Ионный или как его еще называют, электрический электродный котел – это прямоточный водонагреватель, способный быстро и эффективно нагревать жидкость. Используется устройство преимущественно на дачах или загородных домах, так как его просто установить и разрешение на использование не требуется. Единственный существенный недостаток – довольно дорогостоящая эксплуатация в качестве основного способа отопления в квартире.

Вместо ТЭНа или катушки в ионном котле нагревательными элементами выступают электроды. Они имеют хороший КПД и потребляют не слишком много электроэнергии в сравнении с другими нагревательными электрическими приспособлениями. Конструкция устройства довольно простая, поэтому его можно собрать самостоятельно.

Принцип работы электродного котла

Как видно на рисунке, при изменении полярности тока меняется и направление движения ионов солей в воде. В этом случае в качестве контактов используется электрод и корпус устройства.

Принцип действия такого устройства основывается на процессе электролиза, то есть роль нагревательного элемента играет сама вода . Однако есть одно условие: чтобы вода начала проводить через себя ток, обязательно наличие солей. Чем больше примесей в жидкости, тем лучше она будет проводить ток. Заряженные частички примесей или ионы под действием электричества начинают двигаться от контакта к контакту (электроды). Так как ток в обычной электрической сети переменный, а его частота составляет 50 Гц, то ионы меняют свое направление от электрода к электроду 50 раз за секунду.

Домашняя сеть имеет постоянное напряжение в 220 В, отсюда, исходя из закона Ома, при снижении сопротивления сила тока увеличивается. Но вода все же не является хорошим проводником в отличие от таких металлов, как алюминий или медь, поэтому из-за повышения силы тока она начинает нагреваться. Благодаря этому КПД электродных котлов приближено к отметке в 100%.

ВАЖНО! Мощность водонагревателя напрямую зависит от количества примесей в воде. Чем больше солей, тем мощнее котел.

Эта простая схема наглядно показывает простоту устройства электродного котла.

Как правило, стандартный котел имеет форму цилиндра. Внутри последнего устанавливается электрод тоже цилиндрической формы. При этом первый контакт в устройстве – это электрод, а второй – сам корпус. Исходя из этого, появляется необходимость в заземлении водонагревателя, так как ток может пробивать на его корпус .

Если вы решили купить электродный котел отопления, проблема заземления отпадает. Большинство заводских моделей имеют корпус, покрытый полиамидом. Последний играет роль изолятора. Также обращайте внимание на размер водонагревателя. Обычно это небольшой цилиндр высотой до 600 мм и диаметром до 300-400 мм. Такие котлы могут развивать мощность до 6 кВт, чего вполне достаточно для обеспечения среднестатистического дома или квартиры.

Преимущества и недостатки электродных котлов отопления

Мы будем сравнивать электродные модели лишь с другими электрическими водонагревателями. Во внимание не будут браться газовые котлы, которые, конечно, намного дешевле обходятся в эксплуатации, но требуют получения разрешительных документов на их использование, наличие проекта, газа и другие особые условия.

Итак, ионные котлы могут выгодно выделяются среди своих аналогов следующим:

Электродные котлы являются самыми малогабаритными отопительными элементами. Что совершенно не сказывается на их работоспособности.

• они компактные, имеют простую конструкцию, поэтому хорошо подходят для применения на дачах или частных домах;
• устройствам нестрашны перепады напряжения, так как последнее влияет лишь на мощность котла, но никак на его работу;
• ионные водонагреватели быстро нагреваются и остывают, поэтому с ними удобно применять любые автоматизированные системы контроля температуры в помещении;
• они безопасны, так как даже при отсутствии воды устройство не испортится, не вызовет пожар или замыкание , оно просто не будет работать (не будет замкнутой цепи);
• они обладают отличным КПД, достигающим 98%.

