Принцип работы электродного котла


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

— жилые помещения;

— промышленные здания;

— 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);

• небольшие габариты;

• быстрый нагрев;

• не имеет в конструкции дымоход;

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

• регулирует давление в системе;

• безопасная эксплуатация;

• 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.

Читайте также:  СИП провода: особенности, виды, монтаж изделий

• 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;

• экономичность эксплуатации;

• репутация производителя;

• возможность подключения других приборов;

• использование сотовой связи для дистанционного управления;

• особенности подключения.

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.

Читайте также:  Устройство вентиляции в каркасном доме

• 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.

        Поделиться:

nastroike.com

Электродный котел принцип работы

В последнее время появляется все больше электрических приборов для нагрева жидкости, в которых используются новые принципы действий, что приводят к повышению температуры теплоносителя, если речь идет о системе отопления. Дело в том, что энергия электрического тока удобна в использовании, однако достаточно дорогая. Если использовать обыкновенные ТЕНы для подогрева циркулирующей в системе отопления жидкости, из-за их низкого КПД такой способ обогрева дома становится очень затратным. Вот поэтому постоянно ведется поиск новых методов более эффективного использования энергии электричества.

Одним из таковых является способ нагрева жидкости с применением принципа электролиза солей на ионы, во время которого выделяется большое количество тепловой энергии. Применяется такой способ использования электричества, как в заводских, так и самодельных электродных котлах, которые еще называют ионными. Устройство это, по отзывам специалистов, имеет достаточно простую конструкцию, поэтому понятно стремление многих домашних мастеров сделать электродный котел своими руками, сэкономив при этом на покупке заводских моделей.

Принцип работы ионных водонагревателей для системы отопления

Что заводские, что самодельные электродные котлы работают по одному и тому же принципу действия. Между двумя электродами создается разница потенциалов. Нулевым электродом при этом обычно бывает сам корпус прибора, фаза же подводится к металлическому стержню, помещенному внутри, где находится теплоноситель для электродных котлов, представляющий собой воду с определенным процентным содержанием растворенной ней какой-либо соли.

Когда на электроды подается напряжение, происходит электролиз молекул соли, при этом отрицательно заряженные ионы устремляются к «плюсу», а положительно заряженные частицы – к минусу. Распавшись на ионы, соль сама становится проводником электрического тока, который, проходя через жидкость, очень быстро ее нагревает. Чем больше концентрация соли, тем более электропроводен теплоноситель. При определенном соотношении воды и соли жидкость может стать полноценным проводником тока, что может сделать короткое замыкание. И, наоборот, если ионов мало, нагрев теплоносителя будет происходить очень медленно. Дистиллированная же вода вообще ток не проводит, поэтому в такой ситуации она нагреваться не будет.

Отсюда становится понятно, что правильная работа такой водонагревательной системы напрямую зависит от качественно приготовленной жидкости для электродных котлов, где нужно сделать точную концентрацию раствора. Тогда действие электротока на жидкость будет наиболее эффективна в плане выделения тепловой энергии.

Самодельный электродный котел, плюсы и минусы

Как самодельные ионные водонагревательные приборы, так и модели заводской сборки, обладают примерно теми же самыми достоинствами и недостатками. Поэтому рассмотрим характеристики подобных устройств, нагревающих теплоноситель для системы отопления на примере промышленного образца. Итак, чем же хороши гидролизные нагреватели жидкости. К плюсам можно отнести:

  • очень высокий КПД, достигающий, по отзывам специалистов, до 97, а то и 98 процентов, то есть величины потребленной электрической энергии и выделившейся тепловой во время работы агрегата практически идентичны;
  • все оборудование для отопления достаточно компактно (длина водонагревательного контура достигает 60 см, при ширине около 30 см), что позволяет устанавливать его в небольших пространствах;
  • перепады сетевого напряжения не повреждает оборудование, просто меняется интенсивность работы, что, по отзывам пользователей, является замечательным качеством при нестабильности тока в наших электросетях;
  • быстрый нагрев воды в системе отопления;
  • сравнительная экономичность отопления.

К недостаткам подобного оборудования для отопления относятся такие факторы:

  • образование во время работы гидролизных газов, которые нужно регулярно выводить;
  • большое потребление электроэнергии;
  • необходимость обустройства заземления для предупреждения поражения электрическим током.

