принцип работы электродных котлов, достоинства и недостатки электродных котлов отопления
При устройстве отопительной системы многие выбирают электрические котлы отопления. Ведь они не нуждаются в особых требованиях при установке. А также не создают проблем при эксплуатации. Хорошим вариантом электрического котла является электродный. В нашей статье рассмотрим подробнее про такой вид отопительных котлов.
Содержание:
- История происхождения
- Принцип работы электродных котлов
- Достоинства и недостатки электродных котлов отопления
- Важные моменты
История происхождения
Электрические электродные котлы впервые изготовили в прошлом столетии. Производителем был оборонный комплекс для подводного флота. Изначально такие котлы создавались для отопления отсеков в подводной лодке, которая имела дизельный двигатель. Такие котлы отлично подходили для отопления лодок. Ведь они имеют небольшие размеры, в отличие от других отопительных приборов.
Но через несколько лет военному флота не требовалось большое количество таких котлов, поэтому их поставка прекратилась.
Первыми создателями электрических электродных котлов были инженеры: Д.Н. Кунков и А.П. Ильин.
С каждым годом такие котлы все более совершенствуются. Более востребованы они для отопления частных домов.
Принцип работы электродных котлов
Электродные котлы работают на основе взаимодействия теплоносителя. Он занимает место между катодом и анодом, и электрическим током. Электрический ток проходит через теплоноситель вследствие чего, отрицательные и положительные ионы начнут двигаться. Отрицательные ионы движутся к положительным, а положительные к отрицательно заряженному электроду.

Вода не будет раскладываться на водород и кислород благодаря такой частой смене заряда. Давление в котле повышается совместно с температурой. Из-за повышения давления происходит циркуляции теплоносителя по системе отопления. Электроды, которые находятся в емкости котла, не будут участвовать в нагреве воды и соответственно сами не нагреваются.
Для того чтобы котел работал эффективно омическое сопротивление воды должно быть на определенном уровне. А именно не превышать 3 тыс. Ом при температуре равной 15°.
Для того чтобы теплоноситель нагревался он должен иметь некоторое количество солей. Ведь первоначально электродные котлы работали на морской воде. Поэтому при использовании в качестве теплоносителя обычную воду ее нагреть не получится. Так как между электродами не будет электроцепи.
Достоинства и недостатки электродных котлов отопления
Электродные котлы отопления имеют несколько достоинств:- При установке такого котла не требуется устройство дымохода.
- Электродный котел имеет высокую мощность и при этом имеет компактные размеры, чего не скажешь о других видах отопительных котлов.
- Отопительный электродный котел может самостоятельно поднимать давление в системе.
- КПД в данной модели довольно-таки высокое. И может достигать 100%.
- Электродные котлы являются экологически чистыми и не несут вред здоровью.
- Если количество теплоносителя становится ниже нормы, то котел автоматически прекращает работу. Поэтому не стоит беспокоиться об опасности аварии.
- Не требует размещения в большом помещении. Занимает мало места.
- Если буду происходить перепады в напряжении, то на котле они никак не отразятся. В таком случае просто изменится мощность.
- Можно управлять режимом температуры во время работы котла и автоматики благодаря небольшой инертности оборудования. Таким образом, происходит экономия топлива. Ведь температура в помещении будет задана на определенном уровне.
- Электродные котлы можно использовать как дополнительный источник тепловой энергии или применять сразу несколько таких котлов.
Но электрические электродные котлы имеют и недостатки:
- Устройство данного котла требует устройства заземления.
- Теплоноситель не должен иметь температуру выше 75°. В противном случае котел начнет потреблять большое количество электроэнергии.
- Отопительная система должна быть оснащена циркуляционным насосом.
- Необходимо проверять состояние электродов. Если появилась накипь, то эффективность работы котла снизится.
- Электродный котел может потреблять только переменный ток.
- Переменный ток изнашивает электроды. Поэтому периодически их необходимо заменять.
- Устанавливать и подключать такой котел рекомендуется при помощи специалиста.