Недостатки электродных водонагревателей:

• знания в электротехнике нужны не только для того, чтобы соорудить котел, но и рассчитать параметры жидкости, ее электропроводности и количества примесей;
• для работы устройства не подойдет обычная вода, например, из любой системы отопления, так как в такой жидкости много свободных ионов;
• нельзя допускать попадание воздуха внутрь котла, так как это ускорит процесс коррозии металла, тем самым уменьшит срок службы водонагревателя;
• нужно следить за температурой воды в котле, так как если она превысит отметку в 75 градусов, то это существенно увеличит затраты электроэнергии;
• при установке прибора нужно его заземлять, в особенности это касается самодельных устройств;
• мощность водонагревателя напрямую зависит от теплоносителя ; качественная и правильно сделанная жидкость способна увеличить мощность прибора и наоборот;
• они работают только от переменного тока.

Вы сможете использовать свой электродный котел в качестве проточного водонагревателя, просто подключив его к водопроводной системе.

Кроме этого стоит упомянуть несколько особенностей ионного нагревателя воды:

• его можно использовать в качестве обычного проточного водонагревателя, а не только как котел;
• легкость сборки и монтажа, простота ремонта положительно сказываются на его популярности;
• очень дешевый, даже если покупать заводской вариант, а не делать его самостоятельно;
• бесшумный, никак не воздействует на окружающую среду или человека, не выделяет токсинов или вредных веществ, поэтому его можно установить в любом месте.

Насколько бы ни был хорош ионный котел, все равно он не является достойной заменой газовым аналогам. Если есть возможность установить газовое оборудование, конечно, выбирайте последнее.

Установка и эксплуатация электродных нагревателей воды

Хотя монтаж системы отопления с ионным котлом довольно просто, все же сначала вы должны усвоить несколько обязательных правил, без которых система или не будет работать вовсе, или же станет небезопасной и недолговечной.

Обязательные требования:

• оборудуйте систему манометром, который поможет следить за давлением в котле и трубах;
• обязательно установите предохранительный клапан, чтобы последний сбрасывал излишки пара;
• стоит смонтировать автоматические отводчики воздуха;
• позаботьтесь об устройстве запорной арматуры, которая должна располагаться обязательно после расширительного бачка.

Схема системы отопления с использованием электродного котла довольно проста. Главное, установить все обязательные ее элементы. А именно: воздухоотводный и обратный клапаны, манометр, сливной и предохранительные вентили.

Сам котел необходимо монтировать строго вертикально , так как вода при нагревании превращается в пар и стремится вверх. Подача холодной жидкости осуществляется снизу. Устройство должно иметь отдельное крепление, а не висеть на трубах. Также не стоит устанавливать пластиковые трубы непосредственно на выходе из котла. Первые 1,5 метра трубы должны быть металлическими. Остальную часть системы отопления можно выполнить из металлопластиковых труб.

Перед запуском системы отопления с ионным котлом, ее нужно полностью промыть специальными средствами. Таким образом вы существенно повысите КПД и долговечность всей системы.

Еще один немаловажный вопрос – заземление. Его необходимо выполнить из проволоки диаметром от 4 мм, имеющей сопротивление не более отметки в 4 Ом. Подключать заземление нужно к нулевой клемме, расположенной в нижней части водонагревателя.

Особое внимание стоит обратить на объем системы отопления . Следуйте простому правилу: на 1 кВт мощности котла наибольший литраж составляет 8 л. Несложно подсчитать, что на мощность, например, в 5 кВт, максимально допустимый литраж составит 40 л.

Расчет объема – важная составляющая. При неправильном подсчете снизится эффективность работы устройства. Котел будет работать больше, а, значит, увеличится потребление электроэнергии и износ нагревателя.

Алюминиевые радиаторы являются наилучшим выбор для частных домов с электродным котлом отопления.

Для электродных устройств не подходят обычные чугунные радиаторы, так как в своем составе они содержат большее количество примесей, влияющих на электропроводность жидкости. Здесь оптимальным выбором станут алюминиевые или биметаллические батареи . Лучше выбирать те, которые имеют наименьший объем, чтобы снизить энергозатраты.

Электродный котел своими руками

Как говорилось ранее, ионный водонагреватель имеет относительно простую конструкцию, поэтому его можно сделать и самостоятельно. Стоит ли этим заниматься, ведь можно взять уже готовую модель в магазине, правда, немного переплатив.