Электродный котел своими руками

Теперь, когда известен принцип действия таких устройств, давайте рассмотрим, как же делается электродный котел своими руками. Для начала нужно заготовить и приготовить все необходимое для работы:

  • электрод;
  • металлические патрубки;
  • электрические провода (лучше медные с сечением не менее 3 мм);
  • полиамидную изоляцию для электрода;
  • стальную трубу для корпуса.

Также в работе понадобится аппарат для электросварки.

Теперь пошагово рассмотрим процесс изготовления и установки электродного котла:

  1. Отрезок стальной трубы следует приготовить следующим образом. С двух сторон сделать резьбу. Один конец глушится, о в другой вкручивается муфта с электродом.
  2. В трубе с двух концов с противоположных сторон прорезаются круглые отверстия. Здесь привариваются входящие и выходящие металлические патрубки с нарезанной резьбой для соединения с тепловыми коммуникациями.
  3. К боковой поверхности корпуса привариваются два болта: для заземления и нулевого провода.
  4. Прибор устанавливается в систему отопления, для чего к имеющимся патрубкам присоединяются соответствующие трубы.
  5. К электроду присоединяется клемма плюсового провода, а к приваренным болтам, — клеммы нулевого кабеля и провода заземления.
  6. В контур отопления также нужно включить манометр, устройство для отвода гидролизных газов и систему предохранителей.
  7. Система заполняется правильно приготовленным теплоносителем и производится запуск отопления.

При работе по самостоятельному изготовлению, установке и запуску ионного котла отопления обязательно соблюдайте все меры предосторожности, так как речь идет об электричестве, что может нанести непоправимый вред здоровью. Поэтому не пренебрегайте правилами техники безопасности.

Вся правда про электродный котел. Недавно обновлено !

И снова здравствуйте! Многие из вас слышали про чудесные электродные котлы, которые очень сильно экономят электричество. Возникает законный вопрос: «Как и за счет чего это происходит?» Давайте попробуем разобраться где здесь правда, а где вымысел. Начнем с объяснения физических принципов работы электродного котла.

Принцип работы электродного котла.

Физический принцип здесь простой — теплоноситель в системе отопления нагревается непосредственным пропусканием через него электрического тока. Фазы электрической сети подключаются к электродной группе, а ноль подключается к корпусу котла. А в обычном электрическом котле сеть подключается к ТЭНу. Чтоб стало понятней смотрите на следующую картинку:

Выделение тепла происходит из-за того, что теплоноситель обладает некоторым сопротивлением. Вообще, подбор теплоносителя для таких котлов задача сложная:

  • Дистиллированная вода не подходит, потому что не проводит электричество.
  • Вода с добавлением поваренной соли может вызывать ускоренную коррозию металлических частей системы и выпадение накипи на электродах.

В паспортах на такие отопительные аппараты, производители обычно пишут, что котел будет гарантированно работать только с их теплоносителем, в состав которого входят «особенные» ингибиторы коррозии или что-либо еще. Меня мучают подозрения, что делается это для того, чтобы при случае отказаться от гарантийного обслуживания, если потребитель использовал какую-то другую жидкость. Производители рекомендуют применять для электродных котлов пропиленгликоль или этиленгликоль. Если интересно, то можете прочитать мою статью про низкозамерзающие теплоносители. Теперь давайте коснемся еще одного вопроса.

Сравнение КПД электродного и обычного электрического котла.

Производители нахваливают электродные котлы за их высокий КПД. Отсутствие потерь они объясняют тем, что электрический ток нагревает непосредственно теплоноситель. Но при этом почему-то ничего не говорится о потерях при использовании ТЭНов. Приведу рисунок, чтобы напомнить вам их устройство:

Внутри ТЭНа происходит последовательный нагрев нихромовой спирали, потом наполнителя из периклаза, а потом металлической трубки. Вся эта конструкция плотно прокатана и внутри нет никаких воздушных полостей, которые могли бы удерживать тепло. Поэтому практически вся энергия, выделяемая на нихромовой спирали уходит на нагрев воды. Точно так, как в электродном котле.

Есть еще одно утверждение производителей: «Электродный котел нагревает воду быстрее, чем ТЭНовый. Потому что нагрев воды происходит по всему объему котла». Это тоже спорный аргумент. Воды внутри котла умещается мало, а мощность для ее нагрева прикладывается большая. Безусловно, какое то преимущество во времени будет, но скорее всего оно для вас не будет играть роли. И никаких обещанных 30% процентов экономии не принесет.

