жидкости напрямую связано с температурой. Поднимая ее, удается достичь более рационального расходования эл/энергии (75 0С – оптимальный режим). А специфика процесса, протекающего в баке котла, исключает теплопотери.

Плюсы электродных моделей

• Большой сортамент. Выбор по способу подключения (1 или 3 фазы) и мощности (в диапазоне 2–50 кВт).
• Проект для установки электродного котла, в отличие от газового оборудования, не требуется.
• Высокий КПД – до 98%.
• Компактность.
• Инертность к перепадам пром/напряжения. Его нестабильность на работе установки не отражается.
• Инерционность электродного котла нулевая. Вся тепловая энергия тратится на повышение температуры воды, а не предварительный разогрев ТЭН.
• Универсальность эксплуатации. В схемах отопления с электродными котлами может использоваться вода или «незамерзайка».
• Надежность. Все устройство – бак + металлические штыри; ломаться нечему.
• Удобство монтажа. Электродному, как и любому иному эл/котлу, не нужен; ограничений по месту установки практически нет.
• Возможность автоматизации. Хотя дорогие модели изначально оснащены всем необходимым.
• Электродные котлы способны работать в каскадных схемах. А это увеличение мощности + резервирование.
• Для обслуживания, замены электродов вызывать специалиста не обязательно.
• Демократичные цены на оборудование.

Минусы

• Требования к режиму. При превышении температуры теплоносителя значения в 75 0С растет энергопотребление. Для отопительных систем с большой протяженностью сложно выбрать котел соответствующей мощности. Причины: лимит поставки эн/ресурса для частного сектора, повышенная нагрузка на линию.
• Чувствительность к качеству жидкости. Как и на ТЭН, на электродах постепенно откладываются солевые образования; необходима регулярная очистка.
• Неуклонное снижение мощности. Связано с естественным «истончением» электродов. Их нужно регулярно менять, как и ТЭН в традиционных моделях.
• Надежное заземление. В квартире организовать сложно, но это обязательное условие монтажа оборудования. Ток в баке проходит сквозь теплоноситель, и, эксплуатируя незаземленный электродный котел, пользователь рискует ощутить удар даже при легком прикосновении к радиатору отопления.
• Одно из условий экономичной эксплуатации – качественная автоматика. А она стоит дорого.

Как недостаток в ряде источников указывается, что электродные котлы подключаются только к сети переменного напряжения; при U= происходит ионизация теплоносителя. У каждого хорошего хозяина имеется резервный агрегат (дизельный или бензиновый), значит, данный минус неактуален.

Примечание. Для повышения эффективности электродного котла нужно грамотно готовить теплоноситель, добиваясь оптимального удельного сопротивления току. Используются вещества, имеющиеся в каждом доме (к примеру, пищевая сода) и дистиллированная вода. Но не все препараты пригодны для этого; некоторые инициируют коррозию металла. Нужно еще и грамотно определить концентрацию «раствора», иначе мощность отопительной установки резко снизится. Без консультации с профессионалом лучше не практиковать!

Вот так выглядит электродный электрокотел.

Такой котел также называют ионным. Это связано с принципом преобразования им электрической энергии в тепловую. Сам по себе электродный котел совсем маленький. Электродный электрокотел для отопления устанавливается на трубу и его даже не нужно дополнительно крепить к стенам. Он держится за счет американок, на которые он посажен, этого вполне достаточно.

Корпус электродного электрокотла для отопления похож на отрезок трубы, длиной около 40 см. В один из торцов вкручивается металлический стержень. Второй конец либо запаян, либо же в нем вварен патрубок для циркуляции теплоносителя. Всего в корпусе нагревателя два патрубка для подачи и обратки. Они могут быть расположены:

• один в торце, второй перпендикулярно в боковой части;
• оба в боковой части перпендикулярно корпусу и параллельно между собой.

Принцип работы электрического котла отопления заключается в том, что между катодом (положительно заряженный электрод) и анодом (отрицательно заряженный электрод) происходит движение ионов. Они, в свою очередь, также могут быть как положительно, так и отрицательно заряженными. При этом постоянно происходит смена их полярности, один и тот же ион в секунду меняет плюс на минус 50 раз. Из-за этого движение ионов хаотичное, ведь плюс притягивает минус, а когда происходит постоянная смена полярности, то частицы, соответственно, меняют вектор движения.

В результате быстрых, хаотичных движений ионов возникает трение, благодаря которому теплоноситель для электрических котлов отопления быстро нагревается. Скорость реакции настолько высока, что отрезка в 40 см достаточно чтобы нагреть циркулирующую в котле жидкость. В качестве катода выступает металлический стержень, на который подводится фаза, то есть плюс. Ноль, он же минус, подсоединяется к корпусу, при этом стержень с корпусом, кроме как через теплоноситель, никак не контактирует. Они изолированы между собой. Если в электродном электрическом котле отопления не будет теплоносителя, реакция прекращается.

Недостатки такого метода нагрева:

• теплоноситель находится под напряжением;
• нужна солевая подготовка жидкости;
• нельзя использовать .

Нагревание теплоносителя происходит за счет контакта жидкости с электрическими зарядами. Вода – лучший проводник и благодаря своему сопротивлению быстро закипает. Поэтому нужно изменить состав теплоносителя таким образом, чтобы уменьшить его удельное сопротивление. При этом должен соблюдаться уровень рабочего тока в амперах. Для каждого нагревателя значение стартового и максимального тока указаны в технической документации. Чтобы достигнуть необходимой силы тока в жидкость добавляют поваренную соль, ту которой пользуются в быту.

Электродный электрический котел отопления работает только со специально подготовленным теплоносителем.

Количество соли в воде должно соответствовать государственному стандарту № 2874–72. На практике все происходит методом замера силы тока. При недостаточном его значении в жидкость добавляется еще поваренная соль, если же значение превышает допустимые нормы, то в теплоноситель добавляется дистиллированная вода. В дистиллированной воде практически нет примесей металла и солей, в то время как в водопроводной таких примесей много, особенно в воде с колодца или скважины. Температура теплоносителя контролируется специальными датчиками. При достижении установленной температуры они отключают котел и включают когда, вода остынет.

Принцип работы индукционного электрического котла

Индукционные отопительные электрические настенные котлы нагревают теплоноситель магнитным полем, которое создается электрическим током. Устройство электрического котла отопления:

• гильза (корпус);
• утеплитель;
• катушка;
• сердечник, по которому циркулирует теплоноситель.

