Принцип работы и достоинства электродных котлов отопления

Как выбрать электрокотел для отопления частного дома

Одноконтурный или двухконтурный

Одноконтурные электрокотлы подогревают теплоноситель в одном контуре – контуре отопления. Двухконтурные же рассчитаны как на отопление, так и на горячее водоснабжение (ГВС). При этом санитарная вода из контура ГВС не смешивается с технической из контура отопления.

Двухконтурные электрические котлы стоят всего на 10-30% дороже одноконтурных аналогов и являются наиболее бюджетным способом организации горячего водоснабжения дома. Однако популярностью они пользуются лишь у хозяев с относительно неограниченным бюджетом, поскольку и так недешевая электроэнергия расходуется еще и на подготовку санитарной воды.

Однофазное или трехфазное питание

От стандартной однофазной сети (220-230 В) работают маломощные модели до 6 кВт включительно. Все более мощные модели требуют организации трехфазной электросети, это стоит учитывать до покупки электрокотла. В противном случае мощности однофазной сети будет попросту недостаточно, котел не сможет обеспечить максимальную теплопроизводительность, вода будет дольше нагреваться до заданной температуры, а в сильные морозы теплопроизводительности может вовсе не хватить.

Функционал автоматики

Самые недорогие модели электрических котлов работают по принципу «Вкл/выкл». Мы рекомендуем к выбору электрокотлы по крайней мере с 3-х ступенчатой регулировкой мощности, а лучше – с поградусной регулировкой температуры. Еще большей экономичности позволяют добиться электрические котлы со встроенным программатором, позволяющим задать параметры работы на ближайшие сутки или неделю. Таким образом можно установить температуру в 15°C на рабочее время, когда хозяев нет дома. Также установить температуру 18-19°C на время сна или наоборот активнее нагревать дом по ночному тарифу на электроэнергию, если установлен многотарифный счетчик.

Однако встроенный программатор присутствует далеко не во всех даже недешевых моделях. Зато практически все современные электрокотлы позволяют подключить внешнее управление, например, комнатный термостат – наиболее экономичный и комфортный вариант из всех существующих. Технологичный электронный комнатный термостат с возможностью программирования позволяет не только реализовать описанное ранее, но и производить более точные замеры, ориентируясь на температуру воздуха в помещении, а не температуру теплоносителя.

Минимально необходимая мощность

На практике необходимую мощность обычно раcсчитывают в упрощенном виде, исходя из правила: для среднестатистического дома в Подмосковье с кладкой в 2 кирпича и высотой потолков до 2,7 м на каждые 10 м2 площади необходим 1 кВт мощности отопительного оборудования. Также мы рекомендуем закладывать 15-20% запаса мощности, для ТЭНовых электрокотлов – до 30% запаса (об этом далее). Если котел двухконтурный, мы рекомендуем заложить еще 10% запаса мощности сверху.

Такого метода достаточно в более, чем 95% случаев. Если же дом хорошо утеплен, находится в крайней южной или, наоборот, в крайней северной точке страны, имеет высокие потолки и большую площадь остекления, необходимо производить более точный расчет с учетом корректирующих коэффициентов. Произвести более точный расчет можно с помощью калькулятора ниже (для каждого помещения отдельно, затем просуммировав), а лучше, посредством привлечения теплотехника.

Характеристики

Чтобы разобраться с характеристиками электродного котла, необходимо рассмотреть отечественные модели прибора «Галан». Компания сегодня предлагает четыре модификации:

• «Очаг»;
• «Стандарт»;
• «Гейзер»;
• «Вулкан».

Для частных домов

Модели «Очаг» и «Стандарт» — это для частных домов. Их мощность 2, 3, 5, 6 кВт. Соответственно с их помощью можно обогревать дома объемом: 80, 120, 180, 200 м³.

Работают эти приборы от сети переменного тока напряжением 220 вольт. Для подключения рекомендуется использовать кабель сечением 4-6 мм².

Для больших строений

«Гейзер» и «Вулкан» можно использовать для отопления больших зданий: жилых и нежилых. Мощность этих приборов: Гейзер – 9, 15 кВт, Вулкан – 25, 36, 50 кВт. Обе модели являются трехфазными аналогами.