Также очень важна температура теплоносителя в системе. Связано это с тем, что при повышении его температуры происходит падение его сопротивления. А это вызывает повышение потребляемой мощности:

По этой причине температура теплоносителя не должна превышать 50°. А что это будет означать для вас? Это еще одна засада! Например, теплоотдача алюминиевых радиаторов измеряется исходя из условия, что температура теплоносителя равна 90°, а температура воздуха в помещении 20°. При более низко температуре теплоносителя вам нужно будет увеличивать количество секций радиаторов. Так, например делается в системе отопления под названием «Ленинградка», где наиболее удаленные от стояка или котла радиаторы должны быть с большим количеством секций. Чем больше секций, тем дороже система отопления выйдет по цене. Единственный вариант с такой температурой теплоносителя — водяные теплые полы. Но нужно помнить, что для нашего холодного климата они не подойдут в качестве основной системы отопления.

Мораль всего, что сказано выше такова — никакого особенного преимущества по КПД у электродного котла по сравнению с обычным электрическим нет, а вот сложностей с эксплуатацией прибавляется. О других сложностях поговорим ниже.

Сложности в эксплуатации электродных котлов.

Кроме того, что было перечислено раньше, есть еще «особенности» в эксплуатации у таких отопительных аппаратов:

  • Необходимость следить за состоянием теплоносителя. Свойства теплоносителя со временем меняются под действием электрического тока, а от этих самых свойств зависит потребляемая мощность.
  • Необходимость повсеместно заземлять все металлические части — трубы радиаторы итд. Системы заземления дорогое и сложное удовольствие
  • Более быстрый процесс коррозии металлов под действием электричества. Явления электрокоррозии разрушают не только черные, но нержавеющие сорта стали.
  • Высокая вероятность отказа в гарантийном обслуживании оборудования. Для того, чтобы не быть голословным приведу выдержки из паспорта на электродный котел:

В общем, многовато проблем для одного устройства.

Краткие итоги статьи.

Электродный котел, конечно, интересное техническое решение. Но проблем с его с эксплуатацией много и они серьезные. При этом нет никаких доказательств его экономичности, кроме обещаний производителей и продавцов. Скажу еще, что по какой-то неведомой мне причине ни один известный производитель оборудования для отопления не выпускает электродных котлов. Возможно, что это вызвано именно этими проблемами. На этой оптимистичной ноте я завершаю эту статью. Жду ваших вопросов в комментариях.

Изготовление ионного котла в домашних условиях

  • Назначение электродных котлов
  • Устройство и принцип работы электродных котлов
  • Преимущества и недостатки ионных котлов
  • Установка и эксплуатация котла
  • Изготовление электродного котла своими руками

Электродный котел (другое название — ионный) — это разновидность электрического котла отопления частного дома или дачи. Основное отличие заключается в том, что обычные тэны заменены на блок электродов, которые и являются основным нагревательным элементом. Такая замена решила проблемы, которые присущи обычным электрическим котлам: низкая эффективность и недолговечность.

Электродный котел является разновидностью электрических котлов. Отличие заключается в том, что у них нагревательным элементом является блок электродов.

Несмотря на простую конструкцию, электродные котлы имеют высокий КПД. Нагрев воды в таких котлах происходит во время движения через теплоноситель, который питается от электричества.

Простота конструкции позволяет сделать электродный котел своими руками.

Но прежде чем приступать к работе, следует разобраться с устройством и принципом работы таких устройств.

Назначение электродных котлов

Ионные котлы могут применяться для отопления помещений любого типа, как жилых, так и промышленных. Кроме того, электродные котлы оптимальны для использования на даче, в гараже или теплице. Эффективность котлов не зависит от того, используется открытая или закрытая система отопления. Если отопление будет двухконтурным, то есть теплоноситель не будет попадать внутрь котла, то ионные системы можно использовать для подогрева воды. Наконец, электродные котлы являются оптимальными для обустройства «теплых полов» или тепловых завес.

Вернуться к оглавлению

Устройство и принцип работы электродных котлов

Схема устройства электродного котла.

Конструктивно все электродные насосы представляют собой цельнометаллическую трубу, покрытую полиамидом, который играет роль изолятора. В трубу вварены патрубки входа и выхода теплоносителя и клеммы питания и заземления. Труба запаяна наглухо с одной стороны, а с другой в нее вставлен блок электродов, изолированный от корпуса полиамидными гайками.