Итак, для самостоятельного изготовления вам нужно купить или найти в закромах следующие материалы и инструменты:

• тройник и муфту;
• изоляционные материалы;
• клеммы для подключения котла к электросети и заземлению;
• один или несколько (по желанию) электродов;
• стальная труба большого диаметра (для корпуса устройства);
• сварочный аппарат;
• набор ключей;
• газовый ключ;
• вентили, обратный и воздушный клапаны, манометр.

Берете трубу большого диаметра (около 100 мм) и длиной желательно от 250 мм. С помощью тройника в нее нужно вставить электрод. Через этот же тройник будет поступать вода. С другой стороны трубы нужно установить муфту, через которую уже нагретая жидкость будет идти в систему отопления.

ВАЖНО! Так называемый ноль, идущий от розетки, обязательно устанавливается на трубу, а не электрод. На последний подключается фаза.

Процесс сборки электродного котла достаточно прост, главное чтобы система была герметична и электрод не касался других металлических частей.

При монтаже электрода на тройник установите между ними изолятор (например, пластиковый). Не забывайте, что устройство должно быть герметичным . Если вы хотите трубу и тройник соединять между собой резьбовым соединением, то придется его заказать в токарной мастерской.

На трубу приварите болт и на него установите клемму для крепления будущего заземления. Сверху установите муфту и приварите металлическую трубу (как говорилось ранее с длиной 1,2-1,5 метра), после чего можно всю конструкцию закрыть декоративным корпусом.

Большой популярностью для отопления помещений различного назначения пользуются электрические котлы электродные или их еще называют ионными.

С помощью электродных котлов можно обогреть помещения частных домов, коттеджей, таунхаусов, дач, кафе, ресторанов, учреждений общественного пользования, складов, теплиц и т.д.

Кроме того, специальные двухконтурные котлы этого типа позволяют не только отапливать помещение, но и обеспечивать его горячей водой.

Принцип работы

Сущность работы такого котла заключается в его устройстве и процессах, которые происходят во время его работы. Основными частями котла являются:

• корпус, изготовленный из металла;
• блок электродов (анод и катод);
• патрубки, служащие для ввода и вывода теплоносителя;
• клеммы (питания и заземления).

Блок электродов является основным нагревательным элементом. В качестве теплоносителя используется вода, которая является элементом электрической цепи. К ее качеству предъявляются особые требования (она должна иметь определенную проводимость).

Обратите внимание

При прохождении эл. тока через блок электродов происходит расщепление молекул воды, что приводит к нагреву теплоносителя.

Напряжение, которое прилагается к электродам, позволяет ионизировать воду, но явление электролиза не происходит, т. к. катод и анод меняются местами с частотой электрической сети, при этом количество тепла, которое выделяется при этом пропорционально силе тока и сопротивлению воды.

Нагретая до определенной температуры вода попадает в систему отопления и таким образом происходит обогрев помещения.

Для управления процессом обогрева котел снабжают специальными устройствами (регуляторами, термодатчиками), которые позволяют устанавливать и регулировать температуру нагрева.

Более сложные системы котлов снабжаются специальным блоком запуска, защитой от скачков напряжения, дистанционным управлением.

Классификация ионных электрокотлов

Основные признаки, по которым классифицируют устройства, следующие:

• мощность;
• принцип распределения теплоносителя;
• способ питания (одно- или трехфазные);
• количество контуров (одно- или двухконтурные).

По мощности электродные котлы отопления выпускаются от 2 до 50 кВт, при этом котлы мощностью до 6 кВт могут питаться от однофазной сети и использоваться для отопления помещений по объему не более 80 м 3 .

Обратите внимание

Котлы большей мощности (более 9 кВт) должны питаться от трехфазной сети и могут обогревать помещения по объему до 1600 м 3 .

Температура теплоносителя не должна превышать 75 0 С, т.к. при увеличении температуры нагрева воды свыше указанной цифры, происходит и увеличение потребляемой мощности котла.

Чем ниже температура теплоносителя, тем ниже энергопотребление в виду того, что он (теплоноситель) имеет более низкую электропроводность.