Катушка в индукционных электрических котлах для отопления дома изолирована от жидкости, то есть ток в теплоноситель не проникает.

Медная обмотка через блок управления подсоединяется в сеть. За счет этого внутри катушки создается магнитное поле. В нем как раз и находится сердечник (грубо говоря, труба, по которой протекает жидкость). Магнитное поле нагревает трубу, а уже та, в свою очередь, отдает тепло воде. Корпус нагревателя остается холодным, так как он защищён слоем утепления. Этот метод хорош тем, что теплоноситель не находится под напряжением, соответственно током вас не ударит.

Чтобы увеличить время пребывания теплоносителя внутри котла, сердечник (труба) сделан не прямым, а имеет конструкцию некоего лабиринта, как показано на рисунке:

Наглядная схема конструкции и принципа циркуляции в индукционном котле.

Как видите, сначала жидкость заходит в индукционные электрические котлы для отопления дома через патрубок обратки, проходит несколько поворотов на 180 градусов и стремится к выходу. При этом нагрев начинается с первой секунды попадания теплоносителя в агрегат. Устройство электрокотла отопления не имеет никаких движимых элементов, на обмотке не скапливается накипь, ломаться, по сути, нечему. Разве что внутренние стенки теплообменника, в котором греется теплоноситель, могут со временем поржаветь. Но благодаря тому, что для производства применяется достаточно толстый металл, этот процесс растягивается более чем на четверть столетия.

Принцип работы тэнового электрокотла для отопления

Тэны бывают разной формы и размеров, но принцип работы остается неизменным.

Настенный электрокотел для отопления частного дома стоит дешевле всех своих собратьев, работающих от сети, да и замена тэна стоит сущие копейки. Нагрев воды тэнами практикуется не только в котлах. Такой метод широко используется:

• в бойлерах;
• в плинтусном водяном отоплении.

В современных электрических котлах для отопления нагрев теплоносителя осуществляется посредством тэнов. Они полностью погружены в жидкость и это является обязательным условием для их работы. Дело в том, что если тэн не будет контактировать с жидкостью, то перегорит. Вода охлаждает его, забирая тепло. Если же нагрев достигает критического уровня, то материал не выдерживает и сгорает.

Тэн состоит из металлической трубки, изогнутой в произвольной форме. Это могут быть круглые или продолговатые спирали с разным количеством витков. Внутри трубки находится кварцевый песок. Он является посредником между корпусом тэна и его нагревательным элементом. Всю работу по нагреву выполняет тонкая вольфрамовая нить, закрученная в спираль. По сути ничего сложного нет. Подытожим, как работает электрический котел отопления с тэнами:

• ток подается на вольфрамовую нить;
• нить нагревается сама и отдает тепло кварцевому песку;
• песок проводит тепло на корпус тэна (металлическую трубку);
• трубка контактирует с теплоносителем и греет его.

При этом напряжение не должно попадать в теплоноситель. Если же жидкость бьет током, то это может быть результатом выхода из строя тэна, либо же проблем с заземлением. Из-за того, что нагревательные элементы постоянно контактируют с жидкостью, к тому же горячей, на них появляется накипь. Это оседают частицы металла, солей и минералов, которые есть в любой воде, кроме дистиллированной, конечно. Поэтому чтобы тэновые электрокотлы для отопления служили дольше лучше заливать в контур именно дистиллированную воду. Ее можно купить, либо же добыть самостоятельно.

Способов несколько. Можно собрать дождевую воду или же нарезать бензопилой на реке льда и растопить его. В крайнем случае, можно отстоять обыкновенную воду, чтобы все ненужное осело, а потом шлангом слить со дна треть жидкости. Но даже если вы не будете использовать дистиллированную воду, не стоит сильно переживать о замене тэнов. Они недорогие и найти их можно во многих местах, с эти проблем нет.

Еще одно преимущество тэновых электрокотлов – это широкий ассортимент моделей. Есть напольные электрические котлы отопления и настенные модели, которые можно подключать в сеть 220 и 380 вольт. Некоторые экземпляры оснащены переключателем и являются универсальными. Да и разницы в конструкции нагревателя на 220 и на 380 вольт нет никакой, все дело в последовательности подключения нагревательных элементов. В блоке управления делаются две независимые схемы подключения, а пользователь выбирает ту, которая ему нужна.

Принцип управления работы всех видов электрических котлов

Простой блок управления с дисплеем для электрического котла.

Понятное дело, что вручную управлять работой нагревателя – это нонсенс, всё-таки во время высоких технологий живем. Поэтому почти все виды электрокотлов отопления оборудуются электронным управлением с разным количеством опций. «Мозги» аппарата могут быть и не предусмотрены производителем. В некоторых моделях ставят самые простые и необходимые датчики, в дорогих аппаратах количество функций значительно шире. Что должно быть в блоке управления всех видов электрических котлов отопления:

• датчик температуры;
• отдельные предохранители;
• реле времени;
• реле нагрузки;
• двухтарифный счетчик.

Датчик температуры лучше ставить на контроль воздуха в помещении, чем на теплоноситель.

В зависимости от температуры за окном, при одинаковом нагреве теплоносителя в доме будет то теплее, то холоднее. Удобнее когда температура в помещении удерживается на одном уровне методом повышения или понижения нагрева жидкости в контуре.

Реле нагрузки не даст включиться нагревателю, когда домашняя сеть перегружена. Например, когда работает стиральная машина. Таким образом, проводка не будет испытывать перегрузок и не перегорит. Чтобы сэкономить на счетах за электроэнергию в домах, которые обогреваются электроприборами нужно устанавливать счетчики двойного тарифа.

Они считают, сколько потрачено энергии в дневное и ночное время, и разделяют стоимость за использованные киловатты. Ночью электричество дешевле. Установленное реле времени будет включать нагреватель тогда, когда это более выгодно, то есть ночью. В то время как днем котел будет работать как можно меньше.

Если серийные модели нагревателей не устраивают вас по своим функциям или слишком дорого стоят, то вы можете купить самый простой котел и собрать блок управления самостоятельно. Это удобно, так как вы сами определяете, какие функции вам нужны, а какие нет. К тому же все можно делать поэтапно, соответственно, не нужно сразу выкладывать приличную сумму.