Длина котлов, продаваемых в магазине, обычно не превышает 600 мм со средним диаметром в 320 мм. Мощность устройств изменяется от 2 кВт (для обогрева помещений объемом до 80 м ³ ) до 50 кВт (для больших помещений с внутренним объемом до 1600 м ³ ). При этом котлы делятся на однофазные (мощность от 2 до 6 кВт, применяются для отопления частных домов) и трехфазные (мощность от 9 до 50 кВт, применяются для отопления промышленных зданий и сооружений). Энергопотребление котлов оптимально при достижении температуры теплоносителя внутри него равной 75°С. Если температура ниже, то ниже и энергопотребление, так как при более низких температурах теплоноситель имеет более низкую электропроводность. Если же температура превысит данную отметку, то и энергопотребление увеличивается.

Схема устройства и принцип действия электродного электрического котла.

Большинство современных электродных котлов оборудованы системой автоматического управления с защитой от скачков напряжения и блоком запуска. Более дорогие модели могут оснащаться дистанционным управлением в комплекте с gsm-модулем. Именно наличие контролера поддерживает заданную температуру теплоносителя для оптимального энергопотребления.

По принципу распространения теплоносителя внутри системы отопления ионные котлы подразделяются на открытые и закрытые. В открытых системах теплоноситель движется под действием естественной циркуляции при нагреве, поступает в радиатор отопления, отдает тепло и возвращается обратно в котел. Закрытые системы оснащаются расширительным баком и циркуляционным насосом, который нужен на первоначальном этапе прогрева теплоносителя.

Вернуться к оглавлению

Преимущества и недостатки ионных котлов

График сравнения КПД электродного и ТЭНового котла.

Преимуществом электродных котлов перед электрическими является то, что:

  • они имеют высокий показатель КПД (достигает 95-98%). Столь высокий показатель объясняется простотой устройства и принципом нагрева теплоносителя;
  • они не имеют так называемого «сухого хода». Теплоноситель является полноценным участником электрической цепи, что исключает перегрев при его отсутствии. Если вода уйдет из системы, то цепь попросту разомкнется безо всяких негативных последствий;
  • они весьма экономичны, так как при температуре теплоносителя ниже 75°С, как уже говорилось ранее, расход энергии минимален. Поэтому, если вас утраивает обогрев помещения радиаторами с температурой теплоносителя ниже этой отметки, то экономия электроэнергии становится ощутимой;
  • они быстрее, по сравнению с обычными электрическими котлами, достигают рабочих температур и так же быстро остывают, что положительно сказывается на применении автоматической системы управления;
  • они не страдают от перепадов напряжения. Если напряжение в сети упало, котел лишь будет работать с меньшей мощностью, но не отключится совсем;
  • они имеют гораздо меньшие габариты для оптимального использования их в частных домах и на дачах.

Однако кроме плюсов, электродные котлы имеют и свои минусы:

График потребления электроэнергии электродным котлом и сезонные колебания температур.

  • ионные котлы работают только с переменными источниками питания, так как при постоянном токе происходит электролиз воды. Поэтому такие котлы не могут работать от аварийных систем электроэнергии, например от аккумуляторов;
  • электродные системы требовательны к качеству теплоносителя. Чем ниже проводимость теплоносителя, тем ниже мощность котла. Кроме того, мощность котла снижается при образовании накипи;
  • при установке котла обязательно его заземление, так как риск поражения электрическим током при пробое изолятора существенно выше, чем у тэновых котлов;
  • как уже упоминалось ранее, не стоит разогревать теплоноситель выше 75°С, так как это приведет к повышенному энергопотреблению;
  • попадание воздуха в камеру, где происходит нагрев воды, приводит к ускорению коррозионных процессов;
  • нельзя использовать воду из одноконтурной системы отопления с ионным котлом, так как она насыщена свободными ионами;
  • необходимо обладать знаниями в области электрики, чтобы учитывать особенности электропроводности воды. Эти знания необходимы для контроля эксплуатации котла.

Вернуться к оглавлению

Установка и эксплуатация котла

Обязательным требованием при установке котла является наличие автоматических воздухоотводчиков, манометра и предохранительного клапана. Запорная арматура должна быть расположена после расширительного бачка.

Схема стандартного подключения электродного котла.

