Электродные котлы отопления для частного дома

ЭЛЕКТРОДНЫЕ КОТЛЫ ОТОПЛЕНИЯ

Электродные котлы наиболее компактные из всего семейства систем электрического водяного отопления. Они надежны, по причине простой конструкции. Принцип их работы отличается от всех остальных классических электронагревателей. Нагрев теплоносителя реализуется при помощи двух электродов, через которые протекает переменный ток.

В качестве теплоносителя применяется электролит, отвечающий ряду требований. Теплоноситель должен иметь определенную плотность (количество солей) от которой зависит содержание ионов, последовательное сопротивление электролита. Сам раствор солей должен быть чистым — свободным от механических примесей.

Производители рекомендуют использовать «фирменные» жидкости со строго определенными характеристиками. Иногда пользователи покупают концентрат, который разводят до необходимой консистенции. Электродные электрокотлы бывают как одно так и трехфазными, их мощность не превышает 16 кВт.

Достоинства электродных технологий:

Компактность — внешний диаметр корпуса не намного превосходит диаметр основной магистральной трубы теплосистемы дома.

1. Доступная стоимость — наиболее дешевые из всех электрокотлов.
2. Имеют простую конструкцию и высокую надежность.
3. В случае утечки теплоносителя и критического снижения его уровня электродный котел сохраняет работоспособность.
4. При применении электролита с неоптимальными эксплуатационными значениями на электродах появляется накипь. Она ведет к небольшому снижению мощности, но не приводит к выходу из строя.
5. Система отопления имеет низкую инертность. Это позволяет обогревать помещение более интенсивно, эффективно выполнять регулирование в автоматическом режиме.
6. Оборудование имеет высокую устойчивость к изменениям напряжения в сети электроснабжения. Падение напряжения на величину критическую для других типов котлов приводит к незначительному снижению мощности.

Недостатки электродных котлов:

Этот тип электрических отопителей невозможно подключить через устройство защитного отключения (УЗО) так как в результате эксплуатации возникают значительные токи утечки. Поэтому вероятность поражения электричеством более высокая, чем у ТЭНовых и индукционных котлов.

Необходимо контролировать уровень сопротивления жидкости. По этой же причине невозможно применять антифризы. Цена специального электролита или его концентрата высока.

В результате эксплуатации происходит износ электродов, изменяются характеристики теплоносителя. Это требует периодической замены расходных материалов, примерно, один раз на три четыре сезона. В процессе электролиза образуется небольшое количество газов, которые выходят через автоматический воздухоотводчик.

Некоторые из этих газов токсичны, поэтому в месте установки нагревателя необходимо организовать тщательную вентиляцию.

Потребление электроэнергии такого котла зависит от электропроводности жидкости. При повышении температуры увеличивается электропроводность, поэтому температура теплоносителя должна составлять 55°С-65°С. При ее превышении расход электроэнергии многократно возрастет. Это оборудование трудно контролировать по параметрам нагрева. Управление производится путем регулировки потребляемого тока.

Характеристики и принцип работы

Электродные котлы относят к отопительному оборудованию прямого нагрева. В этом случае вырабатываемое тепло направляется непосредственно к энергоносителю. Подобное свойство аппарата позволяет значительно увеличить мощность агрегата, поскольку во время передачи тепла отсутствует посредник.

Нагрев осуществляется при помощи электродов, которые погружаются в емкость, где находится теплоноситель. Электрический ток проводится через жидкость с частотой в пятьдесят Герц. Подобная частота исключает явление электролиза, таким образом, на внутренних стенках котла не образуется слой накипи. Процесс нагрева теплоносителя производится практически моментально за счет возникающего сопротивления. Сверх быстрый нагрев позволяет использовать для обеспечения дома теплом бак небольших габаритов.

Данная конструктивная особенность электродного котла позволяет заметно снизить затраты энергии, направленные на поддержание работы отопительной системы.

В среднем использование подобного аппарата позволяет уменьшить расходы электрической энергии примерно на сорок процентов, нежели в случае использования другого котла.