Среди бытовых теплогенераторов, использующих для нагрева теплоносителя электроэнергию, наибольшую популярность приобрели электродные котлы. Благодаря своим многочисленным достоинствам они заслужили немало положительных отзывов от домовладельцев, уже пользующихся изделием для обогрева собственного дома.

Общие характеристики электродных котлов

Принцип нагрева теплоносителя между двумя электродами за счет движения заряженных частиц обусловливает простейшую конструкцию этого вида нагревателей. Отрезок полой стальной трубы со вставленным в нее металлическим стержнем – вот и все основные элементы, из которых состоят экономичные электродные котлы отопления. С обеих сторон труба герметично закрыта, а по бокам приварены патрубки для присоединения трубопроводов системы отопления. Ко внутреннему металлическому стержню подключается фаза электрической сети, к корпусу аппарата – ноль. Теплогенераторы мощностью свыше 5 кВт изготавливаются с тремя стержнями для подключения трехфазной сети.

Электродные котлы Галан

Проходящий через электроды и воду переменный ток заставляет ионы солей кальция и магния, содержащихся в воде, менять направление своего движения 50 раз в секунду, в соответствии с частотой 50 Гц. Благодаря этому процесс электролиза становится неполноценным и вещество не переносится от одного электрода к другому, как при постоянном токе. Исходя из сказанного, можно подвести итоги:

• изделие имеет небольшие размеры, это очень удобно при монтаже;
• конструкция аппарата очень простая и не требует постоянного обслуживания;
• электродные котлы для отопления частного дома очень эффективны в работе (КПД 97-99%);
• как показывает практика, при работе с простой водопроводной водой очистку рабочих поверхностей надо производить 1 раз в 3-4 года;
• электроустановка очень надежна в работе, поскольку в ней просто нет деталей, которые могут сломаться или испортиться;
• доступная всем слоям населения стоимость.

Электродные отопительные установки

При выборе электрического источника тепла в частный дом можно воспользоваться таким советом: если при внимательном визуальном осмотре видно, что агрегат сделан добротно, то и работать он будет хорошо и надежно.

Обращайте внимание на качество изготовления изделия в целом: надежность креплений, отсутствие перекосов корпуса и контактов, целостность лакокрасочного покрытия, качество сварных швов. Что касается выбора из множества производителей, предлагающих вам электродный экономичный котел, то это не слишком важный вопрос, поскольку принцип действия для всех электродных аппаратов один и экономичность их абсолютно одинакова.

Другое дело, что перед покупкой понадобится выполнить подбор и расчет электродного котла по необходимой тепловой мощности. При этом за основу можно принять следующее утверждение:

Удельное количество теплоты, потребное на обогрев 1 м2 жилого помещения высотой до 3 м составляет 100 Вт с учетом всех запасов и погрешностей.

Зная общую площадь здания по наружному обмеру, вы легко можете рассчитать необходимую тепловую мощность. По ней следует выбрать электронагреватель из предлагаемого модельного ряда, приняв ближайший по мощности, только в большую сторону.

Если вы планируете в ближайшее время расширять отапливаемую площадь, а следом и отопление частного дома, то можно приобретать электрокотел с двукратным запасом, это абсолютно не отразится на экономичности. Данный факт объясняется тем, что любой электродный отопитель всегда работает на полную мощность, температуру теплоносителя или воздуха в доме регулирует автоматика, которая включает и выключает электроустановку при необходимости. Более мощный агрегат будет меньше времени затрачивать на нагрев теплоносителя и после этого отключаться, в этом вся разница.

Дополнительные факторы

К подбору автоматики с исполнительным устройством надо отнестись очень внимательно. Дело в том, что комнатный регулятор температуры или контроллер управления климатом не может напрямую подавать напряжение на электронагреватель, поскольку в цепи протекает слишком большой ток. Для этого применяются устройства – посредники: реле, пускатели и так далее. При использовании электродных котлов для отопления совместно с электромагнитными пускателями или контакторами будьте готовы к громким щелчкам, раздающимся на весь дом при включениях агрегата. Чтобы этого избежать, лучше выбрать бесшумный блок управления на тиристорах.

Многие производители в техническом паспорте или руководстве по эксплуатации изделия дают рекомендации, в соответствии с которыми надо готовить теплоноситель для электродных котлов. Это очень важный момент, от содержания солей в теплоносителе зависит эффективность работы агрегата. Если их количество невелико, как в дистиллированной воде, то проводимость воды будет очень слабой, а электрическое сопротивление – высоким. Котел попросту не будет функционировать. И наоборот, если вода «пересолена», то процесс идет слишком бурно и возникает частичный перенос вещества, как при электролизе. В результате происходит ускоренный износ и уменьшение рабочей поверхности центрального электрода. На рисунке показан электрод, отработавший 2 года с водопроводной водой (справа) и соленой водой из скважины (слева).

Заключение

В действительности электродные генераторы тепла очень надежны, притом, что имеют низкую стоимость. Но следует учитывать, что в силовой цепи электрокотла часто возникает большой ток, надо применять провода и кабели соответствующего сечения, это вопрос вашей безопасности. Поэтому для монтажа и подключения оборудования стоит привлечь специалиста – электрика.

Иногда ситуация складывается таким образом, что при выборе источника энергии для системы отопления собственного дома наиболее приемлемым, а порой – даже единственно возможным вариантом видится использование электричества. Газовые сети пока что пришли еще не в каждый населенный пункт и не к каждому зданию. Использование твёрдого топлива становится рентабельным лишь в тех регионах, где оно действительно доступно и дешево. По котлы на дизельном топливе – вообще отдельный разговор, так как само по себе такое оборудование стоит очень дорого, и организация правильного и безопасного хранения хотя бы минимального запаса солярки – задача также непростая.

Электричество, надо полагать, есть в каждом загородном доме. Понятно, что многих отпугивает высокий уровень тарифов, но случается, что иного выхода просто не остаётся. Естественным желанием хозяев становится подобрать оборудование с минимальным потреблением энергии и максимальной теплоотдачей. Поэтому столь высокую заинтересованность потребителей в последнее время вызывает электродный котел для отопления частного дома.

На фоне своих «собратьев-конкурентов», то есть электрических котлов иных типов, именно электродные можно назвать самыми неоднозначными по отзывам, по приписываемым им невероятным качествам, которые соседствуют с разгромной критикой. Следует с осторожностью воспринимать эти полярные мнения, так в подобных ситуациях, скорее всего, правда расположилась где-то между крайностями.