- При одноконтурном котле подогретую воду нельзя применять в бытовых целях.
- Если произойдет завоздушивание в отопительном контуре, то процесс коррозии значительно ускорится.
- При помощи специального оборудования необходимо контролировать электропроводность теплоносителя.
- Необходимо соблюдать требования к характеристикам теплоносителя. Если они изменятся, то и работа котла снизится. А значит вырабатывать тепло, оборудование будет намного хуже.
Важные моменты
Если вы решили использовать в своей отопительной системе электрические электродные котлы, то стоит изучить некоторые важные моменты:- Для более качественной работы котла необходимо устроить теплоизоляцию трубопроводов;
- Если у вас уже установлена отопительная система и вы решили поменять оборудование, то при установке электродного котла затраты на электричество значительно повысятся. Желательно применять отопительную систему, которая рассчитаны для таких котлов;
- Если в вашем доме более одного этажа и на них установлены радиаторы, то рекомендуется установить независимые электродные котлы отдельно для каждой группы;
- Антифриз протекает чаще, чем вода.
Поэтому при использовании его в качестве теплоносителя следует уделять внимание всем разъемным соединениям для предотвращения протечки.
Читайте также:
принцип работы, чертеж, инструкция по самостоятельной сборке
Вопрос об отоплении рано или поздно встает перед каждым объектом, как жилым, так и общественного пользования, на любом этапе строительства. Комфортные условия пребывания в помещении обеспечиваются дровяными, газовыми либо электрическими системами. Малоизвестные на сегодняшний день в России электродные котлы еще не смогли завоевать свою нишу на рынке. Их высокая стоимость, весьма ответственная схема монтажа и отсутствие достаточного количества отзывов по использованию вызывают сомнения у многих потребителей.
Оглавление:
- Схема действия
- Преимущества и недостатки
- Инструкция по самостоятельной сборке
- Подключение и эксплуатация
Принцип работы
Электродные котлы представляют собой устройства для отопления закрытого типа.
Схема действия котла с накопителем и ТЭНом кардинально отличается от варианта с электродами. В первом случае нагревательный элемент располагается на дне емкости и обеспечивает прогрев теплоносителя постепенно, по всем законам физики снизу вверх. Принцип работы электродного котла подразумевает использование в качестве нагревательного элемента сам теплоноситель. В накопитель с объемом жидкости помещают электроды, пропускают через них малый стартовый электрический ток, система нагревается с выполнением определенного КПД.
Следует упомянуть, что мощность такого устройства прямо пропорциональна сопротивлению теплоносителя и температуре нагреваемой воды. Электродные отопительные котлы характеризуются более продолжительным сроком службы (до 30 лет) и экономией средств на электроэнергию, так как при малейших утечках или выкипании жидкости электрическая цепь размыкается, и автомат отключается сам.
Плюсы и минусы
Индукционное отопление предназначено для функционирования автономных систем обогрева и водоснабжения, а также некоторых технологических процессов, связанных с нагревом промежуточного теплоносителя. Это могут быть гальванические ванны, ректоры и другие объекты.
Электродные и теновые котлы одинаково применяются в основном в местах, недоступных к газификации. Чаще всего это частные дома и небольшие постройки, в некоторых случаях даже многоквартирные дома. Однако сфера использования электродов для отопления распространяется и на промышленные, сельскохозяйственные объекты, садово-огородные конструкции, ангары, автомастерские и прочие постройки. Также электродный обогрев может быть дополнительным или резервным источником тепла, если в доме есть газоснабжение.
К преимуществам использования электродного отопления можно отнести:
1. возможность монтажа в существующую схему;
2. КПД установки на уровне 98-99 %;
3. высокая теплоотдача оборудования при потреблении малой мощности;
4. автоматический контроль температуры теплоносителя и наличия воды в системе;
5. безопасность в эксплуатации;
6. экологически чистый обогрев;
7. быстрота нагрева в сравнении с аналогами;
8. малые габариты оборудования;
9. бесшумная работа прибора;
10. надежность и длительный срок службы;
11. возможность сборки своими силами;
12. отсутствие необходимости в газопроводе;
13. экономичность и безопасность при соблюдении всех правил монтажа и эксплуатации таких устройств.
