Электродный котел для отопления частного дома. Электродные котлы реферат

Вся правда про электродный котел.

Оглавление статьи

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.

Поделись статьей!

znayteplo.ru

Реферат Отопительный котёл

Реферат на тему:

План:

Введение
• 1 Основные технические параметры котлов
• 2 Виды котлов
• 3 Котлы водогрейные гранульные
• 4 Котлы утилизаторы
• 5 Котлы отопления газовые
  • 5.1 Электродные котлы
  • 5.2 ТЭНовые котлы
  • 5.3 Индукционные котлы
Литература

Введение

Эту статью следует викифицировать. Пожалуйста, оформите её согласно правилам оформления статей.

Котёл отопительный (схема). из английской Википедии

Котёл отопительный — это устройство на основе закрытого сосуда, в котором теплоноситель (чаще всего вода или пар (Паровой котёл)) нагревается до заданной температуры и служит для обеспечения потребителей теплом и (или) горячей водой.

1. Основные технические параметры котлов

• Номинальная мощность;
• КПД;
• Используемый теплоноситель;
• Рабочий диапазон температуры теплоносителя;
• Рабочее давление теплоносителя;
• Гидравлическое сопротивление котла;

2. Виды котлов

По виду используемого топлива котлы отопления делятся на:

• твёрдотопливные (пеллетные, дровяные, угольные) ,
• жидкотопливные (дизельные, мазутные),
• газовые
• электрические
• комбинированные

3. Котлы водогрейные гранульные

Котлы водогрейные (жаротрубные), гранульные (твёрдотопливные) работают исключительно на древесных топливных гранулах (пеллетах). В топочной камере гранульного котла снимается примерно 30 % мощности, а в конвективной примерно 70 % мощности Выпускаются также и адаптированные для сжигания гранул универсальные водогрейные котлы (котлы «утилизаторы») с КПД менее 80 %.

4. Котлы утилизаторы

Котлы водогрейные (жаротрубные), работают на обычных дровах, мусоре, листьях и прочих твердых органических отходах. Применяются для сжигания прессованной соломы. Диапазон мощностей существующих котлов от 30 КВт до 2 МВт, но КПД невысокий в связи с тем, что в сжигается топливо с различными параметрами.

5. Котлы отопления газовые

Газовые котлы отопления работают на природном газе или, при конструктивных возможностях, на сжиженном газе.

Газовые котлы — самый распространенный тип котлов как в России, так и во всем мире. Примерно половина всех продаваемых котлов — газовые котлы. В этом нет ничего странного, ведь газ — это самое дешевое топливо на сегодняшний день.

По месту монтажа различают два вида котлов — настенные газовые котлы и напольные.

Все напольные газовые котлы можно разделить на две основные группы: с атмосферными и с наддувными (иногда их называют сменными, вентиляторными, навесными) горелками. Атмосферные горелки — проще по конструкции и дешевле, работают тише. Котлы с наддувными горелками обладают большим КПД и стоят при этом значительно дороже. Котлы для работы с наддувными горелками позволяют установить горелку, работающую как на газе, так и на жидком топливе.

Настенные газовые котлы — это, как правило, довольно компактные и, соответственно, малые по мощности (до 30 кВт), но с довольно высоким КПД газовые котлы. Настенные котлы отопления также бывают с естественной тягой, в связи с наличием открытой камеры сгорания, а также котлы с закрытой камерой, т.е. с принудительным отводом продуктов сгорания.

Напольные и настенные газовые котлы принято различать на следующие основные виды:

• Одноконтурные газовые котлы;
• Двухконтурные газовые котлы;

Одноконтурные газовые котлы используют только для отопления помещений. Двухконтурные котлы, кроме этого, также для отопления и организации горячего водоснабжения.

Недавно появился новый тип газовых котлов — конденсационные котлы. Своим названием это оборудование обязано способности отбирать из продуктов сгорания <скрытую> теплоту, получаемую конденсацией содержащихся в них водяных паров. Использование этой, обычно уходящей вместе с дымовыми газами, теплоты позволяет котлу достигать среднего за отопительный период условного КПД 107—109 %.

ПРИНЦИП РАБОТЫ: В дымовых газах содержится большое количество водяных паров. В конденсационном котле эти пары охлаждаются в теплообменнике теплоносителем из обратной линии системы отопления. Водяные пары конденсируются, и скрытая теплота конденсации передается теплоносителю из обратной линии системы отопления, добавляясь к теплоте, полученной от сгорания топлива. Таким образом, достигается КПД выше 100 % для низшей теплоты сгорания, что дает ощутимую экономию топлива. При таком процессе сгорания газа выброс загрязняющих веществ в атмосферу — минимальный. Известно, что чем ниже температура отопительной системы, тем больше возможность использования конденсационного принципа. При эксплуатации конденсационного котла в рабочем режиме температур 80/60 'C происходит минимальная конденсация водяного пара и эффективность котла составляет примерно 98 %. При этом разница эффективности по сравнению с классическим котлом (92 %) не так велика. Иная ситуация будет при снижении температур отопительной системы, к примеру до 50/30 'C. Тогда в полной мере будет использован конденсационный режим котла, происходит значительная конденсация водяного пара и эффективность достигает 107—109 %.

5.1. Электродные котлы

Процесс нагрева теплоносителя в электроводонагревателе электродного типа происходит за счет омического нагрева, то есть процесс нагрева теплоносителя идет напрямую, без «посредника» (например, ТЭНа). При этом явления электролиза не наблюдается, так как катод и анод постоянно меняются местами с частотой электрической сети.

Достоинства электродных котлов:

• Отсутствие воды в котле во включённом состоянии (сухой ход) не приводит к каким либо последствиям и выходу его из строя в виду отсутствия нагрева воды.
• Отложение накипи на электродах котла всего лишь снижает его мощность и не приводит к разрушению электродов.
• Электродные котлы обычно более компактные, чем ТЭНовые.

Недостатки электродных котлов:

• Электрический ток пропускается непосредственно через теплоноситель, что значительно повышает риск поражения током, а вследствие огромных токов утечки делает невозможным применение совместно с таким котлом УЗО (устройство защитного отключения).
• По этой же причине происходит электролиз теплоносителя, приводящий со временем к значительному изменению его химического состава, а соответственно к изменению электропроводности. Также электролиз приводит к выделению электролизных газов, приводящих к завоздушиванию системы.
• Выделяемые электролизные газы в зависимости от состава теплоносителя могут быть ядовитыми.
• Требуется тщательная водоподготовка теплоносителя по электропроводности.
• Мощность электрокотла не постоянна и сильно зависит от температуры теплоносителя в системе, причём с ростом температуры теплоносителя — растёт его электропроводность и потребляемая мощность, таким образом при первоначальном пуске системы в холодное время года — мощности котла для прогрева может не хватить. Увеличение электропроводности теплоносителя до необходимого уровня при низких температурах может привести к тому, что после прогрева системы она может возрасти на столько, что приведёт к значительной перегрузке и аварии в питающей электросети, а также выходу из строя управляющей котлом силовой аппаратуы.
• Этот же эффект (повышение электропроводности теплоносителя с ростом температуры) иногда приводит к электродуговому пробою межэлектродного расстояния (фактически КЗ) с огромным броском тока в питающей сети и как следствие — множественным выходом из строя различной аппаратуры, включенной в эту сеть.
• Непригодны для использования обычных тосолов, антифризов и дистиллированной воды в качестве теплоносителя.
• Невозможно использовать для горячего водоснабжения по одноконтурной схеме.
• Без значительного усложнения конструкции невозможно осуществить ступенчатое или плавное регулирование мощности, что приводит к большим броскам напряжения в питающей сети при включении и выключении котла. Особенно это заметно на котлах большой мощности.
• Требуют квалифицированного обслуживания, специфических знаний по электропроводности воды, необходим постоянный контроль потребляемого тока.
• Незамерзающий теплоноситель для электродных котлов дорог и не всегда доступен.

5.2. ТЭНовые котлы

Работа этих котлов основана на передаче тепловой энергии от электрического ТЭНа теплоносителю (вода).

Достоинства ТЭНовых котлов:

• Тэны в котле не имеют электрической связи с теплоносителем, в связи с этим он гораздо более электробезопасен, практически отсутствуют токи утечки, что позволяет совместно с котлом устанавливать УЗО (устройство защитного отключения).
• Мощность всегда постоянна и не зависит от используемого теплоносителя и его температуры. Она может меняться только в пределах изменения напряжения в питающей электросети.
• Легко осуществлять ступенчатое или плавное регулирование мощности, что позволяет минимизировать броски напряжения в питающей сети при включении и выключении котла.
• Котлы могут работать на обычном тосоле, антифризе, воде и не требуют водоподготовки по электропроводности.
• Выход из строя одного ТЭНа обычно не влечет за собой остановки всего котла.
• Могут быть использованы для горячего водоснабжения по одноконтурной схеме.
• Котлы могут работать на перегретой воде, при этом температура перегретой воды определяется только давлением, на которое рассчитан корпус котла.
• Обслуживание ТЭНовых котлов не требует специфических знаний по электропроводности воды.

Недостатки ТЭНовых котлов:

• ТЭН (Трубчатый ЭлектроНагреватель) имеет ограниченный ресурс и может перегореть, поэтому при выборе котла следует обращать внимание на возможность замены ТЭНов.
• Отложение накипи на ТЭНах значительно ухудшает их охлаждение и приводит к преждевременному выходу их из строя, поэтому желательно принять меры для снижения жёсткости залитой в систему воды. Идеальный случай — это применение дистиллированной воды.
• В случае работы без воды (сухой ход) возможен выход из строя ТЭНов. Это возможно в случае отказа или сбоя в работе системы управления котлом, поэтому при покупке электрокотла нужно убедиться, что блок или схема управления эти котлом имеет в своём составе дополнительные цепи и устройства защиты от возникновения аварийных ситуаций, дублирующие основные!
• Цена на ТЭНовые котлы выше, чем на электродные.

5.3. Индукционные котлы

Принцип индукционного нагрева основан на явлении электромагнитной индукции — создание индуцированного тока переменным магнитным полем. Установка индукционного нагрева имеет конструкцию сходную с трансформатором, состоящем из двух контуров. Первичный контур — магнитная система, вторичный контур — теплообменное устройство или ТВЭЛ (тепловыделяющий элемент). Под воздействием переменного магнитного поля, создаваемого магнитной системой, в металле теплообменного устройства индуцируются токи, вызывающие его нагрев. Тепло от нагретых поверхностей теплообменного устройства передается нагреваемой среде.

Достоинства индукционных котлов:

• Принципиальное отсутствие нагревательных элементов, что исключает возможность выхода из строя самого котла.
• Полное отсутствие разъёмных соединений в конструкции, что исключает вероятность возникновения течи.
• Значительное снижение склонности к образованию накипи.
• Высокая электробезопасность.
• Возможность изготовления котла практически на любые температуры и давления, что особенно важно для технологических применений.
• Возможность работы практически с любыми теплоносителями.
• Возможность изготовления котлов для непосредственной работы от сети с напряжением до 6-10 кВ., в том числе постоянного тока что в принципе невозможно или крайне затруднительно для других типов котлов.

Недостатки индукционных котлов:

• Высокая стоимость, сравнительно с ТЭНовыми и электродными (из-за ВЧ преобразователя)
• Большие габариты и огромный вес.
• Затруднённая плавная регулировка мощности.

Литература

• Сканави А. Н. Отопление. Учебник для вузов. — М.: АСВ, 2008. С. 576. ISBN 978-5-93093-161-7
• Отопление. Часть 1. Под редакцией канд.техн.наук И. Г. Староверова и инж. Ю. И. Шиллера. — М.: Стройиздат, 1990. С. 344.
• Щёкин Р. В., Кореневский С. М., Бем Г. Е. и др. Отопление и теплоснабжение. — Киев: Будiвельник, 1976. С. 416.
• Справочник проектировщика. Проектирование тепловых сетей. Под редакцией Николаева А. А.. — М.: Издательство литературы по строительству, 1965. С. 360.
• Ионин А. А. Газоснабжение. 4-е издание, переработанное и дополненное. — М.: Стройиздат, 1989. С. 439.
• Стырикович М. А., Катковская К. Я., Серов Е. П. Котельные агрегаты. — М.: Государственное энергетическое издательство, 1959. С. 487.
• Щеголев М. М. Топливо, топки и котельные установки. — М.: Государственное издательство литературы по архитектуре и строительству, 1953. С. 544.
• Скафтымов Н. А. Основы газоснабжения. — Л.: Недра, 1975. С. 343.
• Киселёв Н. А. Котельные установки. 2-издание, переработанное и дополненное. — М.: Высшая школа, 1979. С. 270.
• Козин В. Е., Левина Т. А., Марков А. П. и др. Теплоснабжение. — М.: Высшая школа, 1980. С. 408.
• Журавлёв Б. А. Справочник мастера-сантехника. 5-издание, переработанное и дополненное. — М.: Стройиздат, 1981. С. 432.

wreferat.baza-referat.ru

Электродный котел для отопления частного дома

Природный газ, безусловно, самый дешевый на сегодняшний день источник энергии для отопления дома. И там, где он подведен, или где прокладка сети планируется в ближайшей перспективе, хозяева частных домов в подавляющем большинстве случае отдают предпочтение именно ему. Но приходится констатировать, что до всеобщей газификации жилья еще далеко, и многим домовладельцам волей-неволей приходится искать альтернативные источники. В регионах, богатых лесом или углем, выходом становится твердотопливное отопительное оборудование, хотя по степени удобства эксплуатации оно никак не может конкурировать с газовым.  Котлы на солярке – дорогое удовольствие, та и дизельное топливо дешевым никак не назовешь.

Электродный котел для отопления частного дома

Поэтому многие владельцы домов все чаще посматривают в сторону электрического обогрева. Действительно, представить населенный пункт в наше время без электроэнергии – попросту невозможно. То есть этот источник, в принципе, общедоступен, установка электрооборудования и не требует утомительных согласительных процедур с контролирующими организациями. Сами электрические котлы, как правило, компактны, просты в установке и эксплуатации, а система отопления становится легко управляемой, поддающейся очень тонким настройкам.

Вся проблема – в довольно высокой стоимости электроэнергии. И потенциальные владельцы начинают поиск максимально экономичного оборудования, рассматривая различные варианты. Так, например, весьма большой интерес вызывает электродный котел для отопления частного дома — оборудованию такого типа приписывают чуть ли не «волшебные качества». Но стоит ли всему верить? Давайте пристальнее разберемся с этим типом электрических генераторов тепла.

Содержание статьи

Что такое электродный котел?

Прежде всего, необходимо получить понятие, на каких принципах зиждется работа этого типа электрических котлов, разобраться с их устройством.

На чем базируется работа электродного котла?

Принцип работы электродного котла прекрасно демонстрирует пример, который многие из нас наверняка видели воочию, а многие даже практиковали в пору своей студенческой или армейской молодости. Того разнообразия электрических чайников или иных кипятильников просто не было, а попить горячего чайку вечером в общаге или казарме хотелось. Да и под запретом были все нагревательные бытовые приборы – за этим неустанно следили комендантши со своими помощниками.

Выход находился – из двух лезвий, нескольких спичек и отрезка кабеля с вилкой в течение нескольких минут собирался мини-кипятильник, который давал очень быстрый нагрев стакана или банки воды до стадии кипения. А затем такой «девайс» можно было разобрать или просто спрятать – места он занимал немного.

Знакомый многим по молодости кипятильник из двух лезвий – не что иное, как «электродный котел в миниатюре»

Краткий рассказ о «студенческом кипятильнике» дан исключительно для примера, и не должен побуждать читателя к проведению подобных, весьма небезопасных экспериментов. Да и смысла особого в этом сейчас не видится – для нагрева воды вполне достаточно недорогих приборов промышленного производства.

Пример – примером, но следует еще понять, что же способствует быстрому разогреву воды в области погруженных в нее на небольшом расстоянии электродов. А все объясняется известным физическим явлением электролиза. При подключении постоянного напряжения к погруженным в электролитическую жидкую среду электродам, за счет окислительно-восстановительных процессов происходит ионизация раствора и начинает проходить электрический ток. Положительно заряженные ионы направляются в сторону катода, отрицательно заряженные – к аноду.

Явление электролиза лежит в основе принципа работы электродного котла. Но с существенными оговорками…

Та вода, что мы употребляем в повседневной жизни, далека от известной «чистой» формулы Н₂О – на деле это водный раствор различных солей в той или иной концентрации. Во многом это зависит от качества источника и используемых систем водоподготовки. То есть она представляет собой вполне электролитический раствор, что, в принципе, и объясняет ее токопроводящие качества.

Но речь пока что шла о постоянном токе. А что будет, если подать на электроды переменное напряжение? А ровно то, что анод и катод будут в течение одной секунды 50 раз меняться местами (принятая у нас частота переменного тока – 50 Гц). Соответственно, и ионы с такой же периодичностью изменяют направление своего движения. Представьте себе это «столпотворение» и постоянно изменяющееся встречное движение в плотной водяной среде… За счет высокого сопротивления среды, встречаемого этими заряженными частицами, кинетическая энергия их движения преобразуется в тепловую, что и вызывает очень быстрый нагрев раствора.

В технической литературе электролитические проводники, к которым можно отнести недистиллированную воду, принято называть проводниками второго рода. А вот нагрев этой жидкой среды считается первичным – нет «промежуточного звена». Просто для сравнения – в других электрических нагревателях тепловая энергия передается воде или от поверхности ТЭНа, или, как в индукционных котлах – от корпуса прибора. То есть жидкость выполняет пассивную роль переносчика тепла – это вторичный нагрев. В рассматриваемой же нами схеме нагревается непосредственно сам электролит, находящийся в зоне между погруженными в него электродами переменного тока.

Как видно, в названии самого котла уже в переделённой мере фигурирует принцип его работы. Кстати, можно встретить и другие наименования. В частности, подобные приборы еще частенько именуют «ионными». Объяснять почему – наверное, не надо. Но имеет смысл все же внести небольшую ремарку.

Дело в том, что некоторые производители, вполне понятно пытающиеся каким-то образом выделить свои приборы, пытаются внести некое разграничение между электродными и ионными котлами. В ход идут пояснения, что их ионные модели оснащены специальной электронной системой, которая отслеживает степень ионизации раствора. То есть регулировка режима работы оборудования происходит уже на уровне количественного и качественного изменения ионизированной среды.

Не беремся категорично судить о достоверности этих утверждений или об эксплуатационной значимости таких систем. Но, если честно, такое разграничение больше похоже на некий маркетинговый прием. Ведь в любом случае котел не может обойтись без блока управления, а процесс ионизации теплоносителя в большей мере зависит от сбалансированности его химического состава. Так что в дальнейшем будем полагать, что вся информация, рассматриваемая в статье, в равной мере касается как ионных, так и электродных котлов, и различия лишь в терминологии.

Но вот те, кто по непонятным причинам называет такие котлы «катодными» (или «анодными» — неважно), допускают принципиальную ошибку. Причина уже понятна из изложенного выше – в режиме постоянного тока сколь-нибудь существенного повышения температуры электролита не наблюдается, и нагревательный прибор становится принципиально невозможным.

Устройство электродных котлов отопления

Как мы уже убедились, принцип действия электродного котла – прост и понятен. Этим объясняется и относительная простота его конструкции. И несмотря на довольно большое разнообразие моделей, в том числе по своим размерам и по мощности, подавляющее большинство из них очень схожи по строению и даже по компоновке.

Электродные котлы разных производителей – несложно заметить, что никаких принципиальных отличий в устройстве и компоновке приборов нет.

Классическая форма электродного котла – цилиндр, внутри которого размещены электроды. А вот их количество может различаться – в зависимости от того, какое тип сети обеспечивает питание отопительного прибора.

В котлах, работающих от однофазной сети 220 вольт электрод один, и он располагается по центру цилиндра. Роль второго электрода в данном случае берут на себя сами стенки цилиндра. Хотя, встречаются однофазные модели и с двумя электродами, разнесенными на необходимое расстояние, и с полностью изолированным корпусом.

Схематично наиболее распространенные модели однофазных котлов с центральным расположением электрода можно изобразить примерно так:

Примерная схема устройства однофазного электродного котла

Металлический цилиндрический корпус (поз. 1) в данном случае играет роль одного из электродов. Соответственно, на нем предусматривается клемма для подключения нулевого провода (поз. 2).

Цилиндр с одного торца закрыт герметичной заглушкой (поз. 3), которая одновременно является площадкой для размещения строго по центру второго электрода (поз. 4). Снаружи имеется клемма для подключения фазного провода (поз. 5).

Подача теплоносителя в полость цилиндра осуществляется через входной патрубок (поз. 6), который у большинства моделей расположен сбоку, ближе к блоку электродов. Для выхода разогретого теплоносителя имеется второй патрубок (поз.7), как правило – на противоположном от электродов торце цилиндра. На обеих патрубках предусматривается резьбой участок для сантехнического соединения котла с контуром отопления.

Некоторые модели, помимо этого, заключаются в дополнительный корпус-кожух (поз. 8), который повышает степень безопасности эксплуатации прибора. В обязательном порядке предусматривается клемма подключения к контуру заземления (поз.9). Как правило, корпус или внешний кожух покрывается специальным защитным полиамидным составом с хорошими диэлектрическими характеристиками.

При работе системы отопления циркуляционный насос обеспечивает создание потока теплоносителя через рабочий цилиндр котла. Проходя в пространстве между электродами, жидкость разогревается благодаря рассмотренным выше физическим процессам, и поступает на теплообменные приборы системы отопления – радиаторы, конвекторы и т.п.

Отличие конструкции электродного котла, работающего от трехфазной сети

Если требуется достичь высоких показателей мощности (как правило, более 9÷11 кВт), прибегают к использованию трехфазных электродных котлов. Их устройство отличается только количеством и расположением электродов.

В этом случае в работу вовлечены три электрода, расположенных на диэлектрической площадке торцевой заглушки по вершинам равностороннего треугольника. Каждый из них подключен к своей фазе, что обеспечивает значительно большее напряжение, и, стало быть – выходную мощность прибора. А клемма на корпусе предназначена для соединения с заземляющим контуром.

Сходные внешне модели электродных котлов, но уже по количеству клемм можно судить об их предназначении для однофазной или трехфазной сети питания

Электроды в определённой мере можно отнести к расходным материалам. Если точнее, то это съемная деталь, которую можно заменить в случае выхода из строя или большого износа. Ломаться там, конечно, в принципе – и нечему, но при длительной эксплуатации коррозия все же может сделать свое «черное дело».

Электрод или блок электродов – деталь съемная, и ее при необходимости можно заменить на новую.

А вот по размерам электродные котлы могут очень существенно различаться. Самые миниатюрные из них легко помещаются в ладони, и при этом способны обеспечивать эффективный нагрев, например, на отдельно взятом радиаторе для отопления конкретного помещения.

Миниатюрный электродный котел тем не менее вполне способен обеспечить эффективное отопление в отдельно взятом помещении.

Мощные трехфазные модели, безусловно, более габаритные, но тоже не отличаются чрезмерной громоздкостью. А нередко поступают так – чтобы электрическая котельная обеспечивала необходимую тепловую мощность в самый неблагоприятный (холодный) период зимы, устанавливают целую батарею параллельно подключенных электродных котлов. При таком подходе всегда можно гибко отреагировать на изменение погодных условий – запустить или, наоборот, отключить требуемое количество котлов. То есть так, чтобы обеспечивался нагрев, адекватный текущим температурам на улице, и при этом оборудование работало в оптимальном режиме, а не на пределах своих возможностей.

«Батарея» из трех параллельно подключённых электродных котлов – могут работать как в «ансамбле», так и поодиночке.

Как видно из самой конструкции котла, никаких управляющих устройств на нем не предусмотрено. Значит, необходим внешний блок, которые будет подавать напряжение питания на клеммы в определённом режиме. Степень сложности этих внешних модулей управления может быть различной.

Электродный котел «Галан – Гейзер» в комплекте с электронным блоком управления типа «Навигатор»

• Самые простые предполагают всего лишь наличие одного термодатчика, который традиционно устанавливается перед входным патрубком. То есть когда температура в трубе «обратки» отопительного контура выйдет на запланированный уровень, блок управления отключит котел. И, соответственно, наоборот.
• Более точными и обеспечивающими более гибкий и «щадящий» режим работы оборудования является система с двумя термодатчиками, установленными и на трубе подачи, и на «обратке» отопительного контура. Автоматика анализирует эти текущие значения и подает управляющие сигналы на включением или выключение электродов в зависимости от установленного диапазона (гистерезиса).

Выпускаются и более сложные системы, предназначенные для достижения максимально возможных комфортных условий при минимальных энегозатратах. Очень часто именно такие блоки становятся основной отличительной особенностью серий оборудования различных производителей (как мы видели, устройство самих котлов принципиальной разницы не имеет). Безусловно, это весьма серьезно сказывается и на стоимости комплекта. В таких модулях учитываются еще и текущие погодные условия (погодозависимая автоматика), вырабатывается оптимальный алгоритм работы, а управление не ограничивается только лишь включением или включением электродов — возможны изменения и в параметрах поступающего тока питания.

Практикуется такой подход, что котел является отдельной товарной единицей, а совместимые с ним блоки управления предлагаются потребителю в ассортименте – он может выбрать наиболее подходящий, оценивая и его эксплуатационные возможности, и ценовую доступность.

Достоинства и недостатки электродных котлов – где правда, а где «мифы и легенды»?

Наверное, ни один другой тип отопительного оборудования, работающего от электропитания, не вызывает столь ожесточенных споров. Электродным котлам, как уже говорилось, приписывают чуть ли не идеальные качества, и так же «до хрипоты» их ругают.

Где же правда? А как обычно – где-то посередине.

Идеала, понятно, быть не может, да и не должно быть, по большому счету – иначе просто не к чему будет стремиться. А наряду с массой неоспоримых достоинств, у электродных котлов целый «букет» и явных недостатков. Так что давайте без спешки пройдемся и по тем, и по другим.

Расхожие суждения о достоинствах электродных котлов

Итак, рассматриваем те особенности, которые приписываются к явным преимуществам оборудования такого типа, и разбираемся вдумчиво по каждому пункту.

• Такие котлы славятся своими компактными размерами, если их сравнивать с другими, аналогичными по показателям мощности.

Не поспоришь – действительно, это явное преимущество, предопределяемое простотой конструкции самого прибора. Если котлы с ТЭНами еще могут в определенной мере соперничать, то индукционные отличаются и громоздкостью, и большой массой.

• В продолжение темы – компактные электродные нагреватели можно устанавливать в качестве резервных или дополнительных источников нагрева теплоносителя.

Да, и практикуется это довольно широко. Резервный электродный котел не займет много места, может быть смонтирован как в котельной, так и непосредственно в отапливаемом помещении. То есть хозяевам предоставляется возможность самостоятельно решать, какой режим работы системы отопления им выгоднее использовать в текущий момент.

Например, можно запрограммировать работу электрического котла таким образом, чтобы во время действия льготного ночного тарифа выработанное тепло накапливалось в аккумулирующем резервуаре (буферном баке). Способен помочь электродный котел, смонтированный параллельно основному, при необходимости проведении ремонтных или профилактических работ. А иногда требуются и «совместные усилия» — и это тоже несложно организовать.

• Установка электродного котла не потребует согласования проекта. Нет нужды организовывать сложные системы дымохода и принудительной приточной вентиляции.

Это, конечно, правда. Но такое явное достоинство свойственно любому электрическому отопительному оборудованию, и каких-то преимуществ в этом плане использование именно электродных котлов – не дает.

• Такое оборудование безопасно при разгерметизации системы отопления – перегрев ему не грозит.

Действительно, с этой точки зрения безопасность электродных котлов гарантирована самим принципом их работы. Отсутствие воды в рабочем цилиндре «автоматически» подразумевает разрыв цепи и отсутствие токопроводности между электродами. То есть работать «на сухую» такая схема не может априори.

• Электродные котлы в полтора — два раза экономичнее, их мощностные показатели при равном потреблении энергии значительно выше — за счет прямого нагрева и чрезвычайно высокого КПД, стремящегося к 100%.

Так, сразу скажем, что это было утверждение, а отнюдь не констатация факта. Потому что с подобным «преимуществом» можно и нужно поспорить.

Начнем с КПД. Всем современным электрическим нагревателям свойственно высокое значение этой характеристики – практически весь энергетический потенциал тока преобразуется в тепловую энергию. А что касается прямого нагрева, то здесь стоит рассудить так.

Действительно, при прямом нагреве отсутствует «промежуточное звено». В самом деле, при работе ТЭНа или индукционного котла вначале идет разогрев корпуса, и лишь потом тепло передается от него жидкой среде. Но ведь это тепло все равно не расходуется напрасно, и оно, так или иначе, будет передано «по назначению». То есть потерь никаких не предвидится, и говорить, что из-за этого снижается КПД – наивно.

Другое дело – скорость нагрева. Вот в этом плане электродный котёл способен выиграть. Но это – лишь на начальном этапе работы. А при выходе на оптимальный режим никаких преимуществ уже нет. За счет более выраженной инерционности котел с ТЭНом или индукционный «догонит» электродный, и суммарный показатель производительности вряд ли будет сколь-нибудь значимо отличаться.

Еще одна «сказка» из этой же категории — что энергопотребление при равной тепловой отдаче у электродного котла ниже. Иными словами, что моделью с меньшей мощностью можно обогреть помещение большей площади.

Если к этому относиться всерьез, значит, придется согласиться, что производители этой «чудо-техники» нашли способ обойти закон сохранения энергии, или отыскали какой-то источник, дающий приток энергии извне. Понятно, что совершенно невозможно ни то, ни другое. Так что с надеждами на «волшебную экономичность» следует расстаться сразу же.

В масштабах одного-двух часов работы такой обманчивый эффект может быть и будет заметен, но рассуждать-то нужно более значимыми категориями. Уверяем вас, даже в масштабах одного дня работы системы отопления в нормальном режиме никакого выигрыша уже не почувствуется.

И количество необходимого тепла для обогрева помещений вовсе не зависит от конкретного способа его преобразования из электрической энергии.

Кстати, не столь оно зависимо и от площади отапливаемых комнат. Точнее, зависимость, безусловно, есть, но она должна еще учитывать целый перечень иных важных критериев, от климатической специфики региона проживания и до особенностей здания и конкретного помещения. И раз эту статью, надо полагать, читает человек, заинтересованный в приобретении котла, ему следует знать, как произвести такой расчет необходимой мощности.

Поможем и в этом – сейчас продолжим рассмотрение достоинств и недостатков электродных котлов, но в приложении к статье вы найдете описание алгоритма расчета с приложением удобного и точного онлайн-калькулятора.

• Следующий приписываемый электродным котлам «плюс» — нагрев происходит настолько быстро, что создается высокая разность в плотности теплоносителя на входе и выходе. И это позволяет обойтись без циркуляционного насоса — дескать, еще один аргумент в пользу  экономичности электродного котла.

Напрашиваются возражения.

— Во-первых, любой котел можно использовать без принудительной циркуляции – но это обуславливается особенностями конструкции самого отопительного контура.

— Во-вторых, стадия быстрого нагрева характерна лишь для пускового периода системы. А ее запускают, в идеале, один раз в году, на старте отопительного сезона. После того как любой электрический (да и не только электрический) котел выйдет на номинальную мощность, и при правильно настроенной системе управления — разность в температурах обратки и подачи становится стабильной, и никаких преимуществ в этом плане у электродного прибора не останется.

Практически на всех иллюстрированных примерах использования электродных котлов в их обвязку входит и циркуляционный насос.

Кроме того, система с естественной циркуляцией теплоносителя становится менее производительной и более сложной в настройке и автоматизации управления. Часть энергии затрачивается практически впустую — на обеспечение естественной циркуляции теплоносителя по трубам. А в случае с электрическими котлами это становится непозволительной роскошью. Потребление самого насоса – значительно меньше подобных потерь. Так что и рассуждать особо не стоит – ставьте циркуляционный насос, и будете в выигрыше.

• Электродные котлы не боятся перепадов напряжения в сети питания.

Да, действительно не боятся, но это в равной мере относится и к котлам с ТЭНами, и к индукционным. Падение напряжения всего лишь снизит мощность нагревателя в текущий момент, а превышение (в разумных пределах, конечно) им обычно не страшно из-за заложенного запаса надежности. В чем же здесь преимущество электродного?

Кроме того, перепады напряжения представляют серьезную угрозу не самим котлам, а тем самым блокам управления, электроника которых может быть чувствительна к таким скачкам. Так что от необходимости стабилизировать напряжение, подаваемое на котельное оборудование (по крайней мере – на его управляющие модули), электродный котел никак не избавляет.

Желаете стабильности в работе системы отопления? – Приобретайте стабилизатор напряжения для котла!

Существует несколько разновидностей подобных приборов. Какую модель выбрать, по каким критериям оценить, как посчитать необходимую вольт-амперную характеристику – обо всем этом в статье, посвященной стабилизаторам напряжения для газовых котлов.

• Очередной тезис – электродный котел характеризуется очень низкой тепловой инертностью, что расширяет возможности очень точной настройки системы отопления.

Ой, а не наоборот ли? Как кажется, такое свойство, в сочетании с несложной системой управления может привести к слишком частым пускам и остановкам оборудования. Согласитесь, пользы в этом немного. Кроме того, инерционность системы зависит все же не только, и даже не столько от особенностей котла, сколько от характеристик теплообменных приборов, установленных в контуре.

А насчет простоты регулировки и управления – здесь все даже с точностью до наоборот. Загвоздка в том, что проводимость электролитов (в том числе и воды) очень сильно зависима от температуры. Причём зависимость эта – весьма сложная, нелинейная. Так что управлять, например, котлом с ТЭНом или индукционным – не в пример проще.

• Применение электродных котлов не сопровождается ущербом окружающей среде.

Хорошее качество, но почему его приписывать только электродным? Да любой котел, использующий электроэнергию, не дает вредных выбросов в атмосферу или токсичных продуктов сгорания, опасных для здоровья проживающих в доме.

И, кстати, если уж на то пошло, то в этом плане именно электродные котлы – наименее благополучные среди всех остальных электрических. Для эксплуатации подобных систем зачастую используются специальные теплоносители с выверенным химическим составом, в который вполне могут входить не совсем «благоприятные» соединения. Существуют даже специальные правила  утилизации выработавших свой ресурс теплоносителей, с категорическим запретом их прямого выливания на грунт или в канализационные коллекторы.

• Особым преимуществом выделяется доступная стоимость электродных котлов на фоне других электрических «собратьев».

Так ли однозначно? Да нет, если разобраться.

Да, сам по себе котел, ввиду несложности конструкции, обычно не особо дорог. Но давайте прибавим к этому еще и стоимость блока управления с термодатчиками, циркуляционный насос, расширительный бак, приборы группы безопасности. И вот только после этого сравним полученный результат с ценой электрического котла с ТЭНом, в конструкции которого все эти необходимые элементы уже предусмотрены. Предсказать «победителя» — довольно сложно.

Приобретать же только «голый» котел – совершенно бессмысленная и даже весьма опасная затея. Устанавливать мощный «кипятильник», не позаботившись о термостатическом управлении и обеспечении безопасности – это обрекать себя на сумасшедшие растраты и жить в постоянной опаске, что рано или поздно «рванет».

Стоимость самого котла, как правило, невысока. Но настроившийся на недорогую покупку клиент зачастую уже в магазине узнает, что потребуется приобрести и дополнительное оборудование, цена которого в разы выше.

Так что не попадайтесь в эту рекламную ловушку. Любой котел должен оцениваться по стоимости обязательно в совокупности со всеми необходимыми для его эффективной и безопасной работы приборами и устройствами.

Так ли серьезны отмечаемые недостатки электродных котлов?

Теперь перейдем к рассмотрению недостатков котлов электродного типа. Честно говоря, их им приписывают столько, и настолько серьезные, что без вдумчивого подхода у многих потребителей может создаться явно негативное отношение, которое сразу отвратит от подобной покупки. Но так ли все справедливо, а если и справедливо – настолько ли страшно?

• Не всякая система отопления позволяет установить именно электродный котел – многое зависит от типа используемых или планируемых к монтажу радиаторов.

Это действительно так. Загвоздка в том, что коррозионные процессы, которые никак нельзя исключить в стальных или чугунных радиаторах, могут серьёзно изменить химический состав теплоносителя. Для других котлов – это не принципиально, а вот для электродных – чрезвычайно важно.

Чугунные батареи категорически противопоказаны в системах с электродным котлом. Малопригодными становятся и стальные радиаторы.

Чугунные батареи несовместимы еще по одно важной причине. Они – чрезвычайно теплоемкие и объемные, обладают выраженно высокой тепловой инерционностью. А в сочетании с особенностями электродного котла весьма вероятной становится ситуация, когда оборудованию придётся работать практически без пауз. То есть эксплуатация системы станет крайне затратной, без каких-либо выгод в плане улучшения комфортности.

Малопригодны в связке с электродным котлом и алюминиевые радиаторы, изготовленные из вторичного металла (переработка алюминиевого лома). Они намного дешевле, но во вторичном алюминии часто встречаются посторонние примеси, что может дать и внутреннюю коррозию, и нарушение оптимального химического состава теплоносителя.

Что остается в итоге? Или биметаллические радиаторы, или высококачественные алюминиевые.

• Сразу есть смысл остановиться на втором важном недостатке – к теплоносителю в системе отопления с электродным котлом придется относиться по-особому.

Посудите сами – в обычных системах отопления основные требования ограничиваются высокой теплоемкостью и, если это необходимо – стойкостью к низким температурам (антифриз). Здесь же играет роль еще целый ряд критериев. В их числе – оптимальный для ионизации химический состав и сбалансированное сопротивление, так как недостаток проводимости может привести к тому, что ток и вовсе не пойдет через жидкую среду. Стало быть – и нагрева никакого не случится.

Самостоятельно подобрать сбалансированный состав теплоносителя для оптимальной эффективности работы системы отопления – весьма непростая задача. Причем, результаты могут быть неочевидны, то есть котел работает вроде бы как надо, но по итогам месяца или сезона выявляется совершенно ненормальный перерасход энергии. То есть по банальной причине недостаточного качества теплоносителя полностью «испарятся» все основные достоинства электродного котла.

Производители электродных котлов дают свои рекомендации по использованию специальных теплоносителей. А это – дополнительные затраты.

Многие производители подобного оборудования поставляют в продажу и теплоносители или специальные добавки для воды. И стоит это все весьма прилично. Мало того, игнорирование правилами использования теплоносителя указанного бренда вполне может стать поводом для прекращения действия гарантии на оборудование.

Ситуация усугубляется тем, что любой теплоноситель-электролит со временем растрачивает свои качества и требует замены. За этим тоже необходимо следить, то есть приглашать специалиста, каждый визит которого оборачивается дополнительными затратами. Да плюс стоимость нового объема теплоносителя…

Одним словом — есть над чем подумать.

• Следующая особенность, тоже касающаяся теплоносителя – если устанавливается электродный котёл, то система отопления должна быть только закрытой, то есть с герметичным расширительным баком мембранного типа. А это автоматически подразумевает и наличие «группы безопасности» — предохранительного клапана и автоматического воздухоотводчика.

Это объясняется просто – следует исключить вероятность испарения дорогостоящего теплоносителя и возможное в связи с этим изменение концентрации содержащихся в нем солей, обеспечивающих необходимый уровень ионизации.

В обвязку электродного котла в обязательном порядке включается мембранный расширительный бак и «группа безопасности»

Впрочем, системы с открытым расширительным баком уже и так считаются «вчерашним днем». Куда удобнее и компактнее становится монтаж небольшого расширительного бачка.

• Есть еще один «недостаток», приписываемый электродному котлу в связи с особенностью теплоносителя. Так, не рекомендуется производить забор горячей воды из системы для хозяйственных нужд.

Не знаю, но лично мне, как хозяину частного дома, сложно представить ситуацию, которая бы вынудила меня пользоваться водой из батарей (хотя у меня и обычный газовый котел). Существует немало других способов нагрева. Поэтому относить это к недостаткам электродного котла можно лишь с очень большой натяжкой.

• Существует порог нагрева в системах с электродными котлами – температура не должна превышать 75 градусов.

Это действительно так. Дело в том, что при более высоких температурах резко изменяются токопроводящие характеристики теплоносителя-электролита. А  это вызывает совершенно не нужный расход электроэнергии, причем, не сопровождающийся адекватной тепловой отдачей. Работа попросту становится крайне неэкономичной.

Да, это недостаток. Но по правде говоря, и 75 градусов обычно «за глаза» хватает, чтобы обеспечить должный уровень отопления в частном доме.

• Электродные котлы – это приборы с повышенным уровнем опасности поражения электрическим током. Наличие заземления для них является обязательным условием.

Первое утверждение – это из разряда «легенд», ничем не обоснованных. Ровно с такими же претензиями можно обратиться к другим электрокотлам, бойлерам, духовкам, плитам, чайникам в конце концов. Выведем за скобки самодельные котлы – уровень их безопасности на совести изготовителей. А вот все без исключения приборы заводского производства прошли необходимые испытания и имеют соответствующую сертификацию. То есть при соблюдении требований по монтажу и правил эксплуатаций (ничем, кстати, особо не примечательных), никакой «сверхъестественной» угрозы они не несут.

Насчет заземления. Да, требование является обязательным к исполнению. УЗО или дифавтомат в конкретном случае помощниками не станут – почти наверняка будут частные несанкционированные срабатывания защиты. Значит, без надежного заземления никак не обойтись.

Но тоже вряд ли это можно считать недостатком – почитайте инструкции любых мощных бытовых электроприборов, и убедитесь, что правило распространяется на большинство из них. То есть электродный котел в этом плане – отнюдь не «белая ворона». А коль в нашей статье идет речь именно о частных домах, то вопросами качественного заземления должен интересоваться любой хозяин, независимо от того, какое у него стоит отопительное оборудование.

Надёжное заземление – важный вопрос обеспечения безопасности

Хозяин частного дома, в котором еще нет контура заземления, просто обязан как-то раз все отложить в сторону, и вплотную заняться этим вопросом. Тем более – это не столь сложно, потребует не так много времени и средств. Подробнее об организации заземления в частном доме – в специальной статье нашего портала.

• Электроды в котлах такого типа требуют частой замены.

Не похоже на правду. Можно привести множество примеров, когда они безотказно служат по многу лет. Другое дело, если такое мнение выразили те хозяева, что наплевательски относились к качеству теплоносителя. Тогда действительно может появиться слой накипи, значительно снижающий эффективность работы котла.

С другой стороны, любой электрический нагревательный прибора требует периодической замены «рабочего» элемента. И рассматриваемый нами котел не является исключением. Но и стоимость электродов, и несложный процесс их замены – вряд ли заслуживают столь пристального внимания, чтобы относить это к выраженным недостаткам.

• Электродные котлы очень сложны в установке и отладке системы.

Противоречивое утверждение. Котлы очень компактны, и именно установка с обвязкой как раз никаких трудностей у мастеров, знакомых с сантехническими работами, не вызывает. Не скрывает никаких «подводных камней» и подведение линии питания необходимой мощности.

А вот насчёт отладки – весомая доля правды в этом есть. И об этом уже говорилось выше – главная проблема кроется в оценке оптимального химического состава теплоносителя и связанной с ним эффективности работы системы в целом. При составлении раствора и настройке «на глаз» вполне можно совершить серьёзную ошибку, которая потом выльется в немалые финансовые потери. Здесь требуется опыт, специальное диагностическое оборудование. То есть, скорее всего, не обойтись без приглашения профессионала.

*  *  *  *  *  *  *

С вопросами о достоинствах и недостатках закончим. Надо полагать, благодаря этому разделу статьи у читателя сформировалось определённое мнение об электродных котлах. И если перспектива его приобретения выглядит оправданной, то можно вкратце познакомится и с предположениями рынка.

Наиболее популярные модели, представленные на российском рынке

Несмотря на противоречивость мнений об этом оборудовании, электродные котлы пользуются довольно широкой популярностью. Соответственно, растет и ассортимент предлагаемых в продаже моделей.

И вот здесь уместно будет весьма приятное замечание о том, что электродные котлы – как раз тот случай, когда нет никакой особой необходимости изначально присматриваться к образцам импортного производства. Напротив, судя по отзывам, в этой сфере лидирующие позиции как раз занимает качественная отечественная техника.

Компаний, освоивших выпуск таких отопительных котлов, уже немало, но остановимся на наиболее популярных и авторитетных производителях.

Электродные котлы марки «Галан»

Московскую компанию «Галан» безо всякого преувеличения можно назвать первопроходцем в сфере выпусков котлов с таким принципом работы. Причем не в локальном понимании, а в более широком масштабе.

Первые электродные котлы она начала поставлять в продажу в уже далёком 1990 году. Ряд косвенных признаков позволяет с высокой долей уверенности предполагать, что в основу серийного производства легла конверсионная разработка, пришедшая от «оборонки». Котлы такого типа, в частности, широко применялись для нагрева воды на военных подводных лодках.

В ассортименте выпускаемой продукции марки «Галан» — и сами котлы трех типов, и все необходимое для их установки, контроля и управления, эксплуатации и обслуживания

Под маркой «Галан» выпускается три серии электродных котлов

• Самый компактные – котлы серии «Галан-Очаг». Они представлены тремя моделями разной мощности – 3, 5 и 6 кВт. Работают от однофазной сети питания.
• «Галан-Гейзер» — серия средней мощности, отлично подходящая и именно для систем отопления среднестатистических частных загородных домов. Котел может иметь мощность 9 кВт (возможны две модификации – для однофазной или трехфазной сети), или 15 кВт –только трехфазные.
• Наконец, для больших особняков может потребоваться котел повышенной мощности. Это – серия «Галан-Вулкан», трехфазные котлы мощностью 25 и 50 кВт.

Помимо котлов, в ассортименте компании все необходимые приборы контроля и управления системой отопления. В частности, для приборов среднего класса рекомендуется блок управления «Навигатор» той или иной степени сложности. Но это – не единственный вариант: может быть и более «навороченная» комплектация, тем более что производитель постоянно работает над усовершенствованием этой управляющей аппаратуры.

Подробно с ассортиментом выпускаемой продукции и ценами от производителя можно ознакомиться на очень информативном сайте компании «Галан». Но при выборе модели котла не забывайте сразу оценить и стоимость необходимых приборов контроля и управления.

Видео: Презентационный ролик о продукции компании «Галан»

Электродные котлы «ЭОУ»

Это – тоже российская компания, а «загадочная» аббревиатура расшифровывается емким полным наименованием «Энергосберегающие отопительные установки». Продукция пользуется довольно широким спросом, причём не только в пределах России – успешно экспортируется и в ряд зарубежных стран.

Котлы «ЭОУ» представлены двумя типоразмерами – для однофазной и для трехфазной сети.

Две базовых модели электродных котлов «ЭОУ»

Однофазные модели могут обладать мощностью от 2 до 12 кВт ( с градацией по 1 кВт). А вот мощность трёхфазных моделей может достигать даже 120 кВт. Но при этом размеры моделей в каждой из линеек не изменяются.

Котлы считаются очень надежными – об этом говорит десятилетняя гарантия производителя. А вообще заявленный срок службы при соблюдении правил эксплуатации – не менее 30 лет.

Вместе с тем, цены на электродные котлы «ЭОУ» — из разряда вполне умеренных. Не поражает воображение и стоимость необходимых для эксплуатации щитов управления в базовой комплектации.

Котлы марки «Берил»

Это — латвийская компания, выпускающая довольно популярную марку электродных котлов и необходимого для их эксплуатации оборудования.

Сами котлы представлены двумя линейками моделей – однофазной и трехфазной. Их размеры показаны на иллюстрации ниже:

Котлы «Берил» представлены двумя базовыми линейками моделей

Однофазные модели могут обладать мощностью от 2 до 9 кВт. Мощность трехфазных доходит до 33 кВт.

Есть интересная особенность – в отличие от большинства своих «собратьев», электродные котлы «Берил» имеют блок коммутации сверху. Вроде бы мелочь, но все работы по профилактике, подключению или, скажем по замене электродов выполнять при таком расположении — значительно проще.

Потребителю предлагается весьма широкий ассортимент аппаратуры контроля и управления работой отопления – от несложных блоков с ручной регулировкой до современных электронных полностью автоматизированных систем, позволяющих выбирать наиболее оптимальный режим работы в зависимости от изменения текущих внешних условий. Вплоть до того, что некоторые модули управления оснащены симисторными блоками, которые способны не только оценивать условия в реальном времени, но и прогнозировать их изменения, внося корректировки в режим работы котла, что дает немалый эффект экономии.

Котлы «Берил» с интегрированным симисторным модулем управления

Кстати, выше по тексту упоминалось, что иногда делается акцент на то, что котлы не просто электродные, но именно ионные. Вот это – как раз тот случай. Некоторые модели блоков управления «Берил», по заверениям разработчиков, отлеживают качественные и количественные характеристики создаваемой ионной среды для выработки соответствующих корректив в текущий режим работы котла.

Существуют и другие марки, пользующиеся довольно высоким спросом. Например, «Градиент» (Россия), «STAFOR» (Латвия), «Форсаж» (Украина) и другие. Обо всех подробно рассказать – сложно, поэтому в статье были упомянуты те, что, как говорится, «больше на слуху».

ПРИЛОЖЕНИЕ: Как рассчитать потребную тепловую мощность для системы отопления?

Многочисленные рекомендации, что при подсчетах мощности исходят из соотношения 1 кВт на 10 м², все же не отличаются корректностью. Согласитесь, что такой подход не учитывает массу важных критериев – от климатических особенностей региона проживания и до специфики как самого здания, так и каждого его помещения в отдельности.

Поэтому предлагаем воспользоваться иным алгоритмом расчета. В его основе лежит оценка особенностей каждого из помещений, то есть результат получается именно для конкретной комнаты. Ну а затем несложно будет просуммировать полученные значения, чтобы получить итоговую мощность, необходимую для отопления всего дома или квартиры.

Проще всего – вооружиться планом своих жилых владений, составить таблицу, в которой построчно перечислить все помещения, которые будут отапливаться. А сам расчет для каждой комнаты времени много не займет, если вы воспользуетесь нашим калькулятором.

По ходу работы с калькулятором обычно вопросов не возникает. Но если появятся те или иные неясности – ниже приведены краткие пояснения по алгоритму расчета.

Калькулятор расчета тепловой мощности для отопления помещений дома или квартиры

Расчет проводится для каждого помещения отдельно. Последовательно введите запрашиваемые значения или отметьте нужные варианты в предлагаемых списках. Нажмите «РАССЧИТАТЬ ПОТРЕБНУЮ ТЕПЛОВУЮ МОЩНОСТЬ»

Площадь помещения, м²

Высота потолка в помещении

до 2,7 м2,8 ÷ 3,0 м3,1 ÷ 3,5 м3,6 ÷ 4,0 мболее 4,1 м

Количество внешних стен

нетоднадветри

Внешние стены смотрят на:

Положение внешней стены относительно зимней «розы ветров»

Уровень отрицательных температур воздуха в регионе в самую холодную неделю года

- 35 °С и нижеот - 30 °С до - 34 °Сот - 25 °С до - 29 °Сот - 20 °С до - 24 °Сот - 15 °С до - 19 °Сот - 10 °С до - 14 °Сне холоднее - 10 °С

Какова степень утепленности внешних стен?

Внешние стены не утепленыСредняя степень утепленияВнешние стены имеют качественное утепление

Что расположено снизу?

Холодный пол по грунту или над неотапливаемым помещениемУтепленный пол по грунту или над неотапливаемым помещениемСнизу расположено отапливаемое помещение

Что расположено сверху?

Холодный чердак или неотапливаемое и не утепленное помещениеУтепленный чердак или иное помещениеОтапливаемое помещение

Тип установленных окон

Количество окон в помещении

Высота окна, м

Ширина окна, м

Несколько пояснений по работе с калькулятором

Для каждого из помещений необходимо последовательно указать запрашиваемые данные. Некоторые из значений (например, уровень зимних температур), понятно, будут общими для всех комнат.

• Площадь комнаты и высота потолков – позволяет оценить объем помещения, который предстоит прогреть.
• Чем больше в помещении стен, непосредственно контактирующих с улицей, тем выше теплопотери – это учитывается при расчетах.
• Имеет значение и то, получают ли стены дополнительный тепловой «солнечный заряд», или же никогда не видят солнечных лучей.
• Для домов на открытой местности, где чувствуется явное преобладание зимних ветров с конкретного направления, модно учесть и расположение внешней стены относительно этой «розы ветров». Понятно, что наветренная сторона всегда выхолаживается быстрее. Этот пункт можно и не указывать, например, если нет достаточной информации. Но тогда вычисления пойдет, как для наиболее неблагоприятных условий.
• Следующий пункт – нормальный уровень температур для самой холодной декады зимы. Подчеркиваем – нормальный для данного региона, а не какая-то аномалия, которая случилась когда-то, и оттого, в принципе, и запомнилась.
• Следует оценить степень термоизоляции внешних стен. Под полноценным утеплением принято понимать такое, что было проведено на основании теплотехнических расчетов в полном объеме. Средняя степень утепления – это примерно два кирпича кладки или 200÷250 мм бревна или бруса. А вот неутепленных стен быть и вовсе не должно – иначе электрический обогрев просто разорит хозяев.
• Немалое количество теплопотерь приходится на полы и потолки. Поэтому в следующих двух пунктах необходимо будет указать, с чем «соседствует» помещение сверху и снизу.
• Количество, размеры и качество окон – важнейшие критерии при расчете необходимой тепловой мощности. Следующие четыре пункта ввода данных уделены именно этому.
• Наконец, если в комнате есть дверь, выходящая в холодное помещение или на улицу (балкон), то каждое ее открытие будет сопровождаться притоком холодного воздуха. На это тоже следует сделать поправку.
• Итоговый результат покажет, какое количество тепла необходимо для полноценного обогрева, причем – для самых неблагоприятных условий. Понятно, что на такой мощности отопительное оборудование будет работать очень ограниченный срок, но тем не менее.

Полученное значение для комнаты поможет еще и правильно подобрать радиаторы отопления с нужной тепловой отдачей. Ну а после суммирования по всем помещениям — будет получен искомый результат для всей системы отопления в целом.

stroyday.ru

Реферат Котёл отопительный

Реферат на тему:

План:

Введение
• 1 Основные технические параметры котлов
• 2 Виды котлов
• 3 Котлы водогрейные гранульные
• 4 Котлы утилизаторы
• 5 Котлы отопления газовые
  • 5.1 Электродные котлы
  • 5.2 ТЭНовые котлы
  • 5.3 Индукционные котлы
Литература

Введение

Эту статью следует викифицировать. Пожалуйста, оформите её согласно правилам оформления статей.

Котёл отопительный (схема). из английской Википедии

Котёл отопительный — это устройство на основе закрытого сосуда, в котором теплоноситель (чаще всего вода или пар (Паровой котёл)) нагревается до заданной температуры и служит для обеспечения потребителей теплом и (или) горячей водой.

1. Основные технические параметры котлов

• Номинальная мощность;
• КПД;
• Используемый теплоноситель;
• Рабочий диапазон температуры теплоносителя;
• Рабочее давление теплоносителя;
• Гидравлическое сопротивление котла;

2. Виды котлов

По виду используемого топлива котлы отопления делятся на:

• твёрдотопливные (пеллетные, дровяные, угольные) ,
• жидкотопливные (дизельные, мазутные),
• газовые
• электрические
• комбинированные

3. Котлы водогрейные гранульные

Котлы водогрейные (жаротрубные), гранульные (твёрдотопливные) работают исключительно на древесных топливных гранулах (пеллетах). В топочной камере гранульного котла снимается примерно 30 % мощности, а в конвективной примерно 70 % мощности Выпускаются также и адаптированные для сжигания гранул универсальные водогрейные котлы (котлы «утилизаторы») с КПД менее 80 %.

4. Котлы утилизаторы

Котлы водогрейные (жаротрубные), работают на обычных дровах, мусоре, листьях и прочих твердых органических отходах. Применяются для сжигания прессованной соломы. Диапазон мощностей существующих котлов от 30 КВт до 2 МВт, но КПД невысокий в связи с тем, что в сжигается топливо с различными параметрами.

5. Котлы отопления газовые

Газовые котлы отопления работают на природном газе или, при конструктивных возможностях, на сжиженном газе.

Газовые котлы — самый распространенный тип котлов как в России, так и во всем мире. Примерно половина всех продаваемых котлов — газовые котлы. В этом нет ничего странного, ведь газ — это самое дешевое топливо на сегодняшний день.

По месту монтажа различают два вида котлов — настенные газовые котлы и напольные.

Все напольные газовые котлы можно разделить на две основные группы: с атмосферными и с наддувными (иногда их называют сменными, вентиляторными, навесными) горелками. Атмосферные горелки — проще по конструкции и дешевле, работают тише. Котлы с наддувными горелками обладают большим КПД и стоят при этом значительно дороже. Котлы для работы с наддувными горелками позволяют установить горелку, работающую как на газе, так и на жидком топливе.

Настенные газовые котлы — это, как правило, довольно компактные и, соответственно, малые по мощности (до 30 кВт), но с довольно высоким КПД газовые котлы. Настенные котлы отопления также бывают с естественной тягой, в связи с наличием открытой камеры сгорания, а также котлы с закрытой камерой, т.е. с принудительным отводом продуктов сгорания.

Напольные и настенные газовые котлы принято различать на следующие основные виды:

• Одноконтурные газовые котлы;
• Двухконтурные газовые котлы;

Одноконтурные газовые котлы используют только для отопления помещений. Двухконтурные котлы, кроме этого, также для отопления и организации горячего водоснабжения.

Недавно появился новый тип газовых котлов — конденсационные котлы. Своим названием это оборудование обязано способности отбирать из продуктов сгорания <скрытую> теплоту, получаемую конденсацией содержащихся в них водяных паров. Использование этой, обычно уходящей вместе с дымовыми газами, теплоты позволяет котлу достигать среднего за отопительный период условного КПД 107—109 %.

ПРИНЦИП РАБОТЫ: В дымовых газах содержится большое количество водяных паров. В конденсационном котле эти пары охлаждаются в теплообменнике теплоносителем из обратной линии системы отопления. Водяные пары конденсируются, и скрытая теплота конденсации передается теплоносителю из обратной линии системы отопления, добавляясь к теплоте, полученной от сгорания топлива. Таким образом, достигается КПД выше 100 % для низшей теплоты сгорания, что дает ощутимую экономию топлива. При таком процессе сгорания газа выброс загрязняющих веществ в атмосферу — минимальный. Известно, что чем ниже температура отопительной системы, тем больше возможность использования конденсационного принципа. При эксплуатации конденсационного котла в рабочем режиме температур 80/60 'C происходит минимальная конденсация водяного пара и эффективность котла составляет примерно 98 %. При этом разница эффективности по сравнению с классическим котлом (92 %) не так велика. Иная ситуация будет при снижении температур отопительной системы, к примеру до 50/30 'C. Тогда в полной мере будет использован конденсационный режим котла, происходит значительная конденсация водяного пара и эффективность достигает 107—109 %.

5.1. Электродные котлы

Процесс нагрева теплоносителя в электроводонагревателе электродного типа происходит за счет омического нагрева, то есть процесс нагрева теплоносителя идет напрямую, без «посредника» (например, ТЭНа). При этом явления электролиза не наблюдается, так как катод и анод постоянно меняются местами с частотой электрической сети.

Достоинства электродных котлов:

• Отсутствие воды в котле во включённом состоянии (сухой ход) не приводит к каким либо последствиям и выходу его из строя в виду отсутствия нагрева воды.
• Отложение накипи на электродах котла всего лишь снижает его мощность и не приводит к разрушению электродов.
• Электродные котлы обычно более компактные, чем ТЭНовые.

Недостатки электродных котлов:

• Электрический ток пропускается непосредственно через теплоноситель, что значительно повышает риск поражения током, а вследствие огромных токов утечки делает невозможным применение совместно с таким котлом УЗО (устройство защитного отключения).
• По этой же причине происходит электролиз теплоносителя, приводящий со временем к значительному изменению его химического состава, а соответственно к изменению электропроводности. Также электролиз приводит к выделению электролизных газов, приводящих к завоздушиванию системы.
• Выделяемые электролизные газы в зависимости от состава теплоносителя могут быть ядовитыми.
• Требуется тщательная водоподготовка теплоносителя по электропроводности.
• Мощность электрокотла не постоянна и сильно зависит от температуры теплоносителя в системе, причём с ростом температуры теплоносителя — растёт его электропроводность и потребляемая мощность, таким образом при первоначальном пуске системы в холодное время года — мощности котла для прогрева может не хватить. Увеличение электропроводности теплоносителя до необходимого уровня при низких температурах может привести к тому, что после прогрева системы она может возрасти на столько, что приведёт к значительной перегрузке и аварии в питающей электросети, а также выходу из строя управляющей котлом силовой аппаратуы.
• Этот же эффект (повышение электропроводности теплоносителя с ростом температуры) иногда приводит к электродуговому пробою межэлектродного расстояния (фактически КЗ) с огромным броском тока в питающей сети и как следствие — множественным выходом из строя различной аппаратуры, включенной в эту сеть.
• Непригодны для использования обычных тосолов, антифризов и дистиллированной воды в качестве теплоносителя.
• Невозможно использовать для горячего водоснабжения по одноконтурной схеме.
• Без значительного усложнения конструкции невозможно осуществить ступенчатое или плавное регулирование мощности, что приводит к большим броскам напряжения в питающей сети при включении и выключении котла. Особенно это заметно на котлах большой мощности.
• Требуют квалифицированного обслуживания, специфических знаний по электропроводности воды, необходим постоянный контроль потребляемого тока.
• Незамерзающий теплоноситель для электродных котлов дорог и не всегда доступен.

5.2. ТЭНовые котлы

Работа этих котлов основана на передаче тепловой энергии от электрического ТЭНа теплоносителю (вода).

Достоинства ТЭНовых котлов:

• Тэны в котле не имеют электрической связи с теплоносителем, в связи с этим он гораздо более электробезопасен, практически отсутствуют токи утечки, что позволяет совместно с котлом устанавливать УЗО (устройство защитного отключения).
• Мощность всегда постоянна и не зависит от используемого теплоносителя и его температуры. Она может меняться только в пределах изменения напряжения в питающей электросети.
• Легко осуществлять ступенчатое или плавное регулирование мощности, что позволяет минимизировать броски напряжения в питающей сети при включении и выключении котла.
• Котлы могут работать на обычном тосоле, антифризе, воде и не требуют водоподготовки по электропроводности.
• Выход из строя одного ТЭНа обычно не влечет за собой остановки всего котла.
• Могут быть использованы для горячего водоснабжения по одноконтурной схеме.
• Котлы могут работать на перегретой воде, при этом температура перегретой воды определяется только давлением, на которое рассчитан корпус котла.
• Обслуживание ТЭНовых котлов не требует специфических знаний по электропроводности воды.

Недостатки ТЭНовых котлов:

• ТЭН (Трубчатый ЭлектроНагреватель) имеет ограниченный ресурс и может перегореть, поэтому при выборе котла следует обращать внимание на возможность замены ТЭНов.
• Отложение накипи на ТЭНах значительно ухудшает их охлаждение и приводит к преждевременному выходу их из строя, поэтому желательно принять меры для снижения жёсткости залитой в систему воды. Идеальный случай — это применение дистиллированной воды.
• В случае работы без воды (сухой ход) возможен выход из строя ТЭНов. Это возможно в случае отказа или сбоя в работе системы управления котлом, поэтому при покупке электрокотла нужно убедиться, что блок или схема управления эти котлом имеет в своём составе дополнительные цепи и устройства защиты от возникновения аварийных ситуаций, дублирующие основные!
• Цена на ТЭНовые котлы выше, чем на электродные.

5.3. Индукционные котлы

Принцип индукционного нагрева основан на явлении электромагнитной индукции — создание индуцированного тока переменным магнитным полем. Установка индукционного нагрева имеет конструкцию сходную с трансформатором, состоящем из двух контуров. Первичный контур — магнитная система, вторичный контур — теплообменное устройство или ТВЭЛ (тепловыделяющий элемент). Под воздействием переменного магнитного поля, создаваемого магнитной системой, в металле теплообменного устройства индуцируются токи, вызывающие его нагрев. Тепло от нагретых поверхностей теплообменного устройства передается нагреваемой среде.

Достоинства индукционных котлов:

• Принципиальное отсутствие нагревательных элементов, что исключает возможность выхода из строя самого котла.
• Полное отсутствие разъёмных соединений в конструкции, что исключает вероятность возникновения течи.
• Значительное снижение склонности к образованию накипи.
• Высокая электробезопасность.
• Возможность изготовления котла практически на любые температуры и давления, что особенно важно для технологических применений.
• Возможность работы практически с любыми теплоносителями.
• Возможность изготовления котлов для непосредственной работы от сети с напряжением до 6-10 кВ., в том числе постоянного тока что в принципе невозможно или крайне затруднительно для других типов котлов.

Недостатки индукционных котлов:

• Высокая стоимость, сравнительно с ТЭНовыми и электродными (из-за ВЧ преобразователя)
• Большие габариты и огромный вес.
• Затруднённая плавная регулировка мощности.

Литература

• Сканави А. Н. Отопление. Учебник для вузов. — М.: АСВ, 2008. С. 576. ISBN 978-5-93093-161-7
• Отопление. Часть 1. Под редакцией канд.техн.наук И. Г. Староверова и инж. Ю. И. Шиллера. — М.: Стройиздат, 1990. С. 344.
• Щёкин Р. В., Кореневский С. М., Бем Г. Е. и др. Отопление и теплоснабжение. — Киев: Будiвельник, 1976. С. 416.
• Справочник проектировщика. Проектирование тепловых сетей. Под редакцией Николаева А. А.. — М.: Издательство литературы по строительству, 1965. С. 360.
• Ионин А. А. Газоснабжение. 4-е издание, переработанное и дополненное. — М.: Стройиздат, 1989. С. 439.
• Стырикович М. А., Катковская К. Я., Серов Е. П. Котельные агрегаты. — М.: Государственное энергетическое издательство, 1959. С. 487.
• Щеголев М. М. Топливо, топки и котельные установки. — М.: Государственное издательство литературы по архитектуре и строительству, 1953. С. 544.
• Скафтымов Н. А. Основы газоснабжения. — Л.: Недра, 1975. С. 343.
• Киселёв Н. А. Котельные установки. 2-издание, переработанное и дополненное. — М.: Высшая школа, 1979. С. 270.
• Козин В. Е., Левина Т. А., Марков А. П. и др. Теплоснабжение. — М.: Высшая школа, 1980. С. 408.
• Журавлёв Б. А. Справочник мастера-сантехника. 5-издание, переработанное и дополненное. — М.: Стройиздат, 1981. С. 432.

wreferat.baza-referat.ru

Электродный котел для отопления частного дома — Стройфора

Электродный, или ионный, котел выбирают при ограниченном выборе источников энергии, когда газовой сети нет, а твердое топливо привозное и поэтому нерентабельно. Дизельное топливо для котлов требует обеспечения безопасности хранения, а оборудование, работающее на нем, одно из самых дорогих. Что касается электроэнергии, то она, как правило, есть и в загородных домах, и имеет тот плюс, что доступна практически всегда, хотя тарифы и не радуют.

Из отопительных котлов, работающих на электричестве, электродный котел заслужил самые противоречивые отзывы. Мнения об этих устройствах очень полярны.

Один из основных плюсов ионного котла – его компактность. Кроме того, бесспорно быстродействие, эффективность и пожарная безопасность. Модель пригодна для использования даже в стесненных условиях, работает очень тихо, и не требует дорогого теплоносителя. Первые ионные котлы работали на морской воде в условиях подводных лодок, по рассказам специалистов. Гражданский вариант ионного котла, усовершенствованный и доработанный, пришел к нам в 1996 году.

В электродном котле, хотя его и относят к электрическим, ТЭНов нет, а система разогревается посредством специальных теплоносителей, с особыми характеристиками. Роль нагревательных элементов выполняет электродный блок. Конструкция электродного котла при первом рассмотрении кажется примитивной, но имеет очень неплохой КПД, практична в эксплуатации, а уровень аварийности этой системы крайне мал, практически нулевой. Для выбора отопительного котла в индивидуальный дом даже один из этих факторов может оказаться решающим. Простота устройства и доступные материалы электродного котла не могли не стать вызовом народным умельцам, и удачные самодельные варианты, по отзывам владельцев, имеются, хотя мало кто из специалистов рекомендует подобное рукоделие.

Вкратце об устройстве котла: корпус из цельной стальной трубы с полиамидным покрытием и подведенными вводными и выводными патрубками теплоносителя, клеммами на питание и заземление, и электродом. Для изготовления электродов применяют специальный сплав, изолируют электрод при помощи полиамидных гаек. Изоляция выполняется с особым тщанием, все разъемы дополнительно изолированы прокладками из электротехнической резины. Комплектация агрегата может быть со встроенной автоматической системой управления – контроллер со встроенной защитой от сетевых перепадов напряжения, автоматический пускатель и терморегуляторы электронного типа для поддержания заданной температуры теплоносителя. Автоматизация выполняет и задачу оптимизации энергопотребления. В зависимости от исполнения модели и от производителя, управление возможно прямое и с удаленным доступом.

По принципу движения теплоносителя электродные котлы относят к работающим по закрытой и открытой схемам.

Конструкции электродных котлов могут различаться и по назначению – для питания посредством однофазной сети 220 В или трехфазной. Но главные отличия имеются только в конструкциях электродов и их количестве, по числу фаз. Различия в размерах связаны также с количеством электродов. В однофазном котле роль одного электрода играет стальной корпус, выполненный в форме цилиндра, а вторым электродом является центральный элемент. В трехфазных котлах электродов три и зафиксированы они по треугольнику на общем элементе из диэлектрика. Электро- и гидроизоляция аппаратов выполняется по корпусу, специальными полиамидными составами.

По габаритам электродные котлы отличаются значительно, имеются как модели миниатюрные, для обслуживания одного или нескольких отопительных приборов, так и мощные установки, рассчитанные на отопление производственных цехов. возможны и параллельные подключения группы таких котлов, с возможностью одновременного или выборочного запуска, по потребности.

Электроды – заменяемые элементы котлов при любом их исполнении.

Кратко о принципе работы: электролиз при смене полярности с частотой переменного тока (бытовая частота 50 Гц). Многие люди помнят нехитрый способ кипячения воды с помощью пары лезвий и спичек, знакомый со студенческих времен или по нелегким будням командированных. Стакан кипятка можно было иметь буквально за сорок секунд, и у коменданта просто не было шансов. Способ быстрый и легкий, но располагающий как к электротравмам, так и к к/з и пожарам.

Если говорить немного подробнее о принципе работы электродного котла, то основан он на процессе электролиза. Любая жидкость, в том числе и вода (кроме дистиллята), является раствором и имеет электролитические свойства, то есть содержит частицы с положительным и отрицательным зарядами, или катионы и анионы. Электролиз возникает, как только в жидкость помещены электроды. Если при этом источник питания электродов - ток не постоянный, а переменный, и меняет направление с частотой 50 раз в секунду, то в результате сопротивления среды движение ионов приводит к выделению тепловой энергии. Разложения на водород и кислород не происходит по причине постоянной смены полярности. При возрастании температуры в котле повышается и давление, этот процесс идет непрерывно, поэтому и циркуляция в отопительном контуре непрерывна. При работе электродного котла тепло используется не для кипячения воды, а для обогрева помещений посредством жидкости-теплоносителя и системы трубопроводов и радиаторов отопления.

Понятно, что применять в качестве теплоносителя дистиллированную воду не получится, поскольку система изначально конструировалась под морскую воду, и создание электрической цепи посредством дистиллята невозможно. Для заправки электродного котла нужен особый теплоноситель, а предотвращение образования отложений солей в трубах, вызывающее их коррозию, решается именно химией теплоносителя.

Названия котла – электродный или ионный понятны, хотя второе название можно отнести более к маркетологическому подходу, в части обоснования улучшения конструкции и автоматизированного управления с контролем ионного движения по количеству и качеству, или высокоточному и неизменному составу электролита. Возможно, производители имеют основания проводить границы между названиями моделей, единственное, что абсолютно неправильно – ни анодными, ни катодными называть модели, работающие только от переменного тока, нельзя.

Для сравнения с системой ТЭНового котла: нагревается теплоноситель только в области контакта с элементами, это примерно 10% его объема. В электродном же котле нагрев возможен только всей рабочей камерой, 100% ее объема, поскольку именно теплоноситель выступает в качестве нагревательного элемента.

Средние параметры электродных котлов:

• Максимум мощности, которую может дать конструкция – 50 кВт, что достаточно для отопления помещения объемом 1,5 тысячи кубометров. Минимум мощности 2 кВт достаточен, чтобы обогревать помещение объемом примерно 75 м3.
• Однофазные котлы могут иметь исполнение для обеспечения мощности в пределах 2-6 квт, трехфазные – 9-50 квт.
• Номинальный уровень энергопотребления, заявленный в технических характеристиках оборудования, обеспечен при температуре в котле 75⁰с. При дальнейшем росте температуры потребление энергии возрастает.
• Стандартные размеры бытовых электродных котлов: длина до 60 см, диаметр до 32 см. Вес до 10-12 кг.

Опыт эксплуатации электродных котлов дает широкий диапазон отзывов. Потребители расценивают как бесспорные плюсы небольшой габарит, быстродействие касательно нагрева теплоносителя в сравнении с традиционными моделями электрических котлов, независимость от скачков напряжения в сети и экономичность.

Основные плюсы и достоинства электродных котлов:

• Компактные размеры и небольшой вес – по этим параметрам электродные котлы пока лидируют.
• Не нужны согласования для установки котла в сеть, не требуются дополнительные вентиляционные устройства и дымоудаление, хотя этот плюс имеют все электрические котлы.
• КПД всех котлов, работающих на электроэнергии, считается высоким, это обусловлено их конструкцией – отсутствуют механические передачи и узлы трения, электроэнергия преобразуется в тепловую полностью. Электродный котел имеет по части КПД только одно преимущество перед котлами с резистивным принципом нагрева – быстродействие.
• Если произойдет поломка или авария, при которой теплоноситель вытечет из системы, ни перегрев, ни перегорание невозможно. Цепь просто размыкается при исключении теплоносителя.
• Если местная электросеть нестабильна и возможны перепады напряжения, то электродному котлу так же, как и любому электрическому, требуется стабилизатор, для корректной работы блока контроля.
• Естественная циркуляция в системе, оборудованной электродным котлом, возможна только до выхода на расчетный режим, по причине стремительного нагрева воды, обусловленного принципом работы котла. В рабочем режиме для обеспечения циркуляции необходим насос, для управления и оптимизации.
• Электродные котлы компактны, их можно применять как дополнительные источники тепловой энергии в уже устроенные отопительные системы, например, возможна «связка» с твердотопливными котлами. Экономичный вариант - подключение электродного котла вместе с другим котлом или группе котлов к общему теплоаккумулятору (буферной емкости). Возможна работа котла на подмене или как резервного. Можно подобрать электродный котел по потребности – для установки и в бойлерной, и в комнате, непосредственно у радиатора отопления. Но при данной смешанной схеме параметры общего теплоносителя системы должны выбираться для ионного принципа работы, в противном случае требуется усложнение системы дополнительными теплообменными контурами, для разделения теплоносителей.

Отладка отопительной системы, оборудованной электродным котлом, определяется свойствами теплоносителя-электролита. Нелинейность электротехнических характеристик данных жидкостей при повышении их температуры делает пусконаладку не таким простым делом. Точная регулировка сложна и не всегда возможна, несмотря на малую инертность оборудования. В этом отношении с индукционными и ТЭНовыми устройствами проще, их регулировка и отладка отработана.

Экологичность электродных котлов обусловлена только отсутствием выброса вредных веществ в атмосферу, но химия применяемых теплоносителей весьма токсична. Сливать эти жидкости в почву или в канализационную систему недопустимо, для утилизации токсичных веществ следует обращаться к специалистам. Называть электродные котлы экологичными установками невозможно при всем желании.

По цене электродных котлов вопрос понятен – сам котел простой и недорогой, а вот комплектация весьма недешева. Блок управления, термодатчики, насос для обеспечения циркуляции необходимы не только для оптимизации, но и по соображениям безопасности эксплуатации. Контроль системы необходим уже по одной причине – экстремально быстрому нагреву теплоносителя. Компоновка котла с ТЭНами невозможна без полной комплектации, в отличие от электродного котла, поэтому и цены на них следует сравнивать на равных основаниях – в полном комплекте.

Минусы использования электродных котлов:

1. Теплоноситель и степень его проводимости обуславливает параметры мощности, и от его вида и качества полностью зависит эффективность. Баланс состава и качество этой жидкости определяют, будет ли система эффективной. Критериев выбора масса: сопротивление жидкости не должно быть слишком высоким для прохожения тока, но хорошая ионизация необходима. При этом металлическим деталям системы должна быть обеспечена защита от активной химической коррозии. Теплоемкость состава и широкий температурный диапазон работы также являются основными критериями, и не менее важна безопасность и минимум токсичности. Рекомендации производителей электродных котлов по выбору теплоносителей только по указанному списку следует выполнять, во избежание поломок без возможности гарантийного ремонта.
2. Практичным вариантом радиаторов являются только биметаллические и алюминиевые высокого качества. Подбирать алюминиевый радиатор по бюджетному варианту чревато быстрым нарушением химического баланса теплоносителя. Причина этого кроется в том, что вторичный алюминий и экструзионные технологии дают отопительные приборы с металлом, содержащим различные примеси. Та же причина – необходимость сохранения баланса электролита – не допускает применять и радиатор из черных металлов, имеющих склонность к коррозионным процессам. Чугунный радиатор даже при небольшом внутреннем объеме будет иметь слишком высокую теплоемкость, что приведет к тому, что система с электродным котлом будет работать в максимальном режиме, как следствие – износ и никакой экономии ресурсов.
3. Для систем отопления открытого типа электродные котлы не подходят, по тем же причинам – невозможности сохранения химического баланса и минимальной коррозионной агрессивности электролита при свободном доступе воздуха из атмосферы.
4. Агрегат полностью безопасен только при условии надежного заземления. Установка УЗО не станет решением, а только добавит проблем, поскольку корпуса ионных котлов представляют собой один из электродов. Срабатывания УЗО также будут вызваны утечками. Заземление – единственный вариант для данной схемы, причем риск получения электротравмы при пробое изоляции при обслуживании электродного котла значительно больше, чем у моделей с тэнами. Но устройство заземления предписано нормами для всех электроприборов, а не только для ионных котлов, и является не минусом, а мерами по обеспечению безопасной эксплуатации.
5. Питание только переменным током, работа от аккумуляторов невозможна, так же, как и аварийный режим. Если электроэнергии нет, отопления тоже нет.
6. Системы водяных теплых полов устроить невозможно.

Ограничение порога нагрева имеются у всех моделей котлов, и электродный не может быть исключением. Электролит рассчитан на оптимальную работу при температуре теплоносителя до 75⁰С, при дальнейшем разогреве жидкости ионизация может стать недостаточной для корректной работы, электроэнергия будет расходоваться с очень низким КПД. Но для отопления дома или квартиры заявленный порог +75⁰С по отзывам потребителей, вполне достаточен, а контроль за порогом нагрева осуществляется автоматически, посредством блока управления, как и для всех аналогичных систем.

stroyfora.ru

принцип работы, плюсы и минусы, вода для электродного котла

Как показала практика, отопление жилых и промышленных объектов с помощью обычной централизованной системы отопления не всегда является эффективным и практичным. Именно эта причина побуждает искать альтернативные источники тепла, которые были бы конкурентоспособными и экономичными.

Одним из ярких примеров такого оборудования являются электродные котлы отопления, которые позволяют быстро и качественно прогревать отапливаемое здание. На чем основан принцип их работы? Какие преимущества и недостатки они имеют? Как увеличить их экономичность? Рассмотрим эти вопросы подробнее.

Содержание

Принцип работы электродных котлов отопления

Данный тип котлов используют исключительно в системах отопления закрытого типа. Высокой скорости нагрева и КПД удается достигнуть, благодаря уникальной системе ионизации теплоносителя.

Суть этого способа нагрева заключается в прямой передаче энергии, которая находится в электрическом токе, молекулам воды. В результате этого, удается достичь определенных показателей, которые значительно влияют на скорость прогрева теплоносителя. А именно:

• Скорость нагрева воды. Воздействие электрического тока нагревает теплоноситель практически моментально. Это свойство в значительной степени влияет на скорость нагрева помещения. В то время пока, к примеру, газовый котел еще разогревает жидкость в системе отопления, электродный уже отапливает помещение.
• Выход на номинальную мощность. Несложные расчеты показывают, что для того, чтобы прогреть систему отопления, часто расходуется большое количество топлива с наименьшей теплоотдачей. В этом отношении электродный отопительный котел отличается от аналогичного оборудования. Высокая скорость нагрева теплоносителя обеспечивает выход узла на номинальную мощность очень быстро.

Пеллетные котлы разновидность твердотопливных отопительных котлов, быстро набирающая популярность благодаря своей дешевизне и эффективности.

Как правильно расчитывать мощность газового котла, читайте здесь.

Еще одной особенностью электродного оборудования является его защита от перегрева, которая часто отсутствует в системах, работающих на других видах топлива.

Если по любым причинам в котел перестает поступать теплоноситель, нагрев прекращается автоматически.

Преимущества устройств

Все отопительное оборудование имеет свои положительные и отрицательные стороны. Поэтому, при выборе наиболее подходящей модели электродного котла, стоит обращать внимание, как на плюсы, так и на минусы. Итак, основные преимущества:

• Экономичность. Стоимость котлов ниже, чем у аналогичных отопительных приборов. Во время работы достигается достаточно высокий уровень теплоотдачи, КПД составляет не менее 96-98%. При установке дополнительного оборудования и использования специального теплоносителя можно добиться экономии расхода электроэнергии около 40%.
• Компактность. Котел весит очень мало, что существенно отличает его от газового оборудования, вес которого может достигать 50-60 кг и больше. Промышленный электродный агрегат имеет вес около 6 кг.
• Возможность увеличения мощности. Если номинальной производительности прибора не хватает для нагрева помещения, можно использовать несколько нагревательных узлов, подключая их в общую сеть. Максимальная мощность, в таком случае, составит 150 кВт. Блок управления электродным котлом одновременно будет управлять и контролировать работу всех отдельных узлов.

Целью испытаний водогрейных котлов является определение фактических эксплуатационных, теплотехнических и экологических показателей.

Схему водогрейной котельной смотрите тут.

• Безопасность. Использование электродных котлов намного безопасней, чем эксплуатация газового или оборудования, работающего на твердом топливе.

Еще одним весомым преимуществом является то, что данное оборудование можно использовать практически для любых систем отопления промышленных и бытовых объектов, а также складов и других помещений.

Основные недостатки электродных отопительных котлов

Как уже отмечалось, каждый вид отопительной техники, имеет свои недостатки, и электродные котлы не являются в этом исключением. К минусам такого оборудования относятся:

• Требовательность к качеству теплоносителя. В систему отопления нельзя залить обычную воду из-под крана. Запрещается и использование для этих целей тосола или жидкости из артезианских источников.
• Регистрация. Еще один аспект, который существенно уменьшает количество желающих установить такой вид отопительного оборудования. Сроки регистрации могут растянуться до полугода и больше, а сбор сопроводительных документов потребует определенных финансовых затрат. Впрочем, все расходы обычно окупаются уже за первый год автономного отопления помещения.

Котлы на отработанном масле. Область применения и виды.

Об устройстве котла на отработанном масле, читайте здесь.

Недостатки не так уж и значимы, а выгоды и перспективы от его установки, а также быстрая окупаемость, делают электродный котел одним из наиболее экономически выгодных отопительных устройств.

Как увеличить производительность?

Кроме того, что электродные котлы сами по себе достаточно экономичны и производительны, с помощью дополнительных приборов и материалов можно увеличить их КПД еще больше. Для этой цели может использоваться:

1. Теплоноситель. Лучше всего заполнять систему отопления специальной жидкостью, которую продают производители данного оборудования. Обычная вода для электродного котла не подходит. В крайнем случае, для придания ей необходимых свойств, необходимо добавить обычную поваренную соль.
2. Блок управления. Автоматический регулятор, который самостоятельно устанавливает наиболее экономичный и производительный режим в рамках установленной программы. Преимущества от его применения очевидны в случае, если необходимо объединить несколько нагревательных котлов в единую сеть и управлять всеми одновременно.

Относительно небольшие материальные затраты могут существенно увеличить производительность оборудования. Вложения при этом окупаются достаточно быстро.

Электродные котлы для систем отопления являются удобным и практичным оборудованием, которое составляет серьезную конкуренцию газовым и твердотопливным аналогам.

kotlotech.ru

110 фото популярной системы отопления

В ходе ремонта хозяева часто сталкиваются с некоторыми проблемами, одна из которых – это выбор котла для отопления своего жилища. В условиях современного рынка, когда существует огромный ассортимент различных приспособлений и устройств – только очередная головная боль для хозяев.

Ведь как при таком многообразии современного оборудования выбрать то, что будет идеально вписываться в пространства вашего дома и выполнять все необходимые вам функции?

Для чего применяется электронный котел?

• Для отопления жилых помещений;
• В промышленных зданиях;
• Для создания искусственной тепловой завесы;
• Используется в системе подогрева теплого пола.

Сфера применения достаточно разнообразна, имеет свои плюсы и минусы. Но сейчас, когда необходимо, например, быстро обогреть производственное здание, которое занимает большую площадь и большое количество помещений – лучшего решения, чем такое приспособление не найти.

Тем более, что для установки не требуется каких-либо специальных приспособлений и условий для содержания системы. это намного упрощает использование и увеличивает доступность, особенно в условиях промышленных предприятий.

Электронный котел для отопления квартиры или загородного дома, в котором нет постоянного отопления – будет очень кстати и будет эффективно согревать помещение в зимнее время.

Как работает электронный котел?

Нагрев котла происходит за счет того, что между установленных электродов начинают двигаться ионы. Действие происходит под переменным напряжением, частота которого 50Гц.

Ионы начинают хаотичное колебательное движение, а так как процесс происходит в водной среде, энергия от движения преобразуется в тепловую и вода нагревается. 50 Гц более чем достаточно, чтобы вода в кратчайшие сроки сильно нагревалась и начинала закипать.

Из чего состоит электронный котел

Когда потребитель хочет приобрести такое приспособление, он обязательно начнет искать различные характеристики и сравнивать виды электронных котлов, чтобы понять его работу и оценить надобность в совершении покупки.

Некоторых удивляет простота работы и конструкции. Поэтому на современном рынке существует огромное количество котлов разных размеров, форм, цветов и мощности. Но какова не была форма устройства и фирма – изготовитель, принцип работы у всех максимально схож.

Внутренняя конструкция различается лишь в случае работы от разной мощности переменного тока (220 Вт и 380 Вт). Электронный котел представлен в виде цилиндра, где металлические стенки котла выполняют роль электрода.

С одной стороны цилиндр выходит в патрубок для подачи отопления по специальному контуру. С противоположной стороны в цилиндр нагнетается теплоноситель (вода). В середине цилиндра располагается второй электрод — именно в этом месте будет происходить нагрев теплоносителя, а затем выход горячего потока в патрубок.

Имеются двух и трехфазные модели котлов. Различие их только в том, что трехфазный котел будет мощнее, чем двухфазный и несколько больше по размерам, а также по количеству потребляемой электроэнергии.

Схема подключения электронного котла прилагается в комплекте, вместе с покупкой. При желании можно воспользоваться услугами специально мастера и уменьшить свою «головную боль», но часто покупатели самостоятельно подключают оборудование и остаются довольны покупкой.

Положительные стороны

Маленький размер и высокая мощность позволяет ставить этот «плюс» на первую ступень положительного качества.

Перед установкой и после нее не нужно выполнять никаких специальных инструкций по технике безопасности, устанавливать дымоход или делать помещение хорошо проветриваемым. Поэтому, электронный котел для дома – является безопасным и удобным решением.

Если в котел перестала поступать вода, он просто перестает работать, так как нагрев начинает происходить в том случае, если в цилиндре находится жидкость.

Отсутствует возможность возгорания или перегрева. При сбоях в подаче электричества система приостановит свою работу и как только подача тока восстановится – котел начнет функционировать также, как и было.

Это оборудование возможно подключать совместно с другими источниками тепла и использовать как дополнение основному рабочему устройству или на случай внезапной поломки, чтобы не было перебоев с обогревом помещения. В сети представлено большое количество фото электронного котла, расположенного, например, в котельной.

Итог

Благодаря современным технологиям, качество оборудования для дома стало очень удобным.

Использование проверенных систем в своем жилище позволит обезопасить себя и своих близких, а также сделать дом намного уютней и комфортней.

Также, зная принцип работы, возможно, конечно, сделать электронный котел своими руками, но для этого необходимо большое количество разного оборудования и расходных материалов, а еще большой багаж знаний и умение работать с металлическими конструкциями.

Фото электродного котла

strojka-gid.ru

Смотрите также

• 
  Вэжх витаминов реферат
• 
  Реферат космические телескопы
• 
  Шагреневая кожа реферат
• 
  Черная риторика реферат
• 
  Реферат лазерная хирургия
• 
  Реферат вестфальский мир
• 
  Реферат биография хемингуэя
• 
  Вилюйский энцефалит реферат
• 
  Вестфальский мир реферат
• 
  Реферат библиотечное общение
• 
  Реферат пушка гаусса