Возможно, вас заинтересует информация о том, какой подойдет

Цель данной публикации – помочь несведущему читателю разобраться, что же такое электродный котел, как он устроен. Ну и, конечно, насколько следует обращать внимание на действительные и мнимые достоинства и недостатки. Будет приведен краткий обзор моделей, представленных в продаже, затронуты некоторые вопросы по установке и обслуживанию такого оборудования.

Базовое устройство и принцип действия электродного котла

Некоторым читателям будет намного проще понять устройство и принцип работы электродного котла, если они вспомнят незамысловатый способ быстрого кипячения воды с помощью нехитрого приспособления. В студенческих общежитиях, где за соблюдением запретов иметь электрические нагреватели строго следили коменданты, такое устройство было спрятано, наверное, в каждой комнате. Это кабель, на одном конце которого установлена вилка для подключения к сети. А на другом – два бритвенных лезвия, закрепленных тем или иным способом, но обязательно так, чтобы между ними оставался небольшой просвет. Вместо лезвий, применялись и другие металлические пластинки: в армейских казармах, например, в дело часто шли подковки для сапог. Суть от этого не менялась.

После опускания такой «сборки» в воду и подключения к сети 220 вольт происходил очень быстрый нагрев воды. Ждать приходилось недолго – закипание стакана занимало меньше минуты. Этот же принцип используется и в электродных, или, как их еще часто называют, ионных котлах.

Предупреждение: подобные эксперименты – весьма опасны, и повторять их не следует. Велика вероятность получения электрической травмы или возникновения пожароопасной ситуации от короткого замыкания. В наше время – предостаточно миниатюрных кипятильников заводского производства.

В чем же здесь дело, за счет чего осуществляется столь быстрый нагрев? Чтобы понять принцип, необходимо вспомнить некоторые физические законы.

Даже обычная вода (если, конечно, не брать во внимание дистиллированную) обладает электролитическими качествами – растворенные в ней вещества приобретают ионную структуру, то есть совокупность положительно и отрицательно заряженных частиц. Если опустить в такую среду два электрода постоянного тока, то начнётся направленное движение ионов: отрицательно заряженных (анионов) – к положительному проводнику (катоду), и положительных (катионов) – к аноду. Этот процесс называется электролизом.

Но в нашем случае используется переменное напряжение с частотой 50 Гц. Это означает, что полярность погруженных в воду электродов меняется со скоростью 50 раз в течение секунды. Естественно, движение ионов в таких условиях не направленное, а превращается в колебательное, со сменой направления с такой же частотой. Так как подобные колебания происходят в достаточно плотной водяной среде, оказывающей существенное сопротивление движению, энергия перемещения превращается в тепловую. В пространстве между электродами происходит очень быстрый нагрев, который и приводит к закипанию воды.

Точно так же работает и электродный котел, только выработанная тепловая энергия уже передается потоком теплоносителя по точкам теплообмена – радиаторам. Во всех остальных типах электрических котлов в качестве «передаточного звена» выступают те или иные металлические детали. Это может быть трубчатый корпус ТЭНа, лабиринт внутренних каналов или сам корпус – в приборах индукционного типа. В лбом случае, теплоноситель прогревается только за счет прямой теплопередачи. А вот в электродной схеме такого «посредника» нет в принципе – нагревается сама жидкая среда, находящаяся в данный момент между погруженными в нее проводниками.

Говорят, и это похоже на правду, что подобная технология была перенесена в быт человека из военной промышленности – именно так обеспечивается нагрев воды для отопления отсеков подводных лодок и надводных кораблей. В пользу этого говорит сочетание необходимых качеств – компактности, быстродействия, эффективности, пожаробезопасности.

Небольшое отступление, чтобы не возвращаться к проблемам терминологии. Электродные котлы иногда называют ионными – почему, наверное, понятно. Однако, иногда производители делают упор на именно такой формулировке, пытаясь провести некую границу между этими двумя понятиями. Мотивируют они тем, что в их приборах реализовано высокоточное управление на уровне «количества и качества ионов», участвующих в процессе нагрева. Это можно воспринимать в качестве рекламного хода или относится к этому всерьёз – в любом случае, такое управление возлагается на какой-либо блок электроники и требует применения точно выверенного состава электролита-теплоносителя. Но принцип действия самой схемы нагрева – от этого ничуть не меняется. Так что не будет большой ошибкой использовать любую из этих двух формулировок.

А вот название «катодный» или «анодный» котел – совершенно не корректное, так как в режиме постоянного напряжения подобная схема попросту неработоспособна.

Как устроен электродный котел отопления?

Простота принципа работы такого котла предопределяет и весьма несложное устройство самого нагревательного прибора. Несмотря на достаточно широкое разнообразие представленных в наше время в продаже моделей, практически все они и внешне схожи между собой, и имеют примерно одинаковую компоновку.

Разница лишь – в некоторых нюансах внешнего исполнения в различных производителей, и в особенностях управляющей аппаратуры (которая, по сути, чаще всего уже котлом не является и приобретается отдельно).

Электронные котлы могут быть предназначены для работы от сети переменного тока 220 В, или от трехфазной – 380 В. Это предопределяет некоторое различие в их конструкции.

Рассмотрим для начала, как устроен однофазный котел.

Он представляет собой металлический корпус цилиндрической формы (поз. 1). Этот отдел служит не только для обеспечения протока теплоносителя – металлические стенки корпуса играют роль одного из электродов. Для этого на корпусе предусматривается клемма подключения «нулевого» провода (поз. 2). На рисунке показано упрощённо, но часто эта клемма расположена скрыто, так как убрана в коммутационный блок котла.

Цилиндрическая часть корпуса с одной стороны заканчивается патрубком для подключения к трубе подачи отопительного контура (поз. 3) – именно отсюда в систему будет поступать разогретый в котле теплоноситель (показано розовой стрелкой). Подача же теплоносителя осуществляется через другой патрубок, расположенный перпендикулярно оси главного цилиндра (поз. 4 и голубая стрелка соответственно).

Ровно по центру главного рабочего цилиндра размещен второй электрод (поз. 5). Естественно, должен соблюдаться необходимый зазор между ним и стенками – именно в этом промежутке и будет происходить быстрый нагрев теплоносителя. С этой стороны рабочий цилиндр заглушен – здесь размещён блок коммутации, включающий и клемму для подсоединен ия фазного провода. (поз. 6).

