Электродный котел своими руками: пошаговый процесс изготовления и монтажа электродного котла для отопления дома. Электрический ионный (электродный) котел Производство электродов электрических для котлов отопления

Электродный (другое название – ионный) котел является одной из вариаций отопления. Он используется преимущественно в загородных домах и отличается тем, что вместо привычных ТЭНов оборудован набором электродов, которые, собственно, и занимаются нагревом рабочей жидкости. Подобное нововведение позволило избавиться от недостатков, характерных для электрооборудова ния – низкой производительнос ти и небольшого эксплуатационног о срока. Благодаря простоте конструкции, можно сделать электродный котел своими руками . Но перед тем как приступить к сборке, следует ознакомиться с особенностями его работы.

Конструктивные особенности

С конструктивной точки зрения такой котел – это небольшая цельнометалличес кая труба с полиамидным напылением (оно выполняет функцию изолятора). К корпусу подсоединены ввод и вывод теплоносителя, а также клеммы питания. С одной стороны в трубу вставляется набор изолированных электродов, в то время как другая герметично запаяна.

Рассмотрим технические параметры заводских моделей.

По способу подачи теплоносителя ионные приборы могут быть двух типов:

Видео – Как работает котел

О достоинствах

О недостатках

Но есть и своим минусы, среди которых:

• невозможность работы от аварийных систем электропитания;
• высокие требования к проводимости теплоносителя;
• необходимость в заземлении вследствие высокого риска поражения током;
• необходимость в специальных знаниях для контроля работы прибора.

Также отметим, что попадание воздуха в корпус может привести к достаточно быстрому образованию коррозии.

Технология изготовления. Инструкция

После ознакомления с устройством котла можно попытаться сделать аналогичный прибор в домашних условиях. Этот процесс не настолько труден, как может показаться, но требует предельной осторожности и внимательности. В противном случае готовое изделие может быть небезопасным.

Этап 1. Подготовка всего необходимого

Для работы потребуется такое оборудование:

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

Обратите внимание! На подготовительном этапе следует изучить схему работы подобного оборудования.

Этап 2. Сборка ионного котла

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

При соответствующей подготовке процедура сборки не должна вызывать никаких затруднений.

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

Обратите внимание! Для монтажа электродов требуется тройник, посредством которого и будет происходить вход/выход теплоносителя.

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

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

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

Обратите внимание! Для большей надежности можно прикрепить второй болт, аналогичный первому.

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

Этап 3. Монтажные работы

На этом этапе обязателен монтаж таких элементов системы:

• воздухоотводчики;
• манометр;
• предохранитель.

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

Видео – Ионный котел своими руками

Другие важные моменты установки.

Видео – Подключение котла «Галаган»

Об используемом теплоносителе

Электродные котлы не нуждаются в специально подготовленном теплоносителе, для этого может быть использована обыкновенная вода (при условии, что ее удельное сопротивление не превысит 1,3 кОм/см). В связи с этим вода все же нуждается в определенной подготовке. Так, если залить просто дистиллированную воду, то никакого успеха это не принесет, т. к. она не проводит электричества.

Процесс подготовки заключается в проведении экспериментов, вследствие которых сопротивляемость повышается (для этого используется пищевая сода, для приборов из алюминия – АСО-1) или уменьшается (добавляется талая или дождевая вода).

Цены на модельный ряд электрических котлов

Электрический котел

В качестве заключения

Теперь вы знаете, каков принцип работы электродного котла и как можно собрать подобный агрегат в домашних условиях, сэкономив немало денег. Главное в работе – четко следовать инструкции и соблюдать требования техники безопасности. В таком случае никаких проблем не возникнет.

В электродном отопительном устройстве увеличение температуры теплового носителя происходит за счёт броуновского движения ионов. Подобная конструкция позволяет экономить расход электрической энергии и способствует её рациональному использованию. Как сделать электродный котёл своими руками? Ответив на этот вопрос, можно снизить затраты на сооружения системы отопления и попытаться изготовить её самостоятельно.