Электродные котлы должны крепиться строго вертикально, что обусловлено принципом их работы, а также иметь самостоятельное крепление к поверхности. Первые 1200 мм трубы системы отопления должны быть металлическими и не оцинкованными. Остальная часть системы может состоять из металлопластиковых труб.

Медный провод заземления должен иметь сечение не менее 4 мм с сопротивлением не более 4 Ом и быть подключен к нулевой клемме, которая располагается обычно в нижней части котла.

Для того, чтобы эффективность котла повышалась, необходимо перед его установкой промыть систему отопления спецсредствами.

Перед установкой ионного котла система отопления должна быть промыта водой с добавлением спецсредств, которые описаны обычно в паспорте устройства. Если система очищена плохо или используется теплоноситель низкого качества и с примесями, то эффективность котла снижается.

Подбор радиаторов для системы отопления с ионным котлом зависит от общего объема системы, то есть от литража всех радиаторов и труб. Оптимальный литраж отопительной системы должен составлять около 8 л на каждый кВт мощности котла. При превышении этой нормы котел будет работать большее количество времени, что увеличит энергозатраты. Радиаторы в системе с ионным котлом должны быть биметаллическими или алюминиевыми, так как другие сплавы содержат большое количество примесей, которые будут влиять на электропроводность воды. Если же система открытого типа, то радиаторы должны иметь внутреннее полимерное покрытие, так как доступ воздуха ускоряет коррозионные процессы. Системы закрытого типа лишены данного недостатка.

Использование чугунных радиаторов практически недопустимо, так как они содержат большое количество примесей, что снижает эффективность котла, и обладают значительным объемом, что увеличит энергопотребление.

Вернуться к оглавлению

Изготовление электродного котла своими руками

Для сборки ионного котла своими руками необходимы: труба, электрод, металл каленный.

Если вы ознакомились с принципом работы ионных котлов, а также особенностями их эксплуатации, и по-прежнему желаете изготовить его своими руками, то вам понадобятся:

  • сварочный аппарат и навыки работы с ним;
  • стальная труба необходимых размеров;
  • электрод или группа электродов;
  • клеммы нулевого провода и заземления;
  • изоляторы для клемм и электродов;
  • муфта и металлический тройник
  • желание и упорство в достижении конечной цели.

Перед началом сборки котла своими руками стоит обратить внимание на несколько важных моментов. Во-первых, котел должен быть обязательно заземлен. Во-вторых, нулевой провод из розетки подается исключительно на внешнюю трубу. И в-третьих, фаза должна подаваться исключительно на электрод.

Технология сборки котла своими руками довольно проста. Внутрь стальной трубы длиной около 250 мм и диаметром в пределах 50-100 мм вставляется с одной стороны посредством тройника электрод или блок электродов. Через тройник будет осуществляться вход или выход теплоносителя. Другая сторона трубы оснащается муфтой для подключения трубы отопления.

Между тройником и электродом размещается изолятор, который кроме того обеспечит герметичность котла. Изолятор выполняется из любого подходящего термостойкого пластика. Так как необходимо обеспечить герметичность и при этом возможность резьбового соединения с тройником и электродом, то изолятор лучше заказать в токарной мастерской, чтобы выдержать все конструктивные размеры.

На корпус котла приваривается болт, к которому крепится клемма нулевого провода и заземление. Возможна подстраховка еще одним болтом. Всю конструкцию можно скрыть под декоративным покрытием, которое также послужит дополнительной гарантией отсутствия ударов током. Ограничение доступа к котлу является первоочередной и наиважнейшей задачей для соблюдения техники безопасности.

Как вы могли убедиться, сборка электродного котла своими руками — достижимая цель практически для любого человека. Главное — знать принцип его работы и соблюдать технику безопасности. Тепла вашему дому!

Источники: http://mynovostroika.ru/elektrodnyj_kotel_princip_raboty, http://znayteplo.ru/otoplenie/elektricheskie-kotly/vsya-pravda-pro-elektrodnyj-kotel/, http://1poteply.ru/kotly/elektrodnyj-kotel-svoimi-rukami.html

teplosten24.ru

Как сделать электродный котел своими руками

Отопительные установки, преобразующие электрическую энергию в тепловую разными способами, выпускаются многими производителями. Однако можно существенно сэкономить на покупке, если знать как самому сделать электродный котел своими руками. Для загородного дома небольших или средних размеров аппарат можно изготовить самостоятельно, поскольку его конструкция не отличается сложностью.