На рисунке, просто для наглядности, показан своеобразный «макет», котел самодельного изготовления. Естественно, в моделях заводской сборки все это выглядит более аккуратным.

Отличия в трехфазных моделях, по сути, только в конструкции электродов, и в связанном с этим увеличением габаритов всего изделия.

На корпусе котла все равно предусмотрено клеммное подключение, оно предназначено для коммутации провода нуля и заземления. А внутри рабочего цилиндра расположены три электрода (по числу фаз), которые конструктивно размещены на общей диэлектрической колодке на равных расстояниях – по углам равностороннего треугольника.

Электроды являются заменяемой деталью котла – их, в случае выхода из строя, можно заменить на новые.

Безусловно, в той области, где рабочий центральный цилиндр заглушен блоком коммутации, предусмотрена надежная гидро- и электротехническая изоляция. В заводских моделях, чтобы минимизировать вероятность получения обитателями квартиры электротравмы, корпус покрыт специальным изоляционным полиамидным составом.

Габариты электродных котлов могут сильно различаться – от миниатюрных нагревателей, которые обслуживают всего один или несколько радиаторов отопления, до мощных установок, способных обеспечить теплом крупное строение. Нередко такие котлы объединяют в своеобразные «батареи» с параллельным подключением, и запускают в работу одновременно или выборочно, по мере появления необходимости в поддержании большей или меньшей мощности обогрева.

По сути, у большинства моделей котлов на самом корпусе больше никаких управляющих или дополнительных устройств и нет. Все функции контроля и управления вынесены в отдельные модули различной степени сложности.

Самый простой набор управляющего оборудования комплектуется термодатчиком, устанавливаемый на трубе подачи и контролирующий степень разогрева теплоносителя. Более точный системы уже имеют два датчика – на входе и выходе в котел. На пульте управления выставляется необходимый уровень нагрева, и автоматика будет подавать питание на электроды, исходя из текущих значений с учетом их гистерезиса (установленного диапазона).

Существуют и гораздо более сложные схемы контроля и управления – они являются «фишкой» некоторых производителей подобного оборудования. В основном они рассчитаны на поддержание комфортных условий при минимально возможных энергозатратах.

Разберемся с преимуществами и недостатками электродного котла

Это, наверное, самый важный вопрос – по ходу изложения уже отмечалось, что подобному оборудованию приписывают массу действительным и надуманных достоинств и недостатков. Поэтому лучше разобраться не спеша – по каждому пункту.

Что утверждают про достоинства ионных котлов?

• Если рассмотреть электрические котлы равной мощности, то по компактности размеров и невысокой массе ионные котлы находятся вне конкуренции.

Это неоспоримое качество – действительно, простота контракции предопределяет и небольшие размеры. Особенно это выражено в сравнении с индукционными моделями, которые «славятся«своей массивностью и немалыми габаритами.

• Электродный котел не требует при установке согласовательных процедур, ему не нужен дымоход и дополнительная приточная вентиляция.

С этим не поспоришь, но такими же достоинствами обладает вообще всё электрическое котельное оборудование, и электродные модели никак в этом плане не выделяются

• Электродным приписывают буквально «сказочные» показатели КПД – якобы потребление ими электроэнергии чуть ли не вдвое ниже, чем у других электрических котлов.

По большому счету, все электрические колы имеют КПД, стремящийся к 100% — нет ни узлов трения, ни механических передач, полностью отсутствует какой-либо отвод продуктов сгорания – вся электрическая энергия переходит в тепловую. Иное дело, что, скажем, котлы, в которых используется резистивный принцип нагрева – более инерционные, то есть им требуется больше времени на выход в номинальный режим, а в электродном «разгон» проходит гораздо бытсрее. Но в дальнейшем вряд ли будут какие-либо преимущества. Ожидать какого-то «притока энергии извне» - просто несерьёзно, так как фундаментальный закон физики о сохранении энергии обмануть невозможно.

• Электродные котлы безопасны с той точки зрения, что в случае вытекания теплоносителя из системы отопления они не приведут к перегреву и перегоранию.

Этот их свойство – совершенно очевидно. Если в рабочем цилиндре нет воды (теплоносителя), то цепь попросту разомкнута, и котёл не может работать в таких условиях в принципе.

• Ионные котлы нечувствительны к перепадам сетевого напряжения.

Это – достаточно спорное, если даже не сказать – несуразное утверждение. Посмотрите на любой нагреватель, работающий по резистивному типу – он также неприхотлив к падениям напряжения, просто снижается его текущая мощность нагрева. С этой точки зрения, электродный котёл мало чем отличается от него. Да и по большому счету стабильное напряжение необходимо не столько нагревателю, сколько блоку контроля и управления и дополнительному оборудованию системы отопления. Так что в условиях нестабильности в местной электросети без установки стабилизатора все равно обойтись сложно.

Точная электроника управления котлами отопления требует стабильного напряжения!

Подробнее о том, как устроен , как его правильно подобрать из предлагаемого в продаже разнообразия – читайте в отдельной публикации нашего портала.

• Нагрев воды в электродном котле настолько стремительный, что сам по себе создается необходимый напор, позволяющий обходиться естественной циркуляцией, без применения насосов.

Это, безусловно, глубокое заблуждение. Действительно, сразу после запуска этот эффект может быть выражен в определённой мере, но когда система выйдет на расчетный режим, разница в плотности теплоносителя на входе и выходе из котла ничем не будет отличаться от систем с иными моделями нагревательных приборов.

Насос в системе, особенно оборудованной электрическим котлом, становится обязательным элементом – такое дополнение делает ее более экономичной и управляемой. А затраты на питание насоса несопоставимы с энергетическими потерями, которые напрасно расходуются на обеспечение перемещения теплоносителя по трубам в системе с естественной циркуляцией. Так что никаких преференций в этом плане электродный насос не создает.

• Компактность электродных котлов позволяет их устанавливать в уже имеющиеся системы отопления в качестве дополнительных источников тепловой энергии.

Да, это практикуется, причем электродный котел, в зависимости от мощности и габаритов модели, может устанавливаться как в котельной, так и непосредственно в жилых помещениях, прямо у радиаторов. Электрический прибор может быть запущен «в помощь» основному, прийти «на замену», когда основному источнику тепла требуется какая-то технологическая или ремонтно-профилактическая пауза. Особо удачным считается применение электрических котлов в связке с другими котлами с их общим подключением к буферным емкостям – это позволяет накапливать энергетический потенциал в период действия ночного льготного тарифа.