Список материалов и инструментов

На начальном этапе следует внимательно изучить чертежи будущей отопительной системы и в соответствии с ними произвести подбор необходимых материалов и инструментов. Для изготовления обогревательного прибора понадобятся следующие элементы:

• устройство для сварки. Лучше, чтобы аппарат имел инверторную конструкцию. Новичку проще с ним работать;
• труба из стали. Из неё будет изготавливаться корпус котла. Оптимальный диаметр трубы составляет 10 см. Её длина не должна превышать 30 см;
• металлический стержень будет выполнять роль электрода;
• тройник для соединения корпуса обогревателя с батареями отопления;
• муфта для крепления котла;
• изоляционный материал для клемм и электродов;
• клеммы для оборудования контура заземления;
• болгарка.

Принцип действия

Работа электродного котла основана на протекании процесса электролиза. В воду опускают два разноимённо заряженных электрода. Ток, подаваемый на них, имеет постоянное значение. Результатом химического процесса является разнонаправленное движение ионов.

То же самое происходит в обогревательном устройстве. Только на контакты электродов подаётся переменное напряжение. Ионы с огромной частотой постоянно меняют направление своего движения. В результате этого и происходит нагревание теплового носителя.

Преимущества электродной конструкции

Электродные обогреватели обладают рядом преимуществ по сравнению с классическими котлами:

• коэффициент полезного действия приближается к 100 %. Простая и надёжная конструкция позволяет практически всю используемую электрическую энергию преобразовывать в тепло;
• отопительные устройства обладают небольшими габаритами. Их устанавливают непосредственно в отопительный контур. Не занимается дополнительное место в помещении.
• Характерным представителем обогревателей подобного типа является электрокотел скорпион;
• приборы имеют высокую надёжность. Если система запускается при отсутствии теплового носителя невозможен её выход из строя;
• скачки напряжения не приведут к отключению отопления. Изменится лишь температура нагревания;
• самодельный электродный котел для водяного отопления является более экономичным устройством, по сравнению с обычным электрическим нагревателем. При его работе расходуется меньше электрической энергии.

Недостатки

Качественная работа отопительного прибора возможна лишь при определённом составе воды. Отклонения от нормы приведут к уменьшению мощности устройства.

Котёл нельзя использовать без контура заземления. Существует вероятность поражения электрическим током. Электродную обогревательную конструкцию нельзя устанавливать на некоторые виды радиаторов.

Изготовление электродного обогревателя

Существуют различные схемы подключения электродного обогревателя к отопительной системе. При одноконтурном соединении отопление используется только для обогрева помещений. Если установить двухконтурное устройство, теплоноситель будет также использоваться в системе горячего водоснабжения.

Изготовление электродного отопительного устройства осуществляется в следующем порядке:

• на стальную трубу, которая в дальнейшем будет использоваться в качестве корпуса котла, насаживается муфта;
• на другой конец крепится тройник;
• проверяется герметичность соединения, необходимо исключить вероятность возникновения утечек;
• торец тройника соединяется с электродом. Его неподвижность обеспечивается с помощью используемого изоляционного материала. Электрод устанавливается в определённом положении и фиксируется;
• перед проведением сварочных работ внутрь трубы наливается жидкость;
• к трубе привариваются стальные болты. К ним будет крепиться провод заземления и нулевой. Места соединения тщательно изолируются;
• На последнем этапе изделие соединяется с отопительным контуром и подключается. Следует учитывать, что для защиты системы нельзя использовать УЗО. В этом случае повышается вероятность поражения электрическим током.

Чтобы обеспечить безопасность работы нагревательного прибора конструкция дополняется следующими элементами:

• предохранительным клапаном;
• устройством, с помощью которого будет производиться удаление воздуха;
• датчиком давления;
• расширительным бачок.

Монтаж электродного обогревателя следует проводить с учётом определённых рекомендаций:

• устройство крепится в вертикальной плоскости;
• непосредственное соединение прибора с отопительной системой следует осуществлять с помощью металлических труб;
• для заземления выбирается медный провод;
• перед включением котла необходимо очистить систему с помощью специальных средств.

Регулировка работы обогревательного устройства

Жидкость для электродных котлов должна обладать определённым химическим составом. Для эффективной работы отопительной системы необходимо подобрать правильную концентрацию соли. В этом качестве используют обычную соду. Регулировка проводится следующим образом:

• провода питания соединяют с амперметром;
• включают отопительный прибор;
• в жидкость добавляют соду и заливают её в расширительный бачок;
• с помощью амперметра определяют силу тока. Она не должна превышать 18 А;
• периодически раствор доливается в отопительную систему и измеряется сила тока. При достижении значения в 17 А доливка прекращается.