Устройство и принцип действия

Самодельный электродный котел

Всем известен самодельный кипятильник из двух лезвий, прикрученных к спичкам. Такой же и принцип работы электродного котла, он основан на процессе электролиза. В обычной воде содержатся соли разных металлов, благодаря чему она становится проводником. Если к металлическим контактам, погруженным в воду, подавать постоянный ток, то заряженные частицы солей (ионы) начнут непрерывно двигаться от одного контакта к другому и осаживаться на нем. В нашей сети ток переменный, частотой 50 Гц, тогда ионы будут менять направление своего движения 50 раз в секунду.

Чем больше вода, протекающая через электродный котел, содержит солей, тем интенсивнее движение частиц и меньше сопротивление жидкости. По закону Ома при постоянном напряжении уменьшение сопротивления приводит к увеличению силы тока. Поскольку вода не проводит электричество так же хорошо, как медь или алюминий, то рост силы тока приводит к ее интенсивному нагреву. Таким способом электродные отопительные котлы преобразовывают почти 100% электроэнергии в тепло. Сила тока, а следом за ней и мощность нагревателя зависит от концентрации солей в теплоносителе:

P = UI, где:

  • P – значение мощности, Вт;
  • U – напряжение в сети, для однофазной сети равно 220 В, для трехфазной – 380 В;
  • I – сила тока, А.

Производителями обычно используется следующее устройство электродного котла отопления: цилиндрический корпус из отрезка трубы, внутри которого расположен круглый электрод. Он служит первым контактом, к которому подводится фазный провод. Второй контакт – это сам корпус, к нему подключается нулевой провод. Во избежание поражения электротоком корпус аппарата обязательно нужно заземлить, для чего на нем предусматривается третий контакт. Такую же конструкцию принимают мастера, чтобы изготавливать электродные котлы своими руками.

Порядок выполнения работ по изготовлению нагревателя

Для начала нужно изучить чертеж самодельного электродного котла, в нем представлена конструкция, требующая минимума сварочных работ.

1 — железная бесшовная труба Ø57 мм с внутренней резьбой; 2 — покрытие из термостойкой краски; 3 – патрубки входа и выхода теплоносителя Ø32 мм с наружной резьбой; 4 – боковые металлические заглушки; 5 – внутренний электрод для котла Ø25 мм; 6 – присоединительные клеммы с резьбой М6 для подключения нулевого провода и заземления; 8 – прокладки из резины или паронита.

Если вы имеете навыки сварщика и соответствующее оборудование, то можете изменить конструкцию, приварив вместо резьбовых заглушек круги из металла. Некоторые мастера делают электродный водонагреватель с выходом теплоносителя вверх, установив патрубок вместо заглушки. Внутренний электрод нужно будет изолировать от корпуса, для этой цели можно применять разные фторопластовые втулки или изготовить саму заглушку из стеклотекстолита. Тем и хороши электродные котлы отопления, изготовленные своими руками, что есть широкий простор для улучшений и модернизации с использованием подручных материалов. Только не следует увлекаться и делать аппарат из разных металлов, они могут образовать гальваническую пару, в результате на одном из электродов будет активно расти накипь.

Инструкция по сборке

Когда появилось понимание, из чего сделать электродный котел своими руками, можно приступать к заготовке деталей и сборке, соблюдая инструкцию:

  • Разметить и отрезать трубы для корпуса и патрубков, в них с помощью болгарки сделать выборки сферической формы для прилегания к цилиндрической поверхности корпуса. В нем просверлить отверстия в местах приварки патрубков.
  • Нарезать все резьбы можно с помощью специальных метчиков и плашек для трубной резьбы. Если таких приспособлений нет, надо обратиться в токарную мастерскую. Там же можно выточить заглушки, фторопластовую втулку и внутренний электрод.
  • К корпусу приварить готовые патрубки и клеммы для присоединения проводов.
  • Закрепить электрод в заглушке и установить его в самодельный электродный котел. Закрутить и затянуть обе заглушки.
  • Готовое изделие можно окрасить эмалью, стойкой к температуре до 120 ºС.

