Электродные котлы отопления, ионные, катодные, анодные. Котлы отопления катодные

Электродный котел отопления

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

Ниже рассмотрим принцип функционирования электродных котлов, их характеристики и особенности.

Принцип функционирования электродных котлов

Электродное отопление

Благодаря тому, что ионы постоянно двигаются в этой среде и встречают сопротивление, теплоноситель нагревается быстро. Этому способствует то, что электроды постоянно меняются ролями – каждую секунду полярность их изменяется 50 раз: так, каждый электрод 25 раз будет анодом и 25 – катодом в течение 1 секунды. Они подключены к переменному току частотой 50 Гц.

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

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

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

Характеристики котлов

Электрические электродные котлы отопления обладают некоторыми положительными свойствами:

Прежде всего, это высокий КПД, стремящийся к 100%.
Довольно маленькие размеры при высокой мощности, если сравнивать с другими видами котлов.
Не требуется наличие такого элемента, как дымоход.
Котел может сам поднять давление в системе отопления.
Нет опасности аварии, когда недостаточно теплоносителя в котле. Он просто остановит свою работу, так как не будет электроцепи между электродами.
Благодаря малой инертности есть возможность эффективно управлять температурными режимами в то время, как котел работает с автоматикой. В результате – работа котла становится менее затратной, так как температура в помещениях всегда будет на том уровне, который задан контроллеру.

Перепады в напряжении не страшны ионному котлу – просто изменится его мощность.
Это еще и выгодно, и практично – ионные котлы отопления, технические характеристики их позволяют устанавливать их как дополнительный источник тепловой энергии, а также есть возможность ставить несколько таких котлов одновременно.
Такие котлы являются безопасными для экологии.

Принцип работы электродного котла

Особенности электродных котлов

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

Потребление электрической энергии таким котлом будет во многом выше, если вы установите котел в ранее используемую систему. Лучше всего ставить электродный котел в такую систему, которая создана специально под него.
Если вы будете использовать антифриз в качестве теплоносителя, то нужно особенно уделить внимание разъемным соединениям, так как антифриз имеет более высокую текучесть, чем вода.
Все трубы в системе следует обернуть теплоизоляционным слоем – так анодные котлы отопления будут работать более эффективно.

Если радиаторы находятся на разных этажах в здании, то более эффективным будет такой вариант, как установка независимых ионных котлов для каждой группы.

Электродный котел

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

Подробнее об электродных котлах смотрите в видео:

Вам также будет интересно:

otoplenie-domika.ru

Как появились электродные котлы

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

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

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

Современные электродные котлы отопления

В чем заключается принцип работы

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

Принцип работы электродного котла

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

Характеристики электродных котлов отопления

Электрические электродные котлы отопления обладают некоторыми положительными свойствами:

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

Электродный котел занимает очень мало места

Нет опасности аварии, когда недостаточно теплоносителя в котле. Он просто остановит свою работу, так как не будет электроцепи между электродами.

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

Но стоит выделить несколько недостатков электродных котлов:

Электродный котел отопления потребляет только переменный ток, а при постоянном будет электролиз воды.
Нужно соблюдать высокие требования к электролитическим характеристикам носителя тепла. Если они изменятся – качество работы котла, то есть, выработка тепла, будет снижено.
Такой котел требует обязательного заземления, собственно, как и любой котел с ТЭНом.

Температура нагревания носителя тепла не должна быть более 75 градусов, так как энергопотребление котла значительно повысится.
На электродах может появиться накипь, вследствие чего мощность котла может стать ниже.

Накипь приводит к разрушению ТЕНов

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

Что следует знать

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

asistem.ru

Электродный котел для отопления частного дома

Свое название электродный котел отопления получил по способу выработки тепловой энергии - электродному нагреву жидких сред - широко используемому в промышленности.

С помощью электродов нагревают молоко и соки при их пастеризации, подогревают большие объемы жидкости и проводят тепловую обработку кормов. Их широко используют в промышленных водогрейных и паровых котлах, в пищевой и фармацевтической промышленности, но, несмотря на столь широкое применение, в жилых домах электродные котлы отопления появились сравнительно недавно и до настоящего времени широкого распространения не получили.