Буферная емкость (теплоаккумулятор) – оптимизация системы отопления дома

Аккумулирование тепла, выработанного твердотопливным котлом в период сгорания дровяной закладки, или электрическим – во время действия льготного тарифа – прямой путь к повышению экономичности эксплуатации системы отопления. Как устроена , и как правильно подойти к выбору подобного оборудования – в отдельной публикации портала.

Если применяется смешанная схема с использованием электродного и другого котла, то или общий теплоноситель должен соответствовать именно электродному принципу нагрева, или применяется буферная емкость с дополнительным теплообменником, не допускающим смешивания теплоносителей.

• Малая инертность электродного котла значительно упрощает процесс точной регулировки системы отопления.

Очень спорное утверждение – в комплекте с несложными системами управления это приведет лишь к более частым циклам пуска и остановки, что вовсе не является благом. Кроме того, электролиты имеют свойство изменить свои электротехнические характеристики при нагреве, причем – не линейно. Это делает правильную отладку системы отопления и точное управление ею – не столь уж и простой задачей. Электрические котлы с ТЭНами или индукционные в этом плане выглядят предпочтительнее.

• Эксплуатация электродных котлов не приносит вреда окружающей среде.

Это свойство присуще вообще всем электроустановкам – нет выбросов в атмосферу. А вот,с другой стороны – электродные котлы даже менее «благополучны», недели их «собратья» – вопрос в химическом составе используемого теплоносителя, который часто содержит весьма токсичные вещества. Утилизация таких жидкостей должна проводиться специалистами, по всем правилам, ни в коем случае не допускается слив ни на грунт, ни в систему канализации.

• Электродные котлы славятся невысокой стоимостью.

Опять, казалось бы, бесспорно, так как цена самих нагревателей, действительно, лежит в весьма доступном диапазоне. Но очень часто здесь кроется и «маркетинговая ловушка». Добавьте к стоимости котла цену блока управления, термодатчиков, циркуляционного насоса – и общий итог будет вполне сравним со, скажем, ТЭН-котлом, в компоновке которого все эти узлы уже предусмотрены.

Возможно, вас заинтересует информация о том, насколько эффективен

А без дополнительных устройств мониторинга и управления эксплуатировать электродный котел не просто невыгодно, но и очень опасно: оставить без контроля процесс чрезвычайно быстрого нагрева воды – все равно, что заложить бомбу замеленного действия – рванет рано или поздно обязательно.

Так что при покупке следует ориентироваться не только на широко рекламируемую невысокую стоимость электродных котлов, но и на уровень цен всего необходимого для их эффективной и безопасной эксплуатации аппаратного наполнения.

Действительные и надуманные недостатки электродных котлов

Даже беглый взгляд на приписываемые электродным котлам отрицательные стороны может заранее сформировать предубеждение против такой системы отопления. Однако, так ли все это справедливо? Давайте и здесь разберемся несколько глубже.

• Теплоноситель всегда должен быть качественным, с правильно подобранным, сбалансированным химическим составом.

Это действительно так, и хлопот такое требование доставляет порой немало. Состав должен давать хорошую ионизацию, обладать достаточной теплоемкостью, широким рабочим диапазоном температур, быть безопасным со всех точек зрения и не вызывать активную химическую коррозию металлических деталей системы. Жидкость не должна иметь и слишком высокого сопротивления, иначе через не и вовсе может не пойти ток. Одним словом – критериев немало.

Неискушённому хозяину подобрать оптимальный состав бывает очень непросто, а залитый «на глазок» состав вполне спососбен, хоть и обеспечивая работу системы в принципе, резко снизить ее эффективность, сведя к минимуму все основные достоинства ионных котлов. Если учесть еще и то, что теплоноситель быстро «стареет» и меняет свои качества, требует регулярной замены, то это, конечно, в совокупности, вызывает массу вопросов к удобству эксплуатации подобной системы.

• Использование ионных котлов ограничивает хозяев с выбором радиаторов отопления

Совершенно справедливый упрек. Действительно, чугунные или стальные радиаторы таким системам отопления противопоказаны. Возможные явления коррозии черных металлов способны нарушить химический состав теплоносителя, снизить его электролитические качества. Кроме того, чрезмерно высокая теплоемкость чугуна в сочетании с большим внутренним объемом таких батарей приведет к тому, что электродный котел станет работать практически без пауз, и об экономичности придется забыть.

Оптимальный вариант для таких котлов – это . Подойдут и качественные алюминиевые. А вот недорогие радиаторы из вторичного алюминия (обычно изготавливаемые по технологии экструзии) использовать не рекомендуется – металл будет содержать множество примесей, и это обстоятельство очень быстро нарушит сбалансированный химический состав теплоносителя.

• Еще один недостаток из того же ряда – такие котлы не должны использоваться в системе отопления открытого типа.

Все правильно – свободный доступ атмосферного воздуха к теплоносителю способен, во-первых, резко повысить его коррозионную агрессивность, а во-вторых – разбалансировать необходимый химический состав жидкости.

• Вода из системы отопления не должна использоваться для бытовых или технических нужд.

Непонятно, почему это приписывают только электродным котлам? Хорошему хозяину никогда и не придет в голову отбирать воду из контура отопления, вне зависимости от того, какой в ней установлен котел! Для этого есть другие способы получения горячей воды, например, установка бойлера косвенного нагрева. И электродный котел ничем в этом плане не отличается от других.

• Схема с использованием электродного котла всегда выдвигает особые требования к надежному заземлению.

Да, это так. Важность велика уже с тех позиций, что корпус электродных котлов сам по себе является одним из электродов, в отличие от всех остальных типов оборудования. Если в других приборах модно ограничиться установкой УЗО, в данном случае такая мера будет неэффективной, также из-за особенностей принципа работы – УЗО будет срабатывать постоянно из-за неизбежных утечек. Значит, для обеспечения безопасности – только надежное заземление.

Однако, справедливости ради, заметим, что качественное заземление необходимо вообще для всех мощных электрических приборов. Так что это не является в прямом смысле слова недостатком ионных котлов, а просто относиться к разряду повышенных требований к обеспечению безопасности их эксплуатации.

• Верхняя граница нагрева теплоносителя в системах с электродными котлами – 75 градусов.