После сборки необходимо проверить сварные швы на проницаемость. Просто наполнить аппарат водой недостаточно, поскольку рабочее давление в системе может достигать 2 Бар, а аварийное – 3 Бар. Швы нужно очистить от шлаков и покрыть мыльной пеной. После этого создать внутри корпуса избыточное давление с помощью компрессора, в местах непроваров будут появляться пузырьки. По окончании проверки самодельный электродный котел отопления можно размещать в топочной и подключать к системе, используя такую схему:

1 – отопительная электроустановка; 2 – группа безопасности, состоит из предохранительного клапана, воздухосбрасывателя и манометра; 3 – шаровой кран; 4 – приборы отопления; 5 – расширительный бачок; 6 – кран для опорожнения; 7 – сетчатый фильтр; 8 – насос.

Вывод нагревателя в рабочий режим

Последний этап – подключение проводов электропитания и заземления, заполнение системы водой и настройка электродного котла. Его потребуется вывести на рабочую мощность корректировкой состава теплоносителя. Обычно используют водопроводную воду, но она имеет ряд вредных включений, которые образуют накипь на поверхностях электродов. Идеальный вариант – в самом начале заполнить систему дистиллированной водой, если ее нет – дождевой или водопроводной.

Для настройки нужно иметь такие приборы и материалы:

  • токовые клещи или амперметр;
  • сода;
  • шприц;
  • емкость для размешивания.

Поскольку электродные котлы, сделанные своими руками по приведенному чертежу, будут иметь ориентировочную мощность 4 кВт, то по расчету сила тока в цепи должна быть 4000 Вт / 220 В = 18 А. Амперметр присоединяется к проводам питания, после чего аппарат включается в сеть для нагрева воды в системе. В это время в емкости делается раствор соды, ориентировочная пропорция — 1 / 10. Его лучше добавлять в систему через открытый расширительный бак или другое место шприцем.

После включения первые показания амперметра будут меньше, чем 18 А. Небольшими порциями, не спеша, в теплоноситель для электродных котлов добавляется раствор соды. При этом система должна быть полностью прогрета. Если была залита дистиллированная вода, то процесс займет длительное время, нужно запастись терпением. Доливку надо прекратить, когда прибор покажет 16—17 А, иначе можно превысить концентрацию. Это чревато закипанием и выбросом пара или разрывом пластиковых труб.

Заключение

Электродный котел прост в изготовлении, надежен в работе и занимает небольшое пространство в топочной. Единственное его слабое место – требования к составу теплоносителя. Когда их выполнить невозможно, то желательно ставить индукционный котел, который нагревает теплоноситель вихревыми токами и не зависит от концентрации солей в воде.

Для тех, кто хочет попробовать сделать котел на твердых видах топлива, советуем почитать статью про изготовление самодельного пиролизного котла.

cotlix.com

Электродный котел своими руками - инструкция!

Электродный (другое название – ионный) котел является одной из вариаций электрических приборов 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 электрооборудования – низкой производительности и небольшого эксплуатационного срока. Благодаря простоте конструкции, можно сделать электродный котел своими руками. Но перед тем как приступить к сборке, следует ознакомиться с особенностями его работы.

Электродный котел своими руками

Конструктивные особенности

С конструктивной точки зрения такой котел – это небольшая цельнометаллическая 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.

Котел электродный

Рассмотрим технические параметры заводских моделей.

  1. Длина – до 60 см, диаметр – не более 32 см.
  2. Мощность может варьироваться между 2 и 50 кВт, другими словами, котлы способны отапливать помещение площадью до 1500 м².
  3. Также они могут быть одно- и трехфазными. В первом случае подразумеваются маломощные приборы, используемые в частных домах, во втором – котлы с высокой производительностью, предназначающиеся для объектов промышленного типа.
  4. Оптимальное значение потребления энергии достигается при температуре рабочей жидкости в 75ᵒС. Если показатель выше, то потребление энергии увеличивается, а если ниже, то оно, соответственно, снижается (при минусовых температурах показатель теплопроводности у жидкости ухудшается).

    Принцип работы электродного котла. Сравнение электродного и тенового котлов

По способу подачи теплоносителя ионные приборы могут быть двух типов:

  • открытые системы характеризуются тем, что нагретая жидкость движется естественным путем, передает тепло и направляется обратно в теплогенератор;
  • в закрытых же имеются специальный насос и расширительный бак – они необходимы для начального этапа прогрева рабочей жидкости.