Электродные котлы по принципу распределения теплоносителя делятся на закрытые и открытые. Закрытые системы обязательно снабжаются расширительным баком и циркуляционным насосом для того, чтобы вода постоянно циркулировала по отопительной системе.

В котлах открытой системы этот теплоноситель движется естественно без применения циркуляционного насоса.

Преимущества и недостатки

К основным преимуществам относятся:

• высокий коэффициент полезного действия (приближается к 100%);
• не возможность возникновения аварийных ситуаций;
• разогрев системы до необходимой температуры происходит очень быстро;
• выдерживает резкие перепады напряжения;
• легко монтируется;
• небольшие габариты и вес;
• не требует особых навыков при его обслуживании;
• экологичность.

К недостаткам можно отнести следующие факторы:

• требовательны к качеству воды;
• питаются только от источника переменного тока;
• должен обязательно заземляться в целях электробезопасности.

Выбор электродного котла

При выборе мощности электродного котла необходимо знать параметры помещения (площадь и объем), которое предполагают отапливать, количество теплоносителя в системе и электрические параметры сети.

Практическим способом установлено, что 1 кВт мощности котла может обогреть помещение, имеющее площадь не более 20 м 2 , объем — до 60 м 3 и 40 л воды в системе.

Обратите внимание

Если необходимо отапливать помещения, имеющие большие площади, то в этом случае устанавливают несколько котлов, соединяя их параллельно.

Мощность увеличивается на 25% в случае применения двухконтурных котлов.

Производители ионных котлов

Котлы электродные производят как отечественные, так и зарубежные производители.

Среди российских производителей особой популярностью пользуются котлы ТМ марки «Галан».

На втором месте по популярности являются котлы, поставляемые из Латвии компанией «Stafor EKO» и на третьем - котлы «ЭОУ» из Украины.

Галан

Электродный котел своими руками

При изготовлении устройства своими руками необходимо выполнить следующие работы:

1. Изготовить корпус из трубы Ø 5 ÷ 10 см длиной 25 см, нарезав на ее концах резьбу (не менее 7 ниток) и посредине приварив винт или болт М8;

2. Вставить с одной стороны трубы с помощью тройника блок электродов;

3. С другой стороны трубы с помощью муфты осуществить подключение трубы отопления;

4. Обеспечить герметичность с помощью изолятора, изготовленного из термостойкого пластика;

5. К болту заземления подвести нулевой провод и подсоединить заземление;

6. Опробовать устройство в работе, не забыв проверить омическое сопротивление воды.

Как видно из пошаговой инструкции, изготовить ионный котел своими руками не тяжело, но лучше воспользоваться готовыми котлами, произведенными по новейшим технологиям и которые будут безопасными и надежными при работе. Обязательно.

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.

Существует множество способов отопления своего жилья при помощи электрической энергии. Однако обычно на ум приходит такой вариант, как котел, работающий на водяном ТЭНе. Принцип работы здесь состоит в том, что нихромовая нить внутри имеет высокое сопротивление, она нагревается и передает тепло наполнителю трубы, потом – металлической оболочке и воде. Но почему бы не сделать этот процесс еще проще? Ведь можно без посредника при помощи примитивных электродов из двух бритвенных лезвий присоединить к ним провода и подключить электрическое питание. Именно так и возникли электродные котлы отопления.

Как появились электродные котлы

Такие устройства, как электродные котлы отопления, были созданы еще в середине прошлого столетия предприятиями оборонного комплекса для подводного флота Советского Союза. В частности – это было для того чтобы производить отопление отсеков подводных лодок, которые имели дизельные двигатели. Такой прибор по тем временам полностью соответствовал всем условиям заказа подводного флота. Ведь устройства имели довольно маленькие размеры, если сравнивать их с обычными котлами. Им не требовалась вытяжка, при работе такие устройства не шумели. При всех достоинствах они эффективно нагревали носитель тепла, а стоит заметить, что использовалась для этого морская вода. Далее к 90-тым годам заказы для оборонного комплекса уменьшились в объемах, так, и потребности военного флота в таких котлах прекратились.