Устройство электродного котла довольно чувствительно к качеству воду, поэтому обычная водопроводная не может использоваться для обеспечения работы электродного котла. Так что предварительно нужно осуществить особую подготовку данного теплоносителя. Лучше всего использовать для этого антифризы, рекомендованные производителями данного оборудования.

Необходимо отметить одну особенность котлов данного типа, а именно по истечению какого-то времени электроды растворяются. Данный процесс является вполне естественным, однако его ускорение или же наоборот замедление зависит исключительно от интенсивности эксплуатации отопительной системы.

Производим монтаж котла Галан

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

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

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

Принцип работы электродного котла

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

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

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

ВАЖНО! Мощность водонагревателя напрямую зависит от количества примесей в воде. Чем больше солей, тем мощнее котел.. Эта простая схема наглядно показывает простоту устройства электродного котла

Эта простая схема наглядно показывает простоту устройства электродного котла.

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

Если вы решили купить электродный котел отопления, проблема заземления отпадает. Большинство заводских моделей имеют корпус, покрытый полиамидом. Последний играет роль изолятора

Также обращайте внимание на размер водонагревателя. Обычно это небольшой цилиндр высотой до 600 мм и диаметром до 300-400 мм

Такие котлы могут развивать мощность до 6 кВт, чего вполне достаточно для обеспечения среднестатистического дома или квартиры.

Конструктивные особенности

Используемый тепловой носитель нагревается в процессе движения разнонаправленно заряженных ионов между электродными контактами. Конструкция подобного нагревателя достаточно простая. В её состав входят: металлический стержень и полая стальная труба.

С двух сторон устройство герметично закрывается. К её бокам привариваются специальные патрубки. С помощью них обогреватель соединяется с отопительной системой.

На внутренний стержень крепится фазовый провод, а к поверхности корпуса – нулевой. Для питания мощных тепловых генераторов применяется трёхфазная сеть.

Котел Галан электродного (ионного) типа

Под воздействием переменного тока ионы, содержащиеся в составе теплового носителя, постоянно изменяют направление своего перемещения. Электролиз не осуществляется в полной мере. В процессе нагревания не происходит перенос вещества между двумя электродами.

Обогревательный прибор обладает следующими характерными особенностями:

• небольшим габаритным размером;
• простой конструкцией;
• лёгкостью установки;
• высоким уровнем КПД;
• продолжительным сроком эксплуатации;
• надёжностью работы – отсутствуют соприкасающиеся детали;
• невысокой стоимостью.

Достоинства

Электродные котлы отопления дают возможность регулировать микроклимат в помещении и экономить электрическую энергию. Если сравнивать их эффективность с эффективностью работы индукционных аппаратов и обогревателей, в состав которых входят ТЭНы, следует отметить преимущества электродной конструкции:

• нагревание воды, поступающей в котёл, осуществляется очень быстро;
• уровень КПД приближается к 100 %;
• длительный срок эксплуатации. Конструктивные особенности прибора являются причиной быстро меняющейся полярности. Ионы постоянно изменяют направление своего движения. Поэтому, несмотря на наличие постоянного контакта поверхности электродов с жидкостью, на них не происходит образование накипи;
• котел электрический электродный имеет небольшие габариты;
• его легко установить в любом помещении;
• присутствует автоматическое управление работой отопительного прибора;
• обогреватель обладает высоким уровнем пожарной безопасности. Если произойдёт разгерметизация системы, исключается риск поражения электрическим током. Устройство просто перестанет работать;
• отсутствуют посторонние шумы при работе отопительной системы;
• электродные электрокотлы для отопления частного дома не оказывают вредного воздействия на экологическую обстановку;
• при их работе не используются дымоходы;
• аппараты не боятся перепадов напряжения

Недостатки

Несмотря на высокие качественные показатели работы электродных отопительных систем, следует учитывать определённые недостатки:

• для качественного функционирования обогревателя требуется заранее подготовленная вода, которая обладает заданным удельным сопротивлением;
• в качестве теплового носителя нельзя применять дистиллированную воду, антифриз или масло;
• электрокотел электродный для отопления может эффективно работать лишь при непрерывной циркуляции жидкости. Если скорость движения понижается, возрастает вероятность закипания системы. При её повышении могут возникнуть трудности с запуском теплового агрегата;
• с течением времени вещество, из которого состоят электроды, растворяется в воде. Периодически их приходится заменять;
• отопительная система обязательно должна обладать заземляющим контуром;
• при увеличении температуры теплового носителя больше 75 градусов, резко возрастает потребление электрической энергии;
• в одноконтурных устройствах жидкость не может применяться для бытовых нужд.

Лучшие европейские электродные котлы отопления

Так сложилось, что европейские бренды заслуживают у нас больше доверия. Объективно, некоторые модели действительно на порядок лучше отечественных, но отсутствие адаптации к нашим условиям выводит их из строя очень быстро, а ремонтировать не всегда выгодно.

Buderus Logamax E213-10

Модель от известного немецкого бренда, которая традиционно отличается безупречным исполнением, высоким качеством, надежностью и долговечностью. Мощность 9,9 кВт, рекомендован для подключения к трехфазной сети при максимальной силе тока на три фазы 15 А. Установка настенная. В комплектацию входит циркуляционный насос и расширительный бак.

Buderus Logamax E213-10

Выделим основные плюсы этого прибора:

• небольшой вес и компактные размеры.
• несложный монтаж – в комплекте имеются кронштейны.
• стальной корпус с отличной теплоизоляцией.
• КПД 99%.
• В комплект входит 7-литровый расширительный бак, циркуляционный насос, предохранительный клапан, датчик контроля давления, блокировочный датчик, защищающий корпус от перегревания.

Минус – Buderus Logamax E213-10, как и вся немецкая техника, рассчитана на стабильное напряжение в электросети. Поэтому для долговечной работы прибора необходимо позаботится о покупке стабилизатора.

Стоимость агрегата будет в среднем стоить 38000 рублей.

Protherm Скат 24 KR 13

Один из лучших электродных котлов чешского бренда, мощность которого составляет 24 кВт. Одноконтурная модель для настенного размещения отличается функциональностью, безопасностью в эксплуатации и долговечностью. Можно подключать к системе «теплый пол», бойлеру для нагрева горячей воды. В комплектацию входит 4 нагревательных ТЭНа, циркуляционный насос и 7-литровый расширительный бак.

Protherm Скат 24 KR 13

Выделим еще несколько плюсов агрегата:

• электронное управление с индикацией включения, дисплеем и термометром;
• 4 ступени мощности;
• Возможность регулирования температуры в интервале 30-85°С;
• система безопасности от перегрева;
• высокий КПД – 99%;
• функция мягкого старта;
• наличие предохранительного клапана и воздухоотводчика.

Из минусов стоит отметить – слишком шумная работа котла и необходимость в подключении через стабилизатор напряжения.

Стоимость – от 43000 рублей.

Эван Warmos QX-18

Один из лучших электродных котлов отечественного производства, который некоторые пользователи называют мини-котельной – один прибор содержит в себе нагревательные элементы, мембранный бак, циркуляционный насос.

Эван Warmos QX-18

Отметим сильные стороны прибора:

• ЖК-дисплее в нижней части корпуса;
• удобная панель управления, которая скрыта за специальной дверкой;
• работой управляет микропроцессор, но можно перевести котел и на ручное управление;
• подходит для обогрева жилых и промышленных объектов;
• бесшумная работа;
• индикация аварийного состояния;
• датчик давления и уровня теплоносителя.

Как и любой другой прибор, Эван Warmos QX-18 имеет и недостатки – тяжелый вес, большие габариты, частые выходы из строя конденсатора, обязательное подключение через стабилизатор напряжения.

Стоимость прибора – от 49000 рублей.

Kospel EKCO. L2 12

Электродный котел польского производства мощностью 12 кВт, способный обогреть помещение размеров в 120 кв.м. Устройство отличается стильным исполнением, компактными размерами. Подходит только для трехфазной сети с максимальной силой тока на три фазы 20 А. В комплектацию входит циркуляционный насос. Допустимая температура теплоносителя 20-85°С, максимальное давление 3 Бар.

Kospel EKCO. L2 12

Отметим плюсы модели:

1. Электронная микропроцессорная система управления прибором.
2. Небольшой вес – 18 кг.
3. Качественная система защиты – от перегрева, предохранительный клапан, воздухоотводчик.
4. Система самодиагностики – при любых сбоях в работе на дисплее появляется код ошибки, расшифровать который можно по инструкции.
5. Доступная стоимость – от 39000 рублей.

Минусы – отсутствие расширительного бака в комплекте.

Гарантия от производителя составляет 1 год.

ВИДЕО: Реально ли сэкономить на электродном котле

https://youtube.com/watch?v=xiaLj6hKJCM

Особенности выбора

После принятия решения о покупке электрического котла, нужно разобраться с видами и техническими параметрами, которые отличают различные модели.

Технические характеристики отопительных электрических котлов ЭВП Stanless

Виды котлов

Электрические котлы бывают:

1. ТЭНовые.
2. Индукционные.
3. Электродные.

ТЭновые котлы – самые распространенные. Работают так же, как чайник. Передача тепла в комнату происходит за счёт перегона по трубам воды, прогретой ТЭНами котла. В разных моделях котлов может быть от 1 до 3 ТЭНов. Мощность, указанная для электрокотла – это суммарная мощность всех его ТЭНов. Воду в трубах гоняет циркуляционный насос.

На рынках, модели уже давно — работа отлажена, конструкция продумана.

ТЭновый котел отопления — схема

Индукционный котёл. У него есть трубка из диэлектрика, обмотанная проводом внутри которой расположен сердечник замкнутый сам на себя (сделанный из любого металла, к которому может прилипнуть магнит). Ток, проходя по катушке, создаёт электромагнитное поле и заставляет двигаться молекулы в сердечнике, разогревая его.

Индукционный котёл — очень надёжный прибор. Единственное, что может в нём поломаться – это электронный блок управления. Цена индукционных котлов выше, чем у других. Но заверения продавцов о новаторских технологиях и большой экономичности – основаны ни на чём и противоречат законам физики. Индукционные принципы были открыты М.Фарадеем почти 2 века назад и давно с успехом применялись в промышленности.

Индцукционный электрический котел

Электродные котлы греют за счёт того, что сквозь воду проходит ток. Проблема в том, что использовать можно только воду, которая может называться «питьевой» по ГОСТу.

Электроды в таких котлах со временем растворяются и требуют замены.

ТЭновые котлы не стоит подключать к проточной подаче воды – на ТЭНах образуется накипь, бороться с которой труднее, чем в чайнике. Поэтому лучше в системе использовать один и тот же теплоноситель. Присмотритесь так же к моделям, в которых есть фильтры.

Мощность

От габаритов помещения, которое предстоит отапливать, будет зависеть мощность агрегата.

Немаловажную роль будет играть качество утепления и теплопроводность стройматериалов, использованных при постройке дома.

Приблизительный расчёт для надёжно утеплённого дома с высотой потолков около 3 метров:

На 10м2 площади требуется 1 кВт электроэнергии.

Если дом расположен в районах с суровыми зимами, к получившимся показателям мощности, нужно добавить 10%.

Выбирайте агрегаты, в которых мощность можно регулировать с учётом погоды (термостат может быть встроен, а может подключаться отдельно). Тогда теоретические затраты на электричество на деле окажутся гораздо ниже.

Напряжение и кабель

Допускается подключение электрических котлов мощностью менее 12 кВт к однофазной сети 220 вольт. Приборы свыше 12 кВт подключают только к трёхфазной сети 380 вольт.

В обоих случаях требуется подключаться через отдельный автомат на счётчике, который защитит сеть.

Прежде чем покупать мощные котлы оцените реальные возможности ваших электросетей.

Сечение кабеля должно быть тем больше, чем выше на него нагрузка и чем больше приборов одновременно будет работать в доме.

Например, медный провод 4мм2 при напряжении 220 v сможет питать котёл 8 кВт, а при напряжении 380 v– мощностью 19кВт. Медный провод сечением 6 мм2 при напряжении 220 v потянет 10 кВт мощности, а при напряжении 380 v — 26 кВт.

Производитель

Самые доступные, при этом хорошо себя показавшие в работе котлы, отечественных фирм – РусНит, Невский, Эван.

Дороже всех обойдутся немецкие агрегаты (Bosch). Они напичканы автоматикой и славятся надёжностью.

Котел отопления настенный Эван

Другие популярные производители:

• Eleko, Elbeva, Protherm (Словакия) — адаптированы под Российский климат;
• Dacon (Чехия) – около 30 котлов мощностью от 4 до 60кВт;
• Kospel (Польша).

Комплектация котла

Приобретая котёл, обратите внимание на сопутствующие приборы. Либо узнайте у продавца о возможности подключения этих приборов

Какие-то из них обязательны (например, циркуляционный насос для ТЭНовых котлов). Другие же устанавливаются по желанию, для удобства.

Обязательно должны быть:

• Циркуляционный насос;
• расширительный бак;
• программатор.

Дополнительно на некоторых моделях могут быть:

• Фильтры от накипи;
• термостат;
• терморегулятор;
• световые индикаторы режимов работы;
• дистанционное управление;
• каскадное включение ТЭНов;
• стабилизатор напряжения;
• лопастное реле потока;
• всевозможные датчики и контроллеры.

Стараясь как можно больше удешевить прибор, некоторые фирмы заменяют металлические детали пластиковыми, которые могут плавиться под действием высоких температур.

Можно ли сэкономить с электродным котлом

Для определения экономичности установки электродного котла необходимо учесть ряд факторов:

• общую степень электрификации здания;
• уровень теплоизоляции обогреваемых помещений.

Решая вопрос о целесообразности использования электродного котла для отопления дома, рассмотрим преимущества и недостатки этого вида нагревательного аппарата.

Монтаж котла на основании

В пользу электродного аппарата служит то, что в качестве носителя энергии используется электричество, присутствующее практически везде. Нет необходимости прокладывать газопровод или заботиться о закупке топлива. Включать и выключать его можно дистанционно, что дает возможность заранее прогреть помещение в зимнее время.

Использование в качестве теплоносителя специальной жидкости с низкой температурой замерзания позволяет оставлять отопительную систему заполненной даже в морозы, не боясь повреждения труб и батарей.

При отоплении помещений электрическими нагревательными приборами отсутствует выделение вредных веществ, поэтому не требуется устройство дополнительной вентиляции. Замкнутый контур отопительной системы защищает теплоноситель от испарения.

Решение перейти на электрический электродный котел легко претворить в жизнь, так как он компактен, и его установка не представляет труда. При этом нет необходимости отказываться и от ранее установленной системы теплоснабжения, используя комбинированный вариант.

В случае если требуется обеспечить теплом большое количество помещений, возможна параллельная установка нескольких аппаратов. Это даст возможность менять степень нагрева за счет их включения и отключения.

Аппараты, выполненные в двухконтурном варианте, позволяют обеспечивать горячее водоснабжение. Исходя из площади отопления и степени теплозащиты можно подобрать аппарат необходимой мощности от 2 кВт до 50 кВт.

Подбор аппарата производится в зависимости от объема теплоносителя, циркулирующего по системе. Поэтому перед покупкой следует произвести расчет батарей исходя из соотношения 10 л жидкости на 1 кВт мощности.

Для удобства установки предусмотрены напольные и настенные варианты.

Небольшой котел в квартире с насосом. Источник фото: js.donetsk.ua

Высокий коэффициент полезного действия и относительно низкая цена также являются преимуществом электродного котла.

Недостатками данного вида отопления могут выступить повышенные требования к качеству теплоносителя.

Для качественной и долговечной работы требуется специальная подготовка воды и ежегодный ее замер по окончанию отопительного сезона.

Но есть возможность использования специальной низкозамерзающей жидкости, что предотвращает размораживание системы в зимнее время. В этом случае профилактику и ремонт оборудования производят в межсезонье через каждые 3 г. При этом не требуется регулярное проведение промывки.

Электроды, входящие в состав ионного котла, являются расходным материалом и требуют замены через 3-5 лет. Но при соблюдении требований, что изложены в паспорте на аппарат, срок службы достигает 10 лет.

Электрокотлы нуждаются в заземлении, но такие же требования приводятся и к другим электроприборам высокой мощности. Создание единой системы заземления позволяет избежать множества проблем, особенно если в доме есть маленькие дети.