Выбор радиаторных батарей

При выборе радиаторов следует учитывать мощность отопительного устройства. 1 кВт мощности обогревателя должно соответствовать 10 л теплового носителя. Не стоит наливать жидкость с запасом. В этом случае будет расходоваться больше электрической энергии для её нагревания.

Лучше использовать биметаллические или алюминиевые радиаторные конструкции. Они содержат меньше примесей, которые при попадании в систему отопления, будут негативно влиять на её работу.

Особенности эксплуатации

В обогревательных приборах с электродным принципом действия образуются гидролизные газы. Поэтому в системе должны быть предусмотрено устройство для спуска воздушных масс.

Для подачи электрической энергии может использоваться ручной режим или автоматическая система управления. Чтобы увеличить силу тока обогревательного котла необходимо повысить концентрацию соды в жидкости. При изменении характеристик теплового носителя изменяется величина сопротивления. Для стабильной работы устройства следует контролировать состав жидкости, поддерживая определённые пропорции.

Электродные обогревательные устройства обладают высокой эффективностью и применяются для отопления небольших строений. При этом они имеют небольшие габариты и позволяют экономить свободное место в помещении.

Сегодня на рынке присутствуют три типа электрических котлов для отопления: индукционные, на основе ТЭНов и электродные. Электродные котлы называют еще ионными или ионообменными, но это одни и те же устройства.

Принцип работы

Отличаются это оборудование от других электрокотлов наличием открытых электродов, на которые подается ток от сети (переменный с частотой 50 Гц). Электроды помещены в воду определенного химического состава. При возникновении разницы потенциалов в электролите, которым является вода, ионы начинают двигаться. Из-за постоянной смены потенциалов на электродах движение заряженных частиц хаотичное. При движении ионов выделяется большое количество тепла, которое и нагревает теплоноситель (воду в данном случае).

Достоинства и недостатки

Удобно ли использовать этот вид котлов для отопления? В принципе, да. Особенно он хорош в тех местах, где напряжение сети нестабильно: даже при падении напряжения до 180 В электродный котел продолжает работать. Мощность его падает, но работает он и дальше. Чем еще удобна такая система: при наличии грамотной автоматики и правильном подключении котла система автономна и может поддерживать заданную температуру самостоятельно. Еще положительный момент: если в силу каких-либо причин из системы исчезнет вода, оборудование просто перестанет работать. Не сгорит, не испортится, а просто работать не будет, так как вода, в данном случае, – рабочая среда. Нет ее – нет тока.

Теперь о недостатках. Из принципа действия электродного котла вырисовывается их главный недостаток: требовательность к составу воды. Вода подходит не любая, а с определенными характеристиками. При запуске системы необходимо теплоноситель подготовить согласно рекомендациям производителя котлов. Обычно это несколько чайных ложек соли или соды на литр воды в системе. Собственно все. Можно также использовать специальные жидкости, которые те же производители и выпускают. Но это для тех, кто совсем не хочет заморачиваться.

С другой стороны, поменяв состав воды, вы можете «подстроить» мощность котла под свои нужды: в принципе, можно заставить работать его как с большей, так и с меньшей мощностью относительно заявленной в паспорте. Требуется лишь изменить химический состав теплоносителя-электролита. Тут важно не переусердствовать, а то можно «доизменять» состав до полного и моментального выхода котла из строя. Потому оставайтесь в рамках, указанных производителем (как обычно, указывается «от» и «до»).

Еще один неприятный момент. Даже очень. Ток распространяется в воде, а вода циркулирует в системе. И, в принципе, не исключена возможность, коснувшись радиатора, получить немалый удар тока. Отсюда вытекает еще одно непременное условие безопасной работы при использовании электродных котлов для водяного отопления: требуется качественное и надежное отдельное заземление. Оно как раз и поможет избежать подобной ситуации.

Не самый приятный момент – необходимость периодической чистки системы и замены электродов – они постепенно истончаются и эффективность нагрева падает. В этом электродные котлы не имеют преимуществ перед традиционными электрическими котлами с ТЭНами.