Причин для этого 2:

малое количество предложений на рынке теплотехнического оборудования
большое количество недостоверной и противоречивой, порой пугающей, информации об электродных котлах отопления в средствах массовой информации

Между тем, электродные котлы отопления эффективны, экономичны, удобны и надежны, что позволяет рекомендовать их для отопления частных домов. Для подтверждения правомерности всех перечисленных характеристик рассмотрим принцип действия электродного котла отопления и его устройство.

Принцип работы электродного котла отопления

В электродном котле отопления используется свойство воды проводить электрический ток. При погружении в нее (или в другую аналогичную жидкость) электродов, между ними возникает электромагнитное поле, под воздействием которого молекулы солей, щелочей или других примесей, растворенных в воде, диссоциируют на ионы и катионы, создавая в жидкости так называемую электролитическую проводимость.

Проводники второго рода, как и любые другие токопроводящие материалы, характеризуются величиной удельного сопротивления, зависящей от концентрации присутствующих в растворе веществ.

Это значит, что катионы и ионы, движущиеся соответственно к аноду и катоду, встречают на своем пути сопротивление, преодоление которого ведет к преобразованию части их энергии в тепло, что ведет к нагреву жидкости.

В поле постоянного тока анионы и катионы по истечении определенного периода времени достигнут соответственно катода и анода. В итоге можно будет наблюдать процесс электролиза. Чтобы этого не произошло, в электродных котлах используется переменный ток, в поле которого направление движения заряженных частиц в электролите меняется с частотой 50Гц.

При этом выделяется большое количество тепловой энергии, что ведет к нагреву токопроводящей среды, в случае котла отопления, воды или антифриза.

Следует отметить, что явление электролитической проводимости можно наблюдать только при нагреве воды, в которой растворены соли. Нагреть таким способом дистиллированную воду невозможно, электрическая проводимость в ней не образуется.

Вещество, в котором наблюдается электрическая проводимость, называется электролитом или проводником второго рода, а его нагрев называется прямым нагревом.

Конструкция электродного котла

Любая электродная система представляет собой совокупность электродов, соединенных между собой и подключенных к электрической сети. Чаще всего электроды изготавливают из металла, например, стали, или графита. При этом электроды предназначены только для подвода электрической энергии. В процессе работы котла они не нагреваются, происходит нагрев только токопроводящей жидкости.

В качестве нагреваемой среды в котлах отопления используется солевой раствор, состав которого обычно регламентируется производителями электродных котлов отопления.

Специфика электродного котла отопления состоит в необходимости нагрева жидкости, циркулирующей в трубопроводе системы отопления. Если учесть, что электроды обеспечивают интенсивный нагрев до высоких температур, что может привести к закипанию теплоносителя, то можно сказать, что для успешной работы электродной системы отопления нужен хороший циркуляционный насос, обеспечивающий своевременный отвод нагретой жидкости из камеры нагрева.

В котле отопления электроды расположены в проточной камере, через которую циркулирует теплоноситель. Такой котел называют еще проточным, подчеркивая, что работать он может только при постоянной циркуляции жидкой среды.

Размер электродного котла невелик. К примеру, котел мощностью 4 кВт, обеспечивающий обогрев 40м2, представляет собой цилиндр длиной 30 см, с одной стороны которого установлены электроды.

Монтируется котел непосредственно в трубопровод системы отопления, в любом удобном месте. Теплоноситель поступает в него через боковой патрубок, а выводится через свободный, противоположный от электродов, торец. Для обеспечения безопасной работы устройства котел комплектуется системой автоматического контроля, блокирующей подачу электроэнергии при перегреве теплоносителя или прекращении его циркуляции.

Система отопления с электродным котлом

Электродные котлы могут работать только в закрытых системах отопления с принудительной циркуляцией. В самотечной открытой отопительной системе скорость движения теплоносителя недостаточна для отвода нагретой жидкости от электродов.

Устройство системы отопления с электродным котлом такое же, как и с любым другим котлом отопления. Единственное отличие состоит в том, что электродных котлов в системе отопления может быть несколько, что позволяет управлять нагревом теплоносителя с помощью включения или отключения одного из котлов отопления.