Теплоноситель

Производитель категорически настаивает на том, чтобы в отоплении, где устанавливались эти модели, присутствовал антифриз «Аргус-Галан».

Незамерзающие жидкости типа «Тосол», «Арктика» для электродных котлов не предназначаются.

Контроль и управление

Все модели оснащены температурными датчиками и устройствами настройки температурного режима. Электронный блок управления устанавливается рядом с котлом, чаще на стене.

Как будет работать котел

Сначала полученный «стакан» наполняется жидкостью, скорее всего, вы будете использовать обычную воду. По прошествии некоторого времени вода начнет кипеть. При этом будет образовываться пар, он поднимется вверх по трубопроводу, отдаст свое тепло отопительным приборам и снова превратится в обычную жидкость. Вода, в свою очередь, будет стекать по специально установленной трубе под уклоном, после чего обратно переместится в «стакан». Цикл будет повторяться вновь и вновь, не прекращаясь.

Невзирая на то, какие объемы необходимо обогреть, электродный котел своими руками все равно будет экономически выгодным достоянием. Все это позволяет изготавливать котел незначительных габаритов, что можно назвать еще одним достоинством подобной конструкции.

Если ваша цель – обогревать помещение большого объема, то таких котлов вы можете сделать сразу несколько, разместить их в удобных вам местах в произвольном порядке, благодаря чему получается необходимая температура теплоносителя на выходе. Еще одним достоинством можно считать то, что на изготовление ионных котлов, равно как и на их монтаж и эксплуатацию, не нужно получать никаких разрешений.

Итак, что мы в итоге получаем – максимально экономичное оборудование, имеющее высокую эффективность при создании тепловой энергии. Разве это не то, что нам всем нужно для качественного обогрева дома в зимнее время года? Но проблема обогрева имеет и обратную свою сторону – мы говорим о достижении максимально комфортного микроклимата в доме с минимальными на то затратами энергии. Именно поэтому вам дополнительно следует позаботиться о термоизоляции вашего жилья, сделать так, чтобы при строительстве/обустройстве соблюдались все технологии энергосбережения.

В качестве заключения

Вот теперь вы смогли лично убедиться в том, что собрать электродный котел своими руками достаточно легко и по силам практически каждому из нас. Наиболее важным при этом является то, что нужно, во-первых, ознакомиться с принципом работы устройства, а во-вторых, соблюдать все приведенные здесь инструкции. Лишь в таком случае все пройдет максимально успешно. Теплых вам зим, господа!

Принципы и особенности системы

Анодно-капиллярная система использует известный из школьной физики процесс поляризации молекулы воды, при воздействии на воду переменным электрическим током. Использование капиллярной структуры позволяет значительно увеличить площадь соприкосновения теплоносителя и поверхности теплообменников электродного котла.

Таким образом, сокращаются непродуктивные потери тепла, которые будут существенными в случае применения традиционных котловых теплообменников. Возможное возникновение эффекта электролиза в теплоносителе исключается, так как в нем практически отсутствуют примеси, а электроды изготовлены из сплавов имеющих низкие электролитические способности.

Эффективность системы повышается также за счет применения анодных электродов, изготовленных из особого высокотехнологичного сплава.

Диаграмма производительности

Производим монтаж котла Галан

Для монтажа котла Галан используют пластиковые трубы. В горизонтальной разводке необходимо создать уклон 3 градуса. Высота размещения вертикального стояка должна быть не менее 2 м над котлом. Электродный котел требует заземления с сопротивлением заземления 4 Ом.

После установки котла производят размещение расширительного бака и насоса циркуляционного. Запорные краны на магистрали трубопровода устанавливают после обратки и расширительного бака. Вентили устанавливают до и после радиаторной группы.

Как произвести монтаж котла и навесного стандартного оборудования, показано здесь.

7 Технологический процесс

В качестве основы для будущего котла используется стальная труба. Внутрь этой конструкции помещают блок с электродами, а на противоположной стороне размещают муфту. Ее задача заключается в соединении элементов с патрубком.

Между тройником и электродами устанавливают слой изоляции, который гарантирует тепловую защиту и максимальную герметичность. В качестве изолирующего материала может использоваться термостойкий пластик с резьбой на конце. С внешней стороны установки располагают винт — на нем фиксируется нулевая клемма и клемма заземления. Чтобы повысить надежность конструкции, лучше подсоединить еще один или два болта.

Чтобы придать самодельной конструкции минимальную эстетичную привлекательность, достаточно применить простую декоративную отделку, которая дополнительно будет служить в качестве электрозащиты. Более того, фасадное покрытие предотвратит любой нежелательный доступ к системе.

Можно с уверенностью заявить, что изготовить электродный котел своими руками вполне реально. И если следовать за пошаговым руководством, не отклоняясь от правильности выполнения действий, то задача будет решена в кратчайшие сроки.

Без сомнений, современные электродные отопительные котлы — это идеальное решение для обустройства отопительных систем в отдаленных регионах. Такие установки выдают высокую мощность и быстро прогревают внушительный объем воды. При этом они характеризуются небольшими размерами и не требуют дорогостоящего обслуживания.

При необходимости обогрева помещений с площадью от 500 квадратных метров можно рассмотреть вариант соединения нескольких котлов. Правильная планировка и выбор оптимальной схемы подключения — залог экономичного и качественного отопления в любом доме.

Первостепенные плюсы использования ионного котла

Для установки ионного (электродного) котла не нужно отказываться от использования газа, подключенного в вашем доме. Главное – это наличие разводки из радиаторов и магистралей. Стоит отметить, что электродные котлы, как правило, производят роль второстепенных устройств в доме. Если стоимость тарифа на газ демонстрирует рост показателей, то рекомендуется использовать ионную систему в качестве первостепенного источника обогрева помещения.

Рассмотрим позитивные характеристики ионного электродного котла отопления:

• Надежность, или пожаробезопасность;
• Бесшумность работы;
• Отсутствие необходимости в отдельном помещении для установки устройства – компактность;
• Не предусмотрено наличие продуктов сгорания – экологичный принцип работы;
• Автономность отопления помещения;
• Отсутствие сложных манипуляций при процессе монтажа системы;
• Высокая степень экономичности;
• Показатели КПД до 99 процентов;
• Возможность эксплуатации ионного котла на газе.

Наличие вмонтированной автоматической системы способствует выставлению оптимальной температуры, которая поддерживается в помещении в течение необходимого времени. Для повышения экономичности прибора необходимо запрограммировать систему отопления на снижение температуры в будние дни, когда в помещении отсутствуют люди.

Многие пользователи ионного котла отмечают эффективность и надёжность аварийной системы безопасности, которая активирует автоматическое отключение котла. Владельцы электродного котла выявляют еще один плюс устройства – отсутствие коротких замыканий.

Минусы использования ионного котла 

• Отсутствие постоянного электроснабжения;
• Требуется высокая мощность электричества для активации работы котла;
• Высокие требования к качеству воды;
• Требования к заземлению прибора – снижение риска при работе устройства;
• Поддерживать температуры воды 70 градусов, чтобы показатели расхода были минимальными;
• Устнановка водяного насоса, который будет циркулировать воду в теплоносителе.

Рекомендации:

1. При процессе расчета нужно учитывать следующее: 8 л теплоносителя обязаны соответствовать 1 кВт;
2. Использованные теплоносители необходимо грамотно утилизировать. Слив теплоносителя в водоем/канализацию/грунт – запрещен;
3. Перед проведением монтажных работ рекомендуется максимально очистить структуру магистралей чистой водой, либо специальными химическими средства, предназначенными для прочистки магистрали.
4. Приемлемая температура имеет показатели 50-70 градусов – все технические сведения указываются в паспорте теплонагревательного устройства.

Комплектация отопительных агрегатов

Мы уже перечисляли элементы любого электрокотла в базовой, самой дешевой комплектации. Это нагревательный блок, терморегулятор, автоматика с исполнительным механизмом, органы управления и датчик температуры.

В расширенной комплектации производители снабжают электрокотлы следующим оборудованием:

• малошумный модульный контактор вместо магнитного пускателя;
• циркуляционный насос;
• мембранный расширительный бак для закрытой отопительной системы;
• датчики перегрева и давления теплоносителя;
• группа безопасности – автоматический воздухоотводчик, предохранительный клапан;
• датчик циркуляции – для индукционных теплогенераторов;
• погодная автоматика;
• ЖК-дисплей, программатор, GSM модуль дистанционного управления со смартфона.

Естественно, «жирная» комплектация электрического котла обойдется гораздо дороже «бедной». С другой стороны, расширительный бачок, насос и группу безопасности все равно придется покупать. Гораздо удобнее монтировать агрегат, когда указанные элементы спрятаны внутри корпуса.

Котлы на 50 кв. м

Чтобы протопить помещение общей площадью 50 квадратных метров, используются установки мощностью 5 кВт. На выбор предлагаются модели с расширительным баком, качественным насосом. У котла должна быть качественная панель управления, желателен дисплей.

Варианты на 60 кв. м

Если подбирается электрокотел для отопления дома 60 квадратных метров, рекомендуется присматривать модель мощностью 6-8 кВт. Установки продаются различной комплектации, есть варианты с механическим управлением. Часто встречаются устройства из нержавеющей стали

У котлов обязан быть программатор, обращается внимание на блок контроля и защиты

Важно! Устройства отличаются по типу установки, дополнительно оценивается диаметр подводящих патрубков

Электрокотлы на 120 кв. м

Чтобы протопить помещение площадью 120 квадратных метров, требуется котел, мощность которого стартует от 12 кВт. Установки данного типа продаются с автоматическими воздухоотводчиком. Применяются термометры, используются модульные контакторы. Если оценивать конструкцию, внутри корпуса расположено реле протока, есть предохранитель.

Электрокотлы на 150 кв. м

Мощность котла для дома 150 кв. м обязана составлять 15 и более кВт. Установки считаются долговечными, на рынке представлены одно- и двухконтурные варианты. На выбор есть настенные и напольные агрегаты, которые имеют свои преимущества

Помимо мощности обращается внимание на климатические особенности региона. У пользователей есть собственные предпочтения по температуре

Интересно! Электрокотлы такой мощности являются трехфазными и работают при напряжении 380 Вольт.

6 Производство своими руками

Перед тем как начать самостоятельный монтаж обогревательного оборудования, нужно определиться со способом подключения котла к источнику энергии. Зачастую специалисты используют такие варианты:

1. 1. 1-фазное подключение.
2. 2. 3-фазное подключение.
3. 3. Параллельная связка.
4. 4. Интегрирование блоков с поддержкой автоматизации.

При выполнении монтажных работ нужно подготовить трубу из нержавейки, длина которой составляет 250 мм, а диаметр 8−10 сантиметров, сварочную установку, электроды, клеммы, изоляторы и металлический тройник, и муфту.

На подготовительном этапе нужно учесть несколько рабочих моментов, а именно:

1. 1. Заземлен ли корпус установки.
2. 2. Выходит ли на наружную трубу только нулевой провод.
3. 3. Подается ли фаза на электрод.

Что касается вариантов планировки работы отопительной системы, то их есть два:

1. 1. Одноконтурный — такое оборудование может выполнять только обогревательную роль.
2. 2. Двухконтурный — выполненные по двухконтурной схеме котлы предназначаются и для отопления, и для подогрева воды.

Преимущества и недостатки

О преимуществах и недостатках ионных (электродных) котлов отопления уже упоминалось ранее, но рассмотрим данный вопрос более тщательно.

Преимущества, – каковы они

В разных источниках указывается разная (иногда даже сказочная) информация, касающаяся технических характеристик. Но не вся она является правдивой. Вернее, есть небольшие оговорки.

1. Высокий КПД (коэффициент полезного действия). Многие производители, срывая на себе рубашку, утверждают, что этот коэффициент в их продукции равен 100 %. Иногда даже можно услышать, что даже больше сотни. На самом деле, процент очень большой, с этим никто не спорит. Но не 100 процентов же! Ведь закон сохранения энергии никто же не отменял.
2. Электродные котлы по праву считаются самыми легкими среди всех своих «друзей». Позади всех в этой гонке весов находятся индукционные отопители.
3. Нет необходимости в установке систем дымохода.
4. Быстрый нагрев жидкости.
5. Исключение вероятности перегрева системы ил выхода ее из строя.
6. Даже перебои с подачей электричества никак не смогут повлиять на работоспособность котла. Из-за нехватки напряжения возможна лишь частичная потеря мощности.
7. Они экологически безвредные для человеческого здоровья, как, в принципе, и любой другой электрический прибор.
8. Стоимость – основной плюс ионных котлов, учитывая нынешний рост цен. Если сравнивать этот тип котлов с другими, то, безусловно, стоимость остается самой низкой. Но в этом есть один маркетинговый ход, который нужно учитывать при выборе и покупке. Речь идет о блоках управления, которые нужно приобретать отдельно при покупке ионных котлов. В случае с аналогами все блоки и датчики уже вмонтированы.

Теперь о недостатках

Несмотря на столь заманчивые преимущества использования ионных котлов отопления, существует большое количество недостатков, глядя на которые напрочь отпадает желание связываться с данной технологией. Но читатель все-таки сам должен решить, поскольку многие недостатки – лишь чья-то выдумка, не заслуживающая особого внимания.

1. Совместная работа электродных котлов возможна далеко не со всеми радиаторами отопления. Все дело в том, что рекомендуемый материал радиаторов – это алюминий (высокого качества). При использовании радиаторов изготовленных из некачественного материала, с наличием примесей, электропроводность системы понизится.
2. Монтаж электродных котлов имеет свои особенности. В первую очередь, это связано с высокими требованиями к заземлению. Дело в том, что их металлические корпуса участвуют в рабочем процессе. Поэтому вопрос о заземлении играет важную роль в безопасности.
3. Существует ограничение температурного режима. Недопустимо увеличение максимальной температуры выше отметки в 75 градусов. При несоблюдении этого режима начинается перерасход энергии, что сказывается на качестве отопления. За пределом нагрева следит автоматика.
4. На протяжении всего эксплуатационного периода ионных котлов необходима частая замена электродов, которые довольно быстро зарастают. Но это лишь мелочи, поскольку все механизмы нуждаются в регулярной диагностике и периодической замене быстроснашиваемых деталей.
5. Нельзя использовать такого рода котел в открытой системе отопления. Использовать, разумеется, можно, но крайне нежелательно. В противном случае создастся идеальное условие для образования коррозии, что со временем приведет к поломке агрегата.
6. Нельзя использовать нагретую котлом воду для бытовых нужд. Но эта проблема устраняемая, достаточно лишь установить бойлер косвенного нагрева жидкости.

Все за и против

Надежную эксплуатацию и широкую популярность котлов, работающих на электричестве, объясняет внушительный ряд преимуществ:

— высокая экологичность оборудования из-за отсутствия отходящих дымовых газов;

— для работы котла не требуется особых режимов вентиляции и удаления отработанных паров, газов;

— эффективность работы (КПД) приближается к 100%;

— малые габариты при высоких показателях мощности по сравнению с газовыми или дизельными котлами;

— безопасность при снижении уровня теплоносителя в системе (в отличие от ТЭНов при недостаточном объеме воды не создается аварийно-опасная ситуация);

— качество электроэнергии питающей сети незначительно влияет на работу, при снижении напряжения понижается мощность оборудования без значительного изменения процесса нагрева теплоносителя;

— может являться как основным, так и резервным или дополнительным источником тепла на объекте;

— ионный котел создает необходимое давление в системе теплоснабжения без установки в схему циркуляционного насоса;

— оперативное управление системой обусловлено малой инертностью процесса, а применение современной автоматики позволяет эффективно поддерживать в помещениях требуемую температуру воздуха.

Недостатки, которые в некоторых случаях не позволяют использовать ионные котлы:

—  пуско-наладку могут выполнять только квалифицированные сотрудники с применением специализированного оборудования;

—  изменение показателя электропроводности циркулирующего теплоносителя в процессе эксплуатации отопительного оборудования может изменяться, что требует привлечения специалистов для правильной настройки системы;

—  ионные котлы работают только на переменном токе;

—  для защиты от поражения током при повреждении изоляции требуется надежное заземление с периодическим контролем сопротивления;

—  необходимость периодической замены электродов из-за разрушения последних действием переменного тока;

—  покрытие электродов отложениями в виде накипи препятствует ионизации воды, ее нагреву;

—  необходимость регулярного наблюдения показателя электропроводности находящегося внутри теплоносителя, при снижении которого понижается мощность котла;

—  нагрев теплоносителя до температуры не более 75оС, что ограничивает область экономичного применения котлов данного типа;

—  высокие требования к материалу и конструкции отопительных приборов;

—  необходимость установки насоса для циркуляции теплоносителя при запуске отопительного контура;

—  отсутствие возможности отбора нагретой воды из контура отопления для бытового использования (необходимо устанавливать теплообменник).

При решении вопроса о рациональности установки электродного котла следует оценить состояние отопительной системы, эффективность работы оборудования данного типа в принятой схеме теплоснабжения.

Обзор производителей ионных котлов

На российском рынке популярными производителями электродных энергосберегающих котлов являются сразу несколько. Всё чаще желающие приобрести тепло и комфорт покупают электродные котлы Галан, ЭОУ, Инноватор и пр.

Рассмотрим подробнее некоторых производителей.

Модельный ряд электродных котлов Галан представлен различными наименованиями и тремя линейками. Также все отличаются мощностными характеристиками.

Можно выделить первую серию, Галан «Вулкан», предназначенную для отопления домов, больших по площади, для многоквартирок и общественных зданий. Функционирует серия только от трёхфазной сети и представлена моделями мощностью 25, 36, 50 кВт.

Электродный котёл Галан Вулкан

Вторая серия Галан «Гейзер» является линейкой средних мощностных характеристик. В ней только два наименования, которые имеют мощности 9 и 15 кВт. Данные электродные котлы хорошо подойдут для множества средних по площади частных домов.

Третья серия представлена более компактными моделями мощностью от 2 до 6 кВт. Линейка под названием «Очаг» имеет серьёзные характеристики, несмотря на компактные габариты. С лёгкостью отопит небольшие по площади домики.

Электродные котлы Галан за всё своё существование практически не подвергались изменениям, они имеют надёжную и проверенную конструкцию. В то время как автоматика к агрегатам постоянно изменяется и дополняется в соответствии с пожеланиями пользователей.

Электродный котёл ЭОУ. Аббревиатура расшифровывается как «Энергосберегающая отопительная установка». Это российская компания, которая давно зарекомендовала себя и в других странах дальнего и ближнего зарубежья. Её продукция имеет международные сертификаты качества.

Электродный котёл ЭОУ

В модельном ряду ЭОУ две линейки. Первая из них рассчитана на однофазную сеть 220 В и представлена мощностями от 2 до 12 кВт, вторая функционирует при наличии трёхфазной сети 380 В, а разные наименования марок имеют индивидуальные мощности до 120 кВт. Можно заметить одинаковое решение во внешнем представлении агрегатов.

Компания ЭОУ отвечает за бесперебойную работу продукции в течение 30 лет и на первые десять лет даже даёт гарантию.

Электродный тороидальный котёл Инноватор. Упоминая эту компанию, говорят про тороидальный электродный котёл. Отзывы в сети свидетельствуют о высоком коэффициенте полезного действия (доходит до 99,9 %), а также о качестве продукции.

Электродный котёл Инноватор – это простая конструкция, небольшие размеры, стабильность и надёжность, которые сопровождаются широкими требованиями к качеству жидкости и необходимости постоянной подачи электроэнергии. Но недостатков на фоне преимуществ моделей довольно мало.

Электрический тороидальный котел Инноватор

Преимущества такого котла в возможности регулировки мощности каждой модели от 1 до 20 кВт, в лёгком монтаже в любую отопительную систему. Тороидальный электродный котёл может функционировать при однофазной, двухфазной и трёхфазной сети.

Имеет размеры 30*10*10 сантиметров.

Для установки не требуется труба из стали. Тороидальный электродный котёл Инноватор работает бесшумно, а срок службы составляет 30 лет.

Гарантия даётся производителем на 60 месяцев.

Стоимость — 8 200 рублей.