    Обвязка котла

Видео – Как работает котел

О достоинствах

Электродный котёл РОМСТАР 2 смарт (комплект)

  1. Главным достоинством ионных котлов является высокий КПД (до 98%), что объясняется относительной простотой работы прибора.
  2. Небольшие размеры позволяют использовать их даже в малогабаритных домах.
  3. У электродных котлов отсутствует «сухой ход». Жидкость является полноправным «участником» рабочего процесса, поэтому ее отсутствие не вызовет перегрев системы – только цепь разомкнется.
  4. Перепады напряжения в этом случае не страшны – если оно снизится, то прибор не отключится, он просто заработает с меньшей мощностью.
  5. Экономичность – еще одно достоинство электродных котлов.
  6. Наконец, они быстро достигают заданной температуры и так же быстро остывают, что позволяет эффективнее использовать автоматическое управление.

    Принцип действия

    Чертеж ионного электрокотла

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:

  • сварочный аппарат;
  • 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

Собираем котел

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.

Собираем котел

При соответствующей подготовке процедура сборки не должна вызывать никаких затруднений.

Собираем котел

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.

Чертеж ионного котла

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.

Детали для сборки котла

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

Схема подключения котла

Схема подключения котла

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.

Монтаж котла электродного

Монтаж котла электродного

Схема подключения

Сборка системы отопления

Сборка системы отопления

Сборка системы отопления

Полифосфатный фильтр

Настройка электродного котла

Видео – Ионный котел своими руками

Другие важные моменты установки.

  1. Котел устанавливается исключительно вертикально, что объясняется только особенностями функционирования. Крепежные элементы должны быть отдельными.
  2. Перед монтажом прибора вся отопительная система тщательно промывается. Для этого берется чистая вода, разбавленная соответствующим средством (таким, к примеру, как Rothenberger). Если используется загрязненный теплоноситель либо магистраль была некачественно промыта, то производительность ионного котла существенно снизится.

    Промывка системы

    Средство для промывки

  3. Для заземления можно использовать лишь медный кабель ø4 мм (или больше) с сопротивлением не выше четырех Ом. Кабель подключается к клемме-нулю, которая, соответственно, расположена в нижней части корпуса агрегата.
  4. Отопительные приборы (батареи) подбираются в соответствии с объемом системы. Оптимальный вариант – киловатт мощности прибора соответствует 8 литрам суммарного объема. Если превысить этот показатель, то котел будет функционировать дольше, чем требуется, вследствие чего возрастут затраты на электроэнергию.
  5. Помимо того, при обустройстве отопительной системы предпочтение следует отдать биметаллическим сплавам или алюминию. Неприемлемо использование других сплавов, поскольку в них имеется много различных примесей, которые воздействуют на электропроводность рабочей жидкости.
  6. Если устанавливается открытая система, то используемые батареи в любом случае должны иметь полимерное напыление на внутренней поверхности, что воспрепятствует доступу воздуха и, как следствие, предотвратит коррозию. У систем закрытого типа подобного недостатка нет.
  7. От чугунных изделий следует отказаться вовсе, ведь примеси, содержащиеся в них в большом количестве, снизят производительность ионного котла. Также у таких батарей слишком большой объем, что повысит потребление электроэнергии.

    Установленный котел

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).

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.

Характеристики электродных электрических котлов Очаг-2 Очаг-3 Очаг-5 Очаг-6Гейзер-9Гейзер-15Вулкан-25
Объем отапливаемого помещения (м.куб)75120175200340550850
Номинальная потребляемая мощность (кВт)235691525
Номинальное напряжение (В)220220220220380380380
Ориентировочный полугодовой расход электроэнергии (кВт/ч)(при правильной теплоизоляции помещения)0,50,751,251,5346,5
Максимальный ток электрокотла по каждой фазе (А), частота 50 Гц9,113,722,727,313,722,737,5
Номинальный ток автоматики. Электромеханический вариант (А)202625323x163x253x40
Сечение провода, медь (мм.кв.) 220 В4 (220 В)4 (220 В)6 (220 В)6 (220 В)4 (380 В)4 (380 В)6 (380 В)
Рекомендуемый объем теплоносителя в отопительной системе (л)20-4025-5030-6035-7050-100100-200150-300
Диаметр патрубков «Вход» и «Выход» электродного электрокотла (мм)25252525323232
Класс защиты от поражения электрическим током1111111
Длина (мм)315315315355360410460
Масса (кг)1,11,11,11,15,05,35,7

stroyday.ru


Смотрите также