При установке электродный котел обязательно должен быть заземлен.

Котлы торговой марки Галан

В нашей стране электродные котлы отопления выпускает ЗАО Галан. Мощность котлов варьируется от 2 до 25 кВт. По отзывам покупателей, котлы Галан работают надежно и эффективно.

Преимущества электродных котлов отопления

Высокий КПД – вся вырабатываемая котлом тепловая энергия расходуется на нагрев теплоносителя. Потерь на транспортировку тепла нет.
Компактность – электродные котлы самые компактные на сегодняшний день. Соперничать с ними по размеру не может ни одно традиционное отопительное устройство
Возможность использования с любыми приборами отопления
Простой монтаж

Недостатки электродных котлов отопления

К недостаткам электродных котлов отопления следует отнести состав теплоносителя, в котором обязательно должны присутствовать растворенные соли или щелочи, способные вывести из строя любой прибор отопления.

Поэтому в отопительных системах с электродными котлами рекомендуется использовать фирменные теплоносители, качество которых утверждено производителями котлов. к примеру, производители котлов Галан рекомендуют использовать их с теплоносителем Галан, состав которого обеспечит сохранность приборов отопления.

Подведем итоги

Простые и эффективные электродные котлы отопления должны занять достойное место в отоплении частных домостроений и дач. Их эксплуатация обеспечит дом теплом, главное, не забывать использовать в системе отопления специальный теплоноситель, разработанный специально для котлов этого вида.

aquagroup.ru

Электрические катодные котлы | Котлоцентр

В наше время в число главных вопросов входит тот, который связан с экономичностью отопительной системы во время её выбора для офисов, домов и другого типа помещений.

Преимущества электрических котлов

Экономичный вариант системы должен обладать достаточным уровнем надежности. В наше время тенденция увеличения стоимости газа не утешительна, именно поэтому вместо такого типа топлива могут начать использовать электрические ресурсы.

Также в пользу подобного мнения можно сказать, что во время использования электрооборудования, которые имеет высокий уровень мощности, можно устанавливать специальные электрические счетчики, которые имеют ножной тариф, и благодаря этому можно добиться отличной экономии средств при отоплении. Также можно сэкономить средства благодаря использованию катодных вариантов котлов, поскольку они имеют КПД порядка 97%. Их использование в закрытой трубчатой системе отопления дает большой экономический эффект, которые превышает экономию при использовании котлов, оснащенных ТЭНом.

Котел катодного типа осуществляет работу с использованием принципа прямого преобразования электрического переменного тока в тепловой вариант энергии молекул обычной воды либо другой сходной жидкости. Влияние тока осуществляет расщепление молекул воды на ионы. Они во время движения к электродам в небольших электронных блоках, сталкиваются с водными молекулами, и в результате отдают определенное количество собственной энергии, в результате чего и осуществляется нагревания всей камеры. Применение такого принципа дает возможность уменьшать размер котла до минимума. Вместе с этим, одинаковые по мощности котлы с ТЭНом и катодные варианты, значительно отличаются размерами. В результате удается достигать почти мгновенного лавинообразного разогрева теплового носителя, который идентичен по объему с полным сохранением потребление электрической энергии. Удается разогреть воду до показателя в 95 градусов.

Суть катодного метода

Большой экономии удается достигнуть не только при использовании метода передачи самой энергии, но и благодаря общему принципу работы котельной установки. То есть максимальный уровень мощности поступает не сразу, а увеличивается постепенно. Такой рост определяется ростом температуры теплового вещества на входе, зависит именно от нее.

Мощный ионный котел способен сам устанавливать необходимый для определенных параметров уровень мощности, при этом он подстраивается под изменения погоды. Правильно настроенная система отопления будет начинать работу катодного котла при мощности в 50%. Рекомендуется контролировать жесткость воды в системах отопления, если обратиться к нормам, то концентрация солей не должна быть больше показателя в 2,4 ммоль на литр. Если есть отклонения от нормы, то необходимо использовать специальные системы и фильтры, способные смягчить воду.

kotloc.ru

Основные понятия и описание катодных электрокотлов. Котлы отопления катодные