Насколько электродные котлы экономичны

Насчет расхода электроэнергии электродными котлами постоянно ведутся споры. Продавцы и производители заявляют, что эти котлы более экономичны, чем ТЭНовые. Называют даже цифру – на 30%. Их оппоненты говорят, что если котел на 6 кВт, то и потреблять будет он 6 кВт. Ни больше, ни меньше.

Это так. Но владельцы работающих систем утверждают, что платят за отопление меньше (у некоторых раньше стояли ТЭНовые, а некоторые сравнивают свои счета со счетами друзей). Заметим, что негативные сообщения пишут только теоретики, которые ратуют за использование старых, добрых, хорошо известных ТЭНов. Ни одного отрицательного отзыва от владельцев нет (просмотрено 5 форумов).

Есть один условно негативный: после 2.5 лет работы на «отлично» эффективность системы сильно упала, и поднять ее удалось лишь частично, но недостаточно, путем тщательной подготовки теплоносителя. На первый взгляд, значительное снижение мощности теплоагрегата возможно по двум причинам: износились электроды и их нужно менять, или что-то засбоило с автоматикой. В любом случае, обращаться нужно в сервисный центр к специалистам.

За счет чего же может выигрывать электродный котел для водяного отопления дома? За счет малой инерционности системы: нет никаких промежуточных носителей, и вся энергия, сразу передается теплоносителю. Важно это не только во время старта системы, но и для поддержания заданного температурного режима. Как только температура воздуха в помещении (для большего комфорта нужно отслеживать этот показатель, а не температуру теплоносителя) становится ниже, система включается. Нагрев начинается мгновенно, без задержек на разогрев того же ТЭНа.

Такая же ситуация и с отключением: отключили подачу тока, нагрев прекратился. И снова никакой инерции, и температура держится стабильно, и нет перерасхода электроэнергии вхолостую. Это так. Но для того чтобы все было так, как описано, необходима качественная автоматика, а это, как знаем, недешево.

Практики говорят, что электродные и индукционные котлы больше подходят для устройства , чем котлы на ТЭНах. У них более совершенная автоматика и температура поддерживается точнее. Но современные многоступенчатые котлы на ТЭНах тоже могут регулировать свою мощность, правда переход этот скачкообразный – включение/выключение одного или нескольких нагревательных элементов дает скачек мощности. Так что если выбирать, предпочтение для организации водяных теплых полов можно отдать электродным. в этой области тоже хороши, но стоят намного дороже.

К плюсам использования электродных котлов для водяного отопления можно добавить их малые габариты, низкую стоимость (по отношению даже к котлам на ТЭНах) и бесшумность при использовании (в отличие от индукционных котлов, которые шумят порой сильно). Но тут нужно учесть, что к необходимости проведения отдельной линии питания, нужно будет также соорудить отдельный контур заземления, а это тоже затраты.

В общем, однозначно сказать, хороши электродные котлы или плохи, нельзя. Есть свои положительные моменты, но есть и достаточное количество отрицательных. Собственно, решать нужно в каждом конкретном случае: как всегда при наличии нескольких вариантов встает проблема выбора. Но выбор каждый делает самостоятельно. Мы пытаемся как можно полнее представить ситуацию, а решать все равно вам.

Электродные котлы «Галан»: таблица характеристик и отзывы

Потому заподозрить их в пристрастности достаточно сложно, а они настойчиво продвигают именно электродные котлы. Выпускают они оборудование проточного типа. Это хорошо тем, что установка такого агрегата не требует согласования в «котлонадзоре». Еще один положительный момент: электродные котлы этого производителя могут использоваться в паре с другим водогрейным котлом.

Теперь о характеристиках и ценах. Данные взяты с официального сайта, цены там выставлены в рублях, но в силу нестабильности ситуации мы перевели их по текущему курсу в доллары. Потому возможны некоторые погрешности.

Важно! В таблице указана цена только на сам котел. Необходима также автоматика, которая в зависимости от функционала и возможностей стоит от 50$ до 150$, нужны будут датчики (каждый порядка 15$) а также циркуляционный насос.

