Електродні котли опалення приватного будинку - принцип роботи, ціна та відгуки, схема та монтаж своїми.

Електродний котел є одним з варіантів організації електричного опалення. Зазвичай його застосовують для обігріву приватних, дачних будівель.

Головна особливість такого агрегату – заміна нагрівального елемента у вигляді ТЕНу на блок електродів, які безпосередньо нагрівають теплоносій. Це дає позитивний ефект збільшення таких основних показників теплогенераторів на електриці, як максимальний термін експлуатації і продуктивність.

Електродний котел на відміну від звичайних електричних або газових теплогенераторів є агрегатом безпосередньої дії. Тобто для нагрівання теплоносія в ньому використовується спеціальний нагрівальний блок з електродів.

Причому нагрівання відбувається не через протікання води біля «гарячих» стрижнів, а тому, що за допомогою них, електричних струм проходить безпосередньо через теплоносій, викликаючи тим самим у ньому безладний рух іонів із частотою 50 герц.

У процесі їх руху вони масово стикаються, і як наслідок, вода стає гарячою. Ступінь її нагрівання стосовно витраченої цього енергії значною мірою визначається особливостями складу рідини. Але в будь-якому випадку такий агрегат на 40% економічніший у порівнянні з аналогічними пристроями, що працюють від електромережі.

Такі агрегати класифікуються за кількома параметрами:

Потужність.
Схема розміщення теплоносія.
Струм живлення - одно-або трифазний.
Одно- або двоконтурна схема опалювальної системи.

За потужністю, такі пристрої можуть змінюватись від 2 до 50 кВт, з урахуванням того, що агрегати до 6кВт застосовуються тільки у приватних будівлях об'ємом не більше 80 кубічних метрів, та працюють від звичайної однофазної мережі. Агрегати підвищеної потужності, що споживають понад 9 кВт і здатні обігріти завдання обсягом до 1600 кубічних метрів, запитують лише від трьохфазних мереж.

Теплоносій в електродних контурах можна розігрівати лише до 75 градусів за Цельсієм, інакше обладнання починає споживати підвищену потужність, знижуючи свою ефективність.

За способом розміщення теплоносія, котли поділяються на закриті та відкриті. Перші потребують монтажу на контурі розширювального бака та циркуляційного насоса, який забезпечить рух води в системі. Другі мають на увазі природний перебіг теплоносія без додаткового обладнання.

Протилежна сторона балона при цьому просто наглухо запаяна.

Принцип роботи

Принцип дії таких систем передбачає використання як провідника струму звичайної води, що пройшла попередню підготовку, яка полягає в насиченні її сіллю. Необхідна її концентрація визначена у паспорті кожного конкретного агрегату.

Так як струм протікає і електродів, і по воді, в якій вони знаходяться, таку установку не можна підключати через ПЗВ, що істотно знижує електростабільність всієї системи. Течія струму через воду створює електроліз, що сприяє накопиченню в теплоносії відповідного газу, який ускладнює роботу системи та вимагає періодичного випуску з опалювального контуру.

У разі витоку теплоносія з контуру, замикання не відбудеться, так як ланцюг з рідини обірветься. У процесі пуску котла виникає стрибок напруги, що вимагає автономного підведення живлення до нього.

У процесі нагріванняводи, її електролітичний опір зменшується, тому перед роботою потрібна правильна її підготовка та перевірка вмісту солі. Якщо виникне суттєве зменшення опору теплоносія в контурі, може статися електродуговою пробою, наслідки якого можна порівняти з коротким замиканням.

Переваги і недоліки

Плюси:

ККД завдяки принципу роботи та мінімуму деталей, наближається до 95-98%.
Висока економічність, завдяки малим витратам енергії на прогрів та підтримання температури теплоносія до 75 градусів.
Вкрай низький шанс виникнення аварійної ситуації, яку б не могла попередити автоматика, вода є продовженням електроланцюга, тому навіть при прориві труби та витоку теплоносія контур сам розімкнеться і відразу припинить нагрівання.
Малий час реакція теплового контуру на зміну налаштувань, дуже швидке прогрівання до необхідної температури.
Стійкість до раптових перепадів напруги в електромережі, які можуть призвести лише до тимчасового падіння потужності пристрою, але не вимикають його зовсім.
Простота установки.
Мінімальні розміри і маса в порівнянні з аналогічними пристроями інших типів дозволяють використовувати їх в умовах обмеженого простору приватного будинку або дачі.
Простота експлуатації.
Екологічність.

Мінус:

Підвищені вимоги до якості води в контурі, тому що утворення накипу або недостатня кількість в ній солі можуть суттєво знизити її провідність, а значить і потужність усієї опалювальної системи.
В якості живлення використовує тільки змінний струм електромережі, оскільки постійнийСтрум викликає електроліз води, а значить, при перебоях з електропостачанням - не працюватиме, тому що не може бути запитаний від акумуляторної батареї.
Норми електробезпеки в обов'язковому порядку вимагають заземлення, так як при пробою ізоляції, шанс отримати удар струмом значно вищий, ніж у тенових пристроїв.
Підігрів теплоносія до температури більше 75 градусів негативно позначається на його ефективності, і в цьому випадку він починає надмірно споживати електроенергію.
Повітря, що потрапило в камеру з електродами, може стати каталізатором корозійних процесів в ній, в рази скоротивши терміни експлуатації обладнання.
Вода з одноконтурної системи непридатна для домашнього користування, оскільки насичена вільними іонами.
Для технічно правильної експлуатації потрібні деякі знання з електротехніки, які допоможуть визначати та контролювати оптимальне значення електропровідності води в контурі в процесі його експлуатації.