Самая первая так называемая гражданская версия электродного котла отопления была создана инженерами – А.П. Ильиным и Д.Н. Кунковым. На свое изобретение инженеры получили патент в 1995 году.

Таким образом, мы видим, что электродные котлы современного вида – это устройства, которые были доведены до совершенства относительно недавно. В современности такие приборы пользуются популярностью в бытовых условиях, как показывают отзывы о них.

В чем заключается принцип работы

Ионные котлы отопления работают на основе прямого взаимодействия теплоносителя, который занимает пространство между анодом и катодом, и электрического тока. После того, как электрический ток проходит через носитель тепла, положительные и отрицательные ионы начинают хаотично двигаться. Положительные движутся к отрицательно заряженному электроду, а отрицательные – к положительно заряженному. Благодаря тому, что ионы постоянно двигаются в этой среде и встречают сопротивление, теплоноситель нагревается быстро. Этому способствует то, что электроды постоянно меняются ролями – каждую секунду полярность их изменяется 50 раз: так, каждый электрод 25 раз будет анодом и 25 – катодом в течение 1 секунды. Они подключены к переменному току частотой 50 Гц.

Заметим тот факт, что именно благодаря такой частой смене заряда у электродов вода не раскладывается на кислород и водород – для электролиза требуется постоянный ток. С тем, как растет температура в котле, повышается давление. Именно оно вызывает такой процесс, как циркуляция носителя тепла по контуру отопления. Таким образом, электроды в емкости котла не участвуют непосредственно в нагревании воды и не нагреваются сами.

Отметим также то, что важным условием для корректной работы котла является омическое сопротивление воды на уровне, который не превышает 3000 Ом с температурой 15 градусов.

Для этого носитель тепла должен иметь в составе определенное количество солей, ведь не стоит забывать, что первоначально такие котлы использовали именно морскую воду. Так, если вы зальете туда дистиллированную воду, то нагреть ее не получится, так как просто-напросто не будет электроцепи между электродами.

Характеристики электродных котлов отопления

Электрические электродные котлы отопления обладают некоторыми положительными свойствами:

• Прежде всего, это высокий КПД, стремящийся к 100%.
• Довольно маленькие размеры при высокой мощности, если сравнивать с другими видами котлов.
• Не требуется наличие такого элемента, как дымоход.
• Котел может сам поднять давление в системе отопления.

• Нет опасности аварии, когда недостаточно теплоносителя в котле. Он просто остановит свою работу, так как не будет электроцепи между электродами.
• Благодаря малой инертности есть возможность эффективно управлять температурными режимами в то время, как котел работает с автоматикой. В результате – работа котла становится менее затратной, так как температура в помещениях всегда будет на том уровне, который задан контроллеру.
• Перепады в напряжении не страшны ионному котлу – просто изменится его мощность.
• Это еще и выгодно, и практично – ионные котлы отопления, технические характеристики их позволяют устанавливать их как дополнительный источник тепловой энергии, а также есть возможность ставить несколько таких котлов одновременно.
• Такие котлы являются безопасными для экологии.

Но стоит выделить несколько недостатков электродных котлов:

• Электродный котел отопления потребляет только переменный ток, а при постоянном будет электролиз воды.
• Нужно соблюдать высокие требования к электролитическим характеристикам носителя тепла. Если они изменятся – качество работы котла, то есть, выработка тепла, будет снижено.
• Такой котел требует обязательного заземления, собственно, как и любой котел с ТЭНом.
• Температура нагревания носителя тепла не должна быть более 75 градусов, так как энергопотребление котла значительно повысится.
• На электродах может появиться накипь, вследствие чего мощность котла может стать ниже.

• Необходимо оснащать отопительную систему насосом циркуляции.
• Из-за переменного тока электроды изнашиваются, поэтому придется их менять.
• Если отопительный контур завоздушиться, процесс коррозии только ускорится.
• Если ваша система одноконтурная, то нагретую воду нельзя будет использовать для бытовых целей.
• Работы по устройству и наладке таких котлов требуют привлечения специалистов.
• Теплоноситель для электродных котлов отопления в процессе работы будет иметь разную электропроводность, которую нужно будет контролировать. Для этого потребуются знания и оборудование.

Что следует знать

Когда вы создаете отопительную систему, которая будет использовать катодные котлы отопления, стоит обратить внимание на несколько аспектов:

• Потребление электрической энергии таким котлом будет во многом выше, если вы установите котел в ранее используемую систему. Лучше всего ставить электродный котел в такую систему, которая создана специально под него.
• Если вы будете использовать антифриз в качестве теплоносителя, то нужно особенно уделить внимание разъемным соединениям, так как антифриз имеет более высокую текучесть, чем вода.
• Все трубы в системе следует обернуть теплоизоляционным слоем – так анодные котлы отопления будут работать более эффективно.
• Если радиаторы находятся на разных этажах в здании, то более эффективным будет такой вариант, как установка независимых ионных котлов для каждой группы.

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

С проблемой индивидуального обогрева жилища сталкивается большинство частных владельцев домов. Одним из вариантов решения вопроса являются энергосберегающие электродные котлы отопления, считающиеся высокоэффективными, надежными и безопасными в работе. Они дают возможность задавать нужную температуру нагрева радиаторов и окружающего воздуха, а также круглосуточно поддерживать микроклимат в помещении по заданным параметрам.

Немного истории

Электродные отопительные котлы было предложено использовать в бытовых условиях еще в 80-е годы прошлого столетия. Идея принадлежала Дмитрию Кункову, а изобретение получило патент. До этого момента подобное оборудование использовалось в военной промышленности и устанавливалось на подводных лодках и кораблях ВМФ. Российская компания ГАЛАН смогла усовершенствовать изобретение, разработав уникальный и принципиально новый водонагревательный котел электродного типа, который был представлен на рынке в 1992 году.

Уже через два года появилась серийная модель, эксплуатация которой в системе отопления подтвердила факт значительного снижения расхода энергии, используемой для обогрева помещений по сравнению с выпускаемыми ранее теплогенераторами. Сегодня отопительные приборы «Галан» широко используются в отдаленных от коммуникаций поселках и труднодоступных местах, на складах и железнодорожных полустанках, в районах стихийных бедствий и городских коттеджах.

Устройство электродных котлов

Электрические мини котлы «Галан» электродного типа выпускаются в трех модификациях:

• однофазные ОЧАГ имеют мощность 2, 3, 5 и 6кВт;
• трехфазные ГЕЙЗЕР и ВУЛКАН – 9, 15, 25 и 50кВт.

Они имеют компактные размеры и малый вес. Самый мощный прибор весит 11,5кг, а его диаметр составляет 180мм при длине 570мм, а обогреть пространство он может до 1650м3. Наиболее миниатюрный котел имеет диаметр всего 35мм и длину 275мм, его вес не превышает 0,9кг, а отапливаемое помещение может достигать 120м3.

Ионные котлы состоят из нескольких элементов. На металлическом корпусе располагаются входящие и отводящие патрубки, дающие возможность беспрепятственной циркуляции теплоносителя (воды или антифриза). Благодаря корпусу происходят ионные процессы, так как он выполняет функцию ионизатора. Сверху корпус защищен пластиковым кожухом, улучшающим электроизоляцию прибора и уменьшающим его теплоотдачу. Внутри однофазного котла располагается один электрод, а трехфазного – три электрода с выведенной наружу клеммной группой.

Электродные котлы «Галан» поставляются в сборе. Система автоматики, позволяющая управлять и контролировать отопительную систему, в комплект оборудования не входит, поэтому приобретается дополнительно. Кроме этого требуется купить расширительный бак и, при необходимости, насос.

Без установки автоматики компания ГАЛАН гарантийный срок на работу котла не дает.

Также производитель снимает с себя ответственность в случае неправильной установки, либо эксплуатации электродного теплогенератора, наличия механических повреждений и присутствия посторонних предметов в системе.

Преимущества электродного отопительного оборудования

Отопительные котлы «Галан» обладают несомненными достоинствами по сравнению с другими видами котельного оборудования:

• высокий КПД (до 98%) получается благодаря прямому преобразованию электроэнергии в тепло непосредственно в теплоносителе;
• экономия электричества до 40% происходит за счет использования автоматики и регулировки тепловых режимов;
• простой монтаж обеспечивают малые размеры приборов и удобное подсоединение патрубков;
• возможность встраивания в существующие отопительные системы устраняет необходимость перекладки труб;
• допустимость параллельного подключения котлов позволяет многократно увеличить мощность обогревательной системы;
• реальность установки резервного котла исключает внезапность остановки подогрева теплоносителя.

Принцип работы

Электродные, или ионные, котлы не нуждаются в специальных разрешениях на монтаж оборудования, чего не скажешь, к примеру, о газовых отопительных агрегатах.

При включении прибора «Галан» в электросеть происходит нагрев теплоносителя путем расщепления молекул жидкости на ионы с разной полярностью. Каждый из них стремится к положительно или отрицательно заряженной электродной пластине.

В процессе работы происходит постоянное изменение направления тока, поэтому пластины ионами не «обрастают».

В результате распада и движения частичек жидкой среды начинается выделение тепловой энергии и повышение давления, что приводит к быстрому нагреву воды или антифриза внутри системы. Теплоноситель, разогревшись, начинает выталкиваться вверх, а его место занимает остывшая порция жидкости. Создающийся напор позволяет в малоэтажных особняках обходиться без циркуляционного насоса.

Теплоноситель в ионном котле является одним из составляющих элементов электрической цепи, поэтому при его отсутствии процесс нагрева не происходит. Автоматика, в этом случае, отключает прибор, поэтому опасаться пожара не следует. Котел прекратит работу и при возникновении короткого замыкания, и при повышении температуры окружающего воздуха, либо радиаторов выше заданного уровня. Не зря ионные котлы «Галан» относят к системе «умный дом».

Ионные котлы запрещено использовать для подогрева проточной воды из водопровода, а также перекачиваемой напрямую жидкой среды из колодцев, водоемов и скважин. Данный вид котельного оборудования предназначен только для замкнутых систем отопления.

Необходимо, чтобы вода, использующаяся в качестве теплоносителя, четко соответствовала техническим характеристикам, описанным в паспорте электродного котла «Галан». Ее категорически не разрешается закачивать из трубопровода горячего водоснабжения, иначе срок службы прибора окажется слишком коротким.

Также не допускается ставить ионные котлы на системы «теплый пол». Дело в том, что рабочие температуры теплоносителя электродного теплогенератора при оптимальном режиме работы значительно выше требуемых для нормального функционирования «теплого пола».

Если в доме установлены чугунные радиаторы или в существующей системе находятся трубы большого диаметра, то использование ионных котлов специалистами не рекомендовано. Проблема здесь заключается в повышенном объеме теплоносителя и неоднородности внутренних поверхностей отопительных батарей. Но выход из ситуации все же имеется. В этом случае потребуется:

• использование более мощного электродного прибора;
• установка на обратку фильтра грубой очистки;
• применение фильтра грязевика, или отстойника;
• предварительная промывка чугунных радиаторов.

Ионные котлы в системы необходимо устанавливать строго вертикально таким образом, чтобы клеммная группа оказалась снизу. При использовании в отопительной системе труб из пластика, потребуется их замена на черные (неоцинкованные) металлические трубы на участке от выходного патрубка теплогенератора. Его длина должна составлять 2-2,5 метра.

В случае снижения в расширительном бачке уровня теплоносителя менее чем на треть объема емкости, его следует долить до требуемой отметки. Но если возникнут непредвиденные ситуации, то котел потребуется немедленно отключить. Это необходимо сделать при:

• появлении перегрева проводов и автоматики;
• наличии дыма и клубов пара;
• отсутствии напряжения;
• утечке или промерзании теплоносителя;
• неисправности заземляющего устройства;
• присутствии влаги на корпусе;
• поломке насоса.

После выключения оборудования незамедлительно вызывается мастер для устранения проблем.