Из всего ассортимента мини-электродные котлы отопления «Галан Очаг 3» больше подходят, наверное, для отопления дачи. Хороши они будут и для однокомнатной квартиры. Выпускаются мощностью 2 кВт и 3 кВт. Котлы меньшей мощности на 1 кВт пока не встречались нигде. Отзывы обо всех электродных котлах «Галан» позитивные. Но практически во всех указывается: нужно соблюдать правила установки и подготовки системы: проверять воду и доводить ее состав до нужных показателей, или заливать специализированный раствор, который производит эта же фирма. Важную роль играет правильно подобранная автоматика. На сайте производителя есть объявление: «за работу котлов с не рекомендованной автоматикой ответственности не несем».

«Галан» выпускает как электродные, так и ТЭНовые котлы

Больше всего отзывов имеется от владельцев котлов «Галан Гейзер 9». Недовольных нет. Вот некоторые факты, которые относятся к вопросу о потреблении этими котлами электроэнергии:

• Дом 135 м 2 в Харьковской области. Обогревается «Галан Гейзер 15». За сезон отопления 2012-2013 года на счетчике было 2750 кВт.
• Помещение 120м 2 в Днепропетровской области. Установлен «Галан Очаг 5». Владелец говорит о том, что немного «промахнулся» – нужен Очаг 6.
• Дом 150 м 2 в Энергодаре (котором – не указано). Стоит «Галан Гейзер 15» за сезон 2013-2014 при морозах до -25°C в месяц на счетчике до 1300 кВт.

В отзывах не указаны материалы, из которых построен дом, как он утеплен и еще много нюансов, но определенные выводы сделать можно. Почти в каждом отзыве указывается, что нужно следить за тем, какую жидкость заливать в систему. В одном из сообщений человек, занимающийся ремонтом отопительных систем, выезжал на вызов: электродный котел перестал греть совсем. Все из-за того, что в системе была залита обычная не подготовленная вода из крана. Поработав пару недель, котел перестал греть. После промывки системы и прочистки электродов температура теплоносителя все равно не поднялась выше 35 o C. Хозяин купил новые электроды и жидкость для этих систем, и, после установки и повторной промывки все работает.

В общем, получается так: электродные котлы просты по устройству, но требовательны к эксплуатации. Важны параметры теплоносителя и качественная автоматика.

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.

Электродные обогревательные конструкции входят в состав автономных систем отопления. Подобные устройства характеризуются наличием специфического типа нагревателя, состоящего из нескольких электродов. Электродный котёл для отопления частного дома используется совместно с инновационными типами автоматического управления. Это позволяет увеличить эффективность отопительной системы и сделать её более экономичной.

Принцип действия

Для того, чтобы используемый тепловой носитель нагревался, необходимо расщепить молекулы воды. Результатом данного процесса является образование постоянно передвигающихся положительных и отрицательных ионов. При этом происходит выделение большого количества энергии. Обогревательное устройство нагревает жидкость, не используя нагревательные элементы.

В процессе повышения температуры теплового носителя, его электрическое сопротивление снижается. Может возникнуть электродуговой пробой. Для предотвращения подобной ситуации в жидкость добавляют поваренную соль. Необходимые пропорции можно найти в техническом паспорте на обогревательное устройство. Мощность электродного агрегата увеличивается при нагревании теплового носителя. Результатом понижения величины электрического сопротивления становится возрастание силы тока.

Конструктивные особенности

Используемый тепловой носитель нагревается в процессе движения разнонаправленно заряженных ионов между электродными контактами. Конструкция подобного нагревателя достаточно простая. В её состав входят: металлический стержень и полая стальная труба.

С двух сторон устройство герметично закрывается. К её бокам привариваются специальные патрубки. С помощью них обогреватель соединяется с отопительной системой.

На внутренний стержень крепится фазовый провод, а к поверхности корпуса – нулевой. Для питания мощных тепловых генераторов применяется трёхфазная сеть.

Под воздействием переменного тока ионы, содержащиеся в составе теплового носителя, постоянно изменяют направление своего перемещения. Электролиз не осуществляется в полной мере. В процессе нагревания не происходит перенос вещества между двумя электродами.