Вартість та відгуки

Сьогодні більшість іонних агрегатів продаються за ціною, що прямо залежить від обсягу, потужності та економічності пристрою. Ціна на найбільш доступні та популярні моделі коливається в районі 40000-10000 рублів.

Відгуки власників:

Валерій, м. Володимир: «Використовуємо електроопалення будинку протягом 3 років. Спочатку сумнівалися, боялися і не хотіли ставити, адже струм йде прямо через воду, що здавалося вкрай небезпечним. Але почитавши відгуки і, проконсультувавшись з електриком, зрозуміли, що турбується нема про що, все передбачено самою конструкцією агрегату.

Другим питанням була необхідність використання спеціального теплоносія з певним опором, але виявилося, що цепросто очищена вода з певним поєднанням солі і якщо немає можливості її зробити самому, її завжди можна купити у спеціалізованому магазині за доступною ціною.

По-третє, на прогрівання всіх приміщень у будинку до прийнятної температури з моменту запуску пристрою потрібно чекати не цілий день або ніч, а лише кілька годин. Загалом, пристрій надійний, економічний та ефективний, але, на жаль, для його роботи не можна використовувати воду з-під крана».

Віктор, м. Новгород: «Я побудував невеликий дачний будиночок і як експеримент для опалення вибрав іонний варіант опалення. Пристрої типу бойлерів і тенів я вже користувався, на їх нагрівальному елементі постійно осідає накип, і вони виходять з ладу чи не щорічно.

Новим агрегатом користуюся вже кілька років і начебто все гаразд. У монтажній компанії мені сказали, що там і ламатися нічому, електроди знаходяться в замкнутому контурі без доступу повітря, а теплоносій заливається тільки спеціальний, так що накипу нема звідки і взятися.

Надзвичайно корисною особливістю цього розчину є те, що він не замерзає в трубах навіть у заморозки при вимкненому опаленні, коли я в місті. Тому я заощаджую і на самій системі, вона компактна та економічна, та ще й включаю її лише кілька разів на місяць переважно у вихідні, коли приїжджаю на дачу.

Павло, м. Кострома: «Довго думав, дивився описи, відгуки і, нарешті, купив електричний блок з електродами. Модель підбирав для обігріву будинку площею 40 квадратних метрів і мені порадили агрегат на 3 кВт. З монтажем та підключенням не було жодних проблем.

У комплекті до пристрою йшов автоматичний регулятор клімату контролю, так що раз налаштувавши його на комфортну температуру в будинку, я і забув про ньогоіснуванні. За лічильником, за місяць у мене витрачається приблизно 450-500 кВт електроенергії, але це з урахуванням водонагрівача на 1,5 кВт, електричної плити та інших приладів. Мене все поки що влаштовує, і якщо вірити гарантії на агрегат, влаштовуватиме ще дуже довго».

За умови спочатку правильного розрахунку схеми іонного опалення, її якісної установки та експлуатації суворо за інструкцією, така система перевершує аналогічні за економічністю, зручністю, ефективністю, безпекою та надійністю, які залишаються на дуже високому рівні та повністю задовольняють запити користувачів.

Вимоги до встановлення та експлуатації

На практиці кожен кВт потужності такого теплогенератора здатний дати тепло в приміщення площею не більше 20 квадратних метрів і об'ємом до 60 кубічних метрів при 40 літрах теплоносія в опалювальному контурі. У разі вибору двоконтурної системи опалення потужність зростає на чверть.

Як зробити своїми руками?

Перед тим, як приступити до безпосереднього збирання іонного теплогенератора своїми руками, необхідно врахувати кілька важливих нюансів цього процесу:

Котел, перш за все, повинен бути надійно заземлений, так як така установка має підвищену ймовірність ураження струмом людини при її експлуатації.
Провід на нуль з розетки живлення такого агрегату замикається тільки на зовнішню трубу.
Фаза живлення підключається тільки до самих електродів.

Матеріали, які знадобляться:

апарат для зварювання;
труба зі сталі відповідної довжини та перерізу;
один чи набір електродів;
замикаючі тавра для проводів на нуль та заземлення;
ізолюючі тавра таелектроди; матеріали;
муфта та металевий трійник;

Монтаж:

Технологія власноручного монтажу цього агрегату досить проста. У трубу зі сталі довжиною приблизно 250 мм і діаметром від 50 до 100 мм, який залежить від потужності блоку з електродами, з однієї з її сторін за допомогою трійника монтуються електроди. Також через трійник відбуватиметься і рух теплоносія. Протилежний же кінець труби обладнується муфтою для з'єднання з трубами, що розводять, і радіаторами.
Електрод встановлюється в один із патрубків трійника на ізолятор, який у той же час герметизує конструкцію котла. Як нього вибирається один з варіантів термостійкого пластику. Для забезпечення герметичності та роз'ємності за рахунок різьбових з'єднань трійника та електрода, ізолюючий елемент найкраще замовити у токарній майстерні за відповідними розмірами.
На корпус теплогенератора, виконаний із сталