Электродный котел для отопления частного дома

Что такое электродный котел

Принцип работы агрегата наглядно демонстрирует известный многим кипятильник из двух лезвий и четырех спичек. При подключении такого устройства к электросети, нагрев 1 л воды до 100 0С происходит в течение нескольких минут.

Достигается такая интенсивность нагрева электродного котла благодаря явлению электролиза. Суть процесса состоит в том, что между двумя погруженными в раствор жидкого электролита электродами, при подключении внешнего источника напряжения, начинается направленное движение заряженных частиц. Ионы, имеющие положительный заряд перемещаются к катоду, а частицы с отрицательным зарядом притягивает анод.

Если на электроды подается переменное напряжение от бытовой электросети с частотой 50 Гц, в течение одной секунды изменение полярности происходит 50 раз, что влечет за собой периодическое изменение направления движения ионов. Вследствие повышенного сопротивления водной среды и внутреннего трения происходит преобразование кинетической энергии в тепловую, что и вызывает интенсивный нагрев раствора электролита.

Поскольку вода в системах централизованного снабжения имеет мало общего с чистой (Н2О) и представляет собой раствор солей калия, кальция, магния и других элементов, она вполне может считаться электролитом. Непосредственный нагрев электролита (без контакта с поверхностью ТЭНа или корпусом) называется первичным.

Принципиальное отличие электродных котлов от других электрических установок заключается в том, что нагрев теплоносителя происходит без контакта с нагревательным элементом.

Следует также отметить, что производительность агрегата непосредственно связана с химическим составом теплоносителя.

Для повышения эффективности работы отопительной системы, перед входным патрубком устанавливается циркуляционный насос, обеспечивающий интенсивное прохождение жидкости через рабочую полость устройства.

Если для достижения требуемого результата требуется мощность более 10 кВт, целесообразно использовать электродный котел подключаемый к трехфазной электросети.

Принцип работы трех электродного агрегата не отличается от принципа работы обычного котла, отличие заключается в числе стержней и их размещении. Каждый электрод соединяется с отдельной фазой через специальные клеммы в нижней части установки. Располагаются стержни в вершинах правильного равностороннего треугольника, вписанного в окружность рабочего цилиндра. Для заземления прибора используется клемма на корпусе.

Поскольку в процессе эксплуатации электроды могут разрушаться, конструкция установки предусматривает их оперативную замену. Для этого необходимо:

Слить теплоноситель из отопительной системы;

Отсоединить нижнюю крышку;

Заменить разрушенные электроды;

Установить нижнюю крышку на место и проверить герметичность крепления;

Заполнить магистраль жидким электролитом;

Возобновить подачу электроэнергии.

Преимуществом электродных установок является то, что при отсутствии в системе теплоносителя не происходит разрушения деталей котла.


Системы управления

Поскольку конструкция самого котла не предусматривает никаких контролирующих элементов, регулировка осуществляются с помощью внешних управляющих систем.

Простейший блок состоит из одного термодатчика, устанавливаемого перед входным патрубком и отключающим подачу электроэнергии по достижению заданной температуры. Более точная регулировка осуществляется с помощью двух термодатчиков, расположенных на входе и выходе.

Стоимость автоматической системы регулирования является наиболее весомой составляющей цены электродного котла, которая может изменяться в довольно широком диапазоне.


Плюсы и минусы электродных котлов для отопления

Несмотря на противоречивые отзывы владельцев, нельзя не отметить очевидные преимущества электродных установок:

Конструкция котла обеспечивает компактность и простоту подключения.

Небольшие габаритные размеры позволяют использовать агрегаты в качестве дополнительных или резервных теплогенераторов, включаемых независимо от основного по мере необходимости.

Для установки котла не требуются проект и согласование.

При утечке теплоносителя прибор не выйдет из строя и может продолжать работу сразу после устранения неполадок.

Электродные котлы не восприимчивы к перепадам напряжения в электросети.

Отсутствие вредных выбросов, и мощных электромагнитных полей.

Перечень преимуществ действительно весом, однако наряду с ними, следует отметить и некоторые объективные недостатки:

Применение электродных устройств не целесообразно при наличии в отопительной системе радиаторов из чугуна. Эффективную работу могут обеспечить только биметаллические батареи, высококачественные радиаторы из алюминия или современные стальные радиаторы что существенно увеличивает стоимость отопительного контура.

Высокие требования к качеству и химическим свойствам теплоносителя. Используемая жидкость должна обеспечивать оптимальные условия для электролиза.

Установка электродного котла возможна только в замкнутый контур, что влечет за собой дополнительные затраты на герметичную расширительную емкость, клапан аварийного сброса давления и воздухоотводчик.

Максимальная температура нагрева теплоносителя не должна превышать 65С. Потом идет перерасход электроэнергии.

Тщательно проанализировав все недостатки агрегата, можно прийти к выводу, что все они связаны с качеством и химическими свойствами теплоносителя.


КАКИЕ ФАКТОРЫ ВЛИЯЮТ НА РАБОТОСПОСОБНОСТЬ ЭЛЕКТРОДНЫХ КОТЛОВ?

Для штатной работы электродного котла необходимо, чтобы жидкость имела требуемую удельную электрическую проводимость (УЭП).

Для котлов «Галан» УЭП должна быть в пределах 250 – 280 МК Сименс/см при температуре 20°С.

Измерить удельное сопротивление можно только прибором – кондуктометром.

При запуске системы идеально использовать низкозамерзающий теплоноситель «ГАЛАН», который не замерзает до - 35°С и имеет требуемую удельную электрическую проводимость и комплекс присадок, защищающий от коррозии, накипи и пенообразования.

При работе электродного (ионного) котла на обычной воде необходимо осуществить водоподготовку.

При отсутствии возможности измерения УЭП с помощью кондуктометра, подготовка воды сводится к измерению тока на фазе при температуре воды 15 - 20°С.

Измерение тока осуществляется с помощью токоизмерительных клещей или амперметра.

Таблицы соответствия тока и мощности котла при различных температурах приводятся в руководствах на электродный (ионный) котел .

Если ток выше указанного в таблице для котла конкретной мощности (УЭП завышена) - добавляется дистиллированная (талая или дождевая, но не находившаяся в металлической емкости) вода.

Процедура проста: сливается 10 % от общего объема воды в системе отопления, вместо нее доливается такое же количество дистиллированной воды. Для полного размешивания дистиллированной воды с обычной водой в системе необходима работа котла с включенным циркуляционным насосом не менее 1-го часа (при объеме воды в системе более 100 л время размешивания может увеличиваться).

После этого необходим повторный замер тока. В случае необходимости повторного снижения УЭП, процедура замены воды повторяется с шагом не более 5% от общего объема воды в системе отопления до достижения требуемых параметров по току.

Если ток ниже (УЭП занижена) , указанного в руководстве для электродного (ионного) котла - в воду добавляется обычная пищевая сода из расчета 5 грамм (1 чайная ложка) на 100 литров (в зависимости от результатов измерения тока). Повторный замер тока и его сопоставление с температурой также проводятся через 1 час работы котла с циркуляцией. При необходимости дальнейшего проведения корректировки УЭП в сторону повышения, процедура повторяется с шагом 2,5 грамма (половина чайной ложки) пищевой соды на 100 теплоносителя в системе.

Подобные корректировки УЭП возможны и в процессе эксплуатации системы отопления на базе электродного (ионного) котла , если в этом возникает необходимость.