Однако есть и свои незначительные устранимые минусы в работе электродных систем отопления:
- высокие требования к качеству теплоносителя;
- регистрация оборудования;
- обязательное заземление котла и всей конструкции обогрева из-за возможного накопления статического электричества;
- необходимость в ежечасной поддержке уровня сопротивления теплоносителя – при понижении показателя существует риск возникновения электродугового пробоя;
- неудовлетворительная совместимость с радиаторами и другими комплектующими отопления.
Стоит отметить и необходимость дополнительной установки – автомата, контролирующего работу системы на случай утечки теплоносителя или перепадов напряжения. Этот фактор в значительной степени удорожает процесс монтажа оборудования, приравнивая его к стоимости твердотопливного котла. Однако таким образом происходит предотвращение возможных аварийных ситуаций и экономическая выгода использования, так как котел не будет работать «всухую».
Как сделать своими руками?
Инструкция по монтажу электродного котла своими руками достаточно проста и включает в себя детали, исключающие возможность поломки, отсюда и длительность в эксплуатации. Самодельное устройство будет значительно ниже в цене, чем его заводские аналоги и, по отзывам пользователей, ничем не хуже справляться со своей основной задачей.
Схема действий по сборке электродного котла состоит из следующих этапов:
1. Создание чертежей будущей системы с указанием всех деталей, а также количества контуров. В электродном оборудовании допускаются как двухконтурные, так и одноконтурные вариации.
2. Установка и надежное заземление котла согласно произведенному на свет чертежу. Сборка включает в себя минимальные сварочные работы и широкий простор для модификации с помощью подручных средств. Обязательным условием является изоляция электрода от внутренних стенок устройства. Не стоит также собирать оборудование из разных материалов для предупреждения образования «гальванической пары» и последующего роста накипи. Корпус готового изделия допускается покрыть термостойкой эмалью.
3. Подвод и настройка циркуляции воды в силу повышения ее температуры.
4. Подбор и применение подходящих материалов и радиаторов, положительно взаимодействующих с теплоносителем. Хорошо, если приборы состоят из биметаллов или первичного алюминия – наиболее безвредные, с меньшим количеством примесей, не оказывающие негативного влияния на электрокотел.
5. По необходимости установка автоматического оборудования для управления системой.
При сборке особое внимание стоит уделить герметичности сварных швов. Для тестирования нужно провести очистку от шлаков, натереть мыльной пеной, набрать в аппарат воды и в рабочем состоянии нагнетать избыточное давление при помощи компрессора. При некачественном соединении на линии сварки будут появляться пузырьки.
Выполненный своими руками электродный котел стабильно будет нагревать воду в пределах 120 °C. Плавная регулировка температурного режима в таком случае, к сожалению, отсутствует.
Особенности эксплуатации
Инструкция по подключению электродного котла достаточно строго определяет правила безопасности, обязательные для исполнения. В противном случае существует риск поражения электрическим током, вывода из строя всей установки. Поэтому заводские устройства рекомендуется монтировать под руководством профессионалов.
Схемы подсоединения электродного котла разнятся для проточного нагрева воды или же для отопительной конструкции. Существует несколько способов подключения электродов в действующую систему:
- наравне с другими отопительными котлами;
- однофазно;
- для трехфазного котла;
- подключение блоков регулировки и автоматического контроля.
Основной нюанс подсоединения заключается в следующем: выход у электродного котла и труба стояка должны быть одного и того же диаметра, без каких-либо сужающих переходников. Так же, как и в случае без принудительной циркуляции, но дополнительно строго соблюдаются углы наклона водопровода в 5-8°. Самодельные котлы, как правило, имеют ориентировочную мощность не выше 4 кВт, что соответствует силе тока в цепи в 18 А. Для настройки оборудования используют бытовой амперметр. Систему подключают к питанию для предварительного прогрева воды. Параллельно готовится рабочий раствор соды пропорцией 1:10.