Электродные котлы: принцип работы, плюсы и минусы, советы по установке

Проводя отопление в частный дом, или модернизируя существующую систему, хозяева сталкиваются с проблемой выбора котла. Широкий ассортиментный ряд порождает много вопросов и сомнений. Если с приборами, работающими на водном тэне ещё как то понятно, то электродный принцип отопления мало кому знаком.

Котлы электродного типа относятся к электрическому виду отопления. Трудами инженеров малоэффективные тэны были заменены блоками электродов, выполняющими роль нагревательных элементов.

Области применения

— для системы тёплый пол;

— для создания тепловой завесы;

— в двухконтурных системах допустимо использование горячего водоснабжения.

Посмотрите видео о работе электродного котла

Принцип работы электродного котла

Принцип распространения теплоносителя зависит от типа системы ионных котлов:

• в закрытых предусматривается установка циркуляционного насоса для принудительного движения теплоносителя и расширительного бачка для первоначального этапа нагрева;

• в открытых системах движение теплоносителя осуществляется естественным образом.

Нагрев теплоносителя происходит за счёт движения ионов между электродами. Процесс хаотично движущихся положительных и отрицательных частиц сопровождается выделением тепловой энергии, которая используется для подогрева воды или антифризовой жидкости в системе.

Электроды выполняют функцию производителя электрического поля переменного действия.

Плюсы электродного котла

• высокая мощность (однофазные и трёхфазные от 2 кВт до 50 кВт);

• не имеет в конструкции дымоход;

• высокий коэффициент полезного действия (95-97%);

• регулирует давление в системе;

• возможность подключения автоматики;

• устойчивость к перепадам в напряжении;

• допустимо использование нескольких котлов в одном помещении;

• экологический вид отопления.

Минусы котла

• применяется только переменный ток;

• образование накипи на электродах;

• обязательные работы по заземлению во время установки;

• контроль температуры теплоносителя (свыше 75° идёт перерасход электричества).

Требования к установке и эксплуатации котла

Для эффективной и безопасной работы оборудования привлекается специалист, выполняющий монтаж и настройку котла. Установленный согласно требованиям прибор прослужит длительное время без поломок. А грамотный мастер ознакомит с правилами эксплуатации.

• Температурный диапазон, обеспечивающий работоспособность котла, колеблется от 10 до 40 градусов.

• Влажность воздуха в помещении не должна превышать 75%.

• Место установки оборудования должно иметь отдельное помещение с достаточным пространством для элементарного обслуживания. Там же размещается автоматика и приборы контроля.

• Наличие заземления является неотъемлемой частью монтажа.

• При покупке котла нужно убедиться в полной его комплектации.

• Установка прибора осуществляется низко по отношению к радиаторам для регулировки давления.

• Место соединения котла с системой дополняется креплением его к стене.

• В период эксплуатации электродное оборудование подлежит техническому контролю и обслуживанию.

Как выбрать электродный котел

• соответствие мощности котла и площади отапливаемого помещения;

• комплектация отопительного прибора;

• возможность подключения других приборов;

• использование сотовой связи для дистанционного управления;

Советы

• Если установка предусмотрена в двухэтажном доме, следует использовать два котла для каждой группы радиаторов.

• Для эффективного отопления и рационального расхода электричества рекомендуется оснащать систему циркуляционным насосом, термостатами на батареи и температурными датчиками.

• Логично монтировать электродный котёл в систему под него. Другие схемы подключений и разводок придётся переделывать.

• Рекомендуется для увеличения эффективности обернуть все трубы изоляционным материалом.

• Использование антифриза в качестве теплоносителя подразумевает регулярный контроль точек соединения в связи с его повышенной текучестью.

• Установка электродного котла подразумевает только вертикальное положение.

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:

• Если система имеет закрытый тип, требуется установка циркуляционного насоса, иначе движение теплоносителя происходить не будет.
• При открытой системе, теплоноситель движется естественным путем.

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.

Принцип работы

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:

• Прибор компактный. Возможна транспортировка устройства без проблем.
• Устройство просто подключить.

Установленное устройство

• Благодаря небольшим размерам прибора, можно использовать как дополнительный, резервный теплогенератор.
• Чтобы установить устройство, не нужно составлять проект, обращаться в службу для согласования.
• Если произойдет утечка теплоносителя, прибор будет работать как прежде. После устранения проблемы, можно заново запускать устройство в работу.
• Электролизные котлы спокойно относятся к перепадам напряжения.
• Не выбрасывают вредные вещества, не создают мощные электромагнитные поля.

• Использование в системе отопления, стальных, чугунных радиаторов, недопустимо. Для эффективной работы, нужны приборы, изготовленные из биметалла, алюминия. Нюанс делает систему более дорогой.
• Использование водопроводной воды недопустимо. Необходимо применять дистиллированную воду, смешанную с поваренной солью, изготавливая электролизную жидкость.

Запрет на водопроводную воду

• Монтаж котла возможен в контур замкнутого типа. Требует покупки герметичной расширительной емкости, клапана аварийного сброса давления, воздухоотводчика.
• Теплоноситель не должен нагреваться выше 85 о С.

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.

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.

• 1 Как устроен электродный котел
• 2 Принцип работы
• 3 Можно ли сэкономить с электродным котлом
• 4 Обзор лучших моделей электрических электродных котлов

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:

• мощность;
• способ подключения и питания (трех- или однофазные);
• количество подключаемых контуров;
• метод распределения носителя тепла.

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:

1. Теплоноситель. Лучше всего заполнять систему отопления специальной жидкостью, которую продают производители данного оборудования. Обычная вода для электродного котла не подходит. В крайнем случае, для придания ей необходимых свойств, необходимо добавить обычную поваренную соль.
2. Блок управления. Автоматический регулятор, который самостоятельно устанавливает наиболее экономичный и производительный режим в рамках установленной программы. Преимущества от его применения очевидны в случае, если необходимо объединить несколько нагревательных котлов в единую сеть и управлять всеми одновременно.

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.

• коэффициент полезного действия приближается к 100%, котел отличается небольшим размером и высокой мощностью;
• не нужно организовывать отвод отработанных газов;
• отсутствует риск аварии по причине недостаточности или отсутствия воды в системе;
• перепады напряжения в подающей сети не наносят вреда элементам котла.

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

• Чтобы провести обслуживание, нужно демонтировать устройство. Открутить резьбовое соединение на фланце, вытащить электрод.
• Оцените, насколько изношены электроды. Убедитесь, что изоляторы целые. На корпусе нет трещин. Если электроды изношены более чем на 40%, требуется замена оборудования.
• Проведите чистку поверхности электродов, держателей.
• Очистите внутреннюю часть корпуса.
• Можно собирать аппарат в обратном порядке.
• Проведите обезжиривание поверхностей, нанесите герметик. Понадобится высокотемпературная субстанция.

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:

• Электрод со временем разрушается и требует регулярной замены, если этого не делать эффективность котла падает, повышается риск образования дугового пробоя. Что опасно для всей системы электроснабжения дома.
• Требует наличие мощного электрического ввода в дом, отдельной ветки питания и обязательно до УЗО (Устройства защитного отключения).

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.