Обогревательный прибор обладает следующими характерными особенностями:

• небольшим габаритным размером;
• простой конструкцией;
• лёгкостью установки;
• высоким уровнем КПД;
• продолжительным сроком эксплуатации;
• надёжностью работы – отсутствуют соприкасающиеся детали;
• невысокой стоимостью.

Достоинства

Электродные котлы отопления дают возможность регулировать микроклимат в помещении и экономить электрическую энергию. Если сравнивать их эффективность с эффективностью работы индукционных аппаратов и обогревателей, в состав которых входят ТЭНы, следует отметить преимущества электродной конструкции:

• нагревание воды, поступающей в котёл, осуществляется очень быстро;
• уровень КПД приближается к 100 %;
• длительный срок эксплуатации. Конструктивные особенности прибора являются причиной быстро меняющейся полярности. Ионы постоянно изменяют направление своего движения. Поэтому, несмотря на наличие постоянного контакта поверхности электродов с жидкостью, на них не происходит образование накипи;
• котел электрический электродный имеет небольшие габариты;
• его легко установить в любом помещении;
• присутствует автоматическое управление работой отопительного прибора;
• обогреватель обладает высоким уровнем пожарной безопасности. Если произойдёт разгерметизация системы, исключается риск поражения электрическим током. Устройство просто перестанет работать;
• отсутствуют посторонние шумы при работе отопительной системы;
• электродные электрокотлы для отопления частного дома не оказывают вредного воздействия на экологическую обстановку;
• при их работе не используются дымоходы;
• аппараты не боятся перепадов напряжения

Недостатки

Несмотря на высокие качественные показатели работы электродных отопительных систем, следует учитывать определённые недостатки:

• для качественного функционирования обогревателя требуется заранее подготовленная вода, которая обладает заданным удельным сопротивлением;
• в качестве теплового носителя нельзя применять дистиллированную воду, антифриз или масло;
• электрокотел электродный для отопления может эффективно работать лишь при непрерывной циркуляции жидкости. Если скорость движения понижается, возрастает вероятность закипания системы. При её повышении могут возникнуть трудности с запуском теплового агрегата;
• с течением времени вещество, из которого состоят электроды, растворяется в воде. Периодически их приходится заменять;
• отопительная система обязательно должна обладать заземляющим контуром;
• при увеличении температуры теплового носителя больше 75 градусов, резко возрастает потребление электрической энергии;
• в одноконтурных устройствах жидкость не может применяться для бытовых нужд.

Проведение монтажных работ

При установке электродных отопительных систем обязательно используются воздухоотводчики. Они работают в автоматическом режиме. В их состав входит предохранительный клапан и манометр. Конструкция запорной арматуры должна располагаться рядом с расширительным бачком.

Обогревательное устройство устанавливают в вертикальной плоскости. В монтажный комплект, как правило, входит специальное крепление. Электродная конструкция должна присоединяться к металлическим трубам. Остальные участки отопительной системы могут состоять из другого материала.

Процесс монтажа и установки датчиков климатического контроля и устройства для регулировки температуры лучше доверить специалистам. Перед проведением монтажных работ систему промывают с помощью воды. В жидкость добавляют специальные очищающие средства.

Выбирая радиатор, учитывают общий объём циркулирующего теплового носителя. 8 литрам жидкости должен соответствовать 1 кВт мощности обогревательного устройства. При увеличении этого показателя возрастёт потребление электрической энергии.

Эффективность работы котлов с электродной конструкцией возрастает при уменьшении объёма используемой в системе жидкости. Разводку отопительного устройства лучше проводить с помощью биметаллических или алюминиевых радиаторов и труб из полиэтиленового материала.

Предварительно все отопительные контуры изолируются. Для подключения обогревателя применяется отдельный кабель. Он, в свою очередь соединяется с распределительным щитком и отдельным защитным автоматом.
В обязательном порядке монтируется заземляющий контур. Для увеличения мощности отопительной системы в некоторых случаях используют сразу несколько обогревающих устройств. При их монтаже применяется последовательное или параллельное соединение.

Отопительные устройства электродного типа могут использоваться только в закрытых системах со встроенным циркуляционным насосом. Они представляют собой надёжное оборудование, обладающее рядом неоспоримых достоинств. Системы успешно применяются для отопления индивидуальных строений.