Порог нагрева есть у всех котлов – для того и существуют блоки контроля и управления, чтобы следить за этим. В электродных котлах этот порог обусловлен тем, что при более высоких значениях нагрева начинаются сильные изменения в электролитических характеристиках теплоносителя, что ведет с ненужному перерасходу электроэнергии без сколь-нибудь полезной тепловой отдачи.

Впрочем, для домашних автономных систем отопления такого порога температуры обычно вполне хватает для эффективного обогрева помещений.

• Электроды ионных котлов имеют неположительный срок службы, быстро зарастают, требуют замены.

Очень спорно. Возможно, такой вывод сделали те хозяева, кто использовал некачественный теплоноситель, что привело к быстрому образованию накипи. В нормальных условиях электроды служат немало.

Но даже если и пришел срок замены вышедших из строя комплектующих (а это случается с абсолютно любой электрической техникой), то такую операцию нельзя назвать особо затратной или сложной.

• Установка электродного котла, отладка и запуск системы отопления – достаточно сложные процедуры, требующие привлечения специалистов.

Здесь бы надо разделить понятия. Сам монтаж котла в контур отопления, наоборот – очень прост и понятен. А вот что касается отладки – то, увы, приходится с этим согласиться. Правильно оценить химический состав теплоносителя, общую эффективность функционирования системы, не обладая соответствующими опытом и не располагая необходимым оборудованием – крайне сложно. Значит, следует быть готовым к ежегодному вызову специалистов для профилактических работ пред началом отопительного сезона.

Надеемся, что информация этого раздела публикации поможет взвешенно оценить перспективы установки такого типа котла. Если же, по мнению потенциальных хозяев, преимущества такого принципа нагрева перевешивают имеющиеся недостатки, то можно переходить к выбору из имеющегося в продаже ассортимента. Об этом – в следующем разделе публикации.

Обзор российского рынка электродных котлов

Надо заметить, что несмотря на противоречивость в оценке электродных котлов, популярность их достаточно высока и даже имеет тенденцию к росту. Естественно, производители учитывают это, и представляют на российский рынок немалое количество моделей. Рассмотрим наиболее популярные в наших краях бренды.

Котлы компании «Галан»

Это – московская фирма, которая стала пионером в сфере производства электродного отопительного оборудования. Причем, некоторая информация позволяет говорить о том, что это лидерство по освоению инновационной технологии – не только среди российских компаний, но и в более широком, мировом масштабе.

Первые разработки были запатентованы и запущены в серийное производство еще в начале 1990 годов. Можно с большой долей уверенности утверждать, что и поныне бренд «Галан» остается своеобразным «законодателем мод» в этой области.

Если в интернете задать поисковый запрос по теме «электродный котёл», то почти наверняка первые строчки в перечне полученной информации займут именно изделия «Галан».

Цены на модельный ряд котлов Галан

котлы галан

Современный ассортимент электродных нагревателей для систем отопления представлен тремя линейками продукции. В каждой из них несколько моделей различной мощности.

• Для крупных особняков, для многоквартирных домов или для отопления больших хозяйственных или общественных объектов применяются котлы линейки «Галан-Вулкан». Они работают исключительно от трехфазной сети питания, и представлены моделями мощность. 25, 36 и 50 кВт.
• Линейка средней мощности – «Гейзер». В ней – всего две модели, мощностью 9 и 15 кВт. Подойдёт для большинства средних по величине загородных домов.
• Наконец, наиболее компактные модели – линейка «Очаг», от 2 до 6 кВт. Несмотря на скромные размеры и всего «полкило» веса, за ними заявляются очень серьезные показатели, достаточные для обогрева небольших домов.

Основные параметры	«Вулкан 50»	«Вулкан 25»	«Гейзер 15»	«Гейзер 9»	«Очаг 6»	«Очаг 5»	«Очаг 3»
Потребляемое напряжение, вольт	380	380	380	220 или 380	220	220	220
Отапливаемое помещение, м³	до 1600	до 850	до 550	до 250 / до 340	до 200	до 120
Объем теплоносителя в системе, литров	300-500	150- 300	100- 200	50-100	35-70	30-60	25-50
Потребляемая сила тока, max, A	2×37,9	37.5	22.7	13,7/40	27.3	22.7	13.7
Пиковая потребляемая мощность в кВт, при tº воды 90ºС	50	25	15	9	6	5	3
Потребленная мощность в кВт, в среднем за сезон(6 месяцев) с 15 октября - по 15 апреля.	до 36000 кВт	до 18000 кВт	до 12000 кВт	до 8000 кВт	до 6000 кВт	до 5000 кВт	до 3000 кВт
Рекомендуемая температура на выходе, ºС	60	60	60	60	60	60	60
Диаметр муфты для подсоединения котла к отопительной системе	32	32	32	32	25	25	25
масса. кг	11.5	6,5	6,5	6,5	0.5	0.5	0.5
диаметр, мм	130	130	130	130	35	35	35
длина, мм	570	460	410	360	335	320	275
Цена в базовой комплектации	25000	16000	15800	15500	12500	12000	11500

Сами электродные котлы «Галан» - это хорошо отработанная и проверенная конструкция, которая выпускается уже давно без особых принципиальных изменений. А вот автоматика к ним – совершенствуется постоянно, пополняясь новыми образцами.

В базовую комплектацию (цены которой указаны в таблице) входит блок управления «Навигатор». При желании можно заменить его на более совершенную модель «Навигатор КТ+», естественно, с соответствующей доплатой.

Возможны и более дорогие, «навороченные» комплектации, включающие цифровые терморегуляторы по подаче и «обратке», модули управления циркуляционными насосами, комнатные выносные комнатные термостаты, отслеживающие температуру воздуха в помещениях, дополнительные устройства обеспечения защиты и безопасности эксплуатации.

Видео: презентационный видеоролик об электродных котлах «Галан»

Котлы электродные марки «ЭОУ»

Под этой аббревиатурой кроется очень простое и красноречивое название – «Энергосберегающая отопительная установка». Продукт российской разработки и производства, популярный в ряде стран ближнего и дальнего зарубежья и имеющий международную сертификацию качества.

Ассортимент котлов «ЭОУ» представлен двумя линейками – моделями, работающими в однофазной сети 220 В, мощностью от 2 до 12 кВт, и рассчитанные на трёхфазное питание 380 В, с мощностью вплоть до 120 кВт. Интересно, что в модельном ряду сохраняются единые внешние размеры приборов – они показаны на иллюстрации ниже.

В таблице ниже приведены характеристики модельного ряда котлов «ЭОУ», рассчитанных на однофазную сеть питания, как наиболее востребованных для отопления небольших и средних по размерам частных домов.

Основные параметры	1/2	1/3	1/4	1/5	1/6	1/7	1/8	1/9	1/10	1/12
Рабочее напряжение, Вольт	~220	~220	~220	~220	~220	~220	~220	~220	~220	~220
Потребляемая мощность. кВт	2	3	4	5	6	7	8	9	10	12
Объём отапливаемого помещения, м³	120	180	240	300	360	420	480	540	600	750
Отапливаемая площадь, м²	40	60	80	100	120	140	160	180	200	250
Потребление электроэнергии в сутки, кВт	2-16	3-24	4-32	5-40	6-48	7-56	8-64	9-72	10-80	12-96
Подъем воды в водяной системе (без насоса), метров вод. ст.	3	4	5	6	7	8	9	10	11	13
Пределы регулировки температуры,	до 95
Число электродов, шт.	один
Вес, не более, кг	3
Цена прибора, без щита управления, руб.	4500	4700	4900	5000	5300	5500	5800	6000	6200	6300
Цена набора комплектующих для монтажа щитка управления, руб.	1410	2000	2000	2000	2000	2000	3200	3200	3200	3200

Производитель заявляет о готовности оборудования к безаварийной эксплуатации в течение 30 лет, причем на первое десятилетие он дает заводскую гарантию.

Возможно, вас заинтересует информация о том, что собой представляет

Электродные (ионные) котлы «Берил»

В заголовок этого подраздела не зря в скобках вынесено слово «ионные» – это как раз тот уже упомянутый выше случай, когда производитель проводит градацию между электродными и ионными приборами своей разработки. В некоторых моделях предусмотрена специальная электронная система оценки количественного и качественного состояния ионной среды теплоносителя с выработкой соответствующих поправок в режим работы оборудования.

Модельный ряд представлен двумя типоразмерами – соответственно, для однофазной сети питания (мощностью от 2 до 9 кВт), и трехфазной – до 33 кВт. Габариты котлов показаны на иллюстрации ниже:

Можно отметить, что у котлов этого производителей есть одна характерная особенность: «зеркальное», в отличие от других марок, расположение силового блока – он размещен в верхней части, по ходу теплоносителя. Это, кстати, значительно упрощает проведение монтажных и профилактических работ, в том числе и с перекоммутацией проводов или даже заменой электродного блока на новый – все намного доступнее.

Ниже в таблице представлен уровень цен на различные модели котлов «Берил» и на рекомендуемые к нему модули управления.

Наименование котлов, систем управления, других комплектующих:	Цена, руб.
Ионные котлы BERIL с блоком автоматики (ручным изменением мощности с шагом 200 (600) Вт)
	5000
	9000
Блок управления "Евро" к котлам 220В и 380В	15000
Ионные котлы BERIL с блоком автоматики (автоматическое и ручное изменение мощности, шаг 600 Вт)
Котлы 380 В с симисторным блоком, мощностью 6, 9, 12, 15, 25, 33 кВт	20000
Модуль управления ЦСУ (с функцией ПИД режима)	15000
Ионные котлы BERIL с автоматикой (автоматическое или ручное изменение мощности с шагом 2 кВт)
Котел 380 В со встроенным симисторным блоком, мощностью 100 кВт	75000
Котел 380 В со встроенным симисторным блоком, мощностью 130 кВт	100000
Блок управления ЦСУ (с функцией ПИД режима) к котлам мощногстью 100 и 130 кВт	25000
Электродные котлы BERIL и автоматика к ним
Котлы 220 В; мощностью 5, 7, 9 кВт	5000
Котлы 380 В; мощностью 6, 9, 12, 15, 25, 33 кВт	9000
Блок управления ЭЦРТ ГЭКК к котлам 220 и 380 В	9000
Рекомендуемый теплоноситель
Теплоноситель BERIL V.I.P. на основе пропиленгликоля, порог кристаллизации -45 ºС, полиэтиленовая канистра 20 литров	2500

Кстати, в части аппаратуры управления именно эта компания старается задавать тон. На выбор потребителю предлагаются ручные, полуавтоматические и полностью автоматизированные модули управления. Предусмотрена возможность регулировки уровней задействованной мощности с определенным шагом, что обеспечивает более ровную и экономную работу всей системы.

Более современные модули управления ведут мониторинг состояние системы отопления в реальном времени, оснащаются специальными симисторными блоками, устройствами ПИД-реагирования. Такие системы управления способны только оценивать текущие показатели датчиков, но и прогнозировать ситуацию, вырабатывая при этом корректирующие поправки в установленный режим работы котла. В итоге подобные модели дают весьма существенный, оцениваемый в 15-20%, эффект экономии потребления электроэнергии без потери в комфортности создаваемого в помещениях микроклимата.

Электродные котлы – тот редкий, но очень приятный для осознания случай, когда при выборе оптимальной модели нет нужды искать зарубежные образцы – российская техника такого класса уверенно стоит на передовых позициях. Изо всего импортного ассортимента можно упомянуть лишь котлы латвийской компании «STAFOR», которые пользуются спросом у наших потребителей за высокие показатели надежности и безопасности эксплуатации.

Производитель комплектует свои изделия необходимыми блоками управления и контроля собственной разработки. В ассортименте, кроме того, фирменный теплоноситель, предназначенный именно для ионных энергетических установок, а также специальная добавка «STATERM POWER», дающая возможность точно корректировать химический состав теплоносителя для достижения максимальной эффективности работы котла.

Евгений Афанасьев главный редактор

Автор публикации 07.11.2016

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 создана специально под него.
• Если вы будете использовать антифриз в качестве теплоносителя, то нужно особенно уделить внимание разъемным соединениям, так как антифриз имеет более высокую текучесть, чем вода.
• Все трубы в системе следует обернуть теплоизоляционным слоем – так анодные котлы отопления будут работать более эффективно.
• Если радиаторы находятся на разных этажах в здании, то более эффективным будет такой вариант, как установка независимых ионных котлов для каждой группы.

Для любителей нетрадиционных систем отметим, что электродные котлы отопления своими руками или фабричные – не подойдут для систем Теплый пол и Теплый плинтус. Температура в таких системах не должна быть более 45 градусов – поэтому котел не сможет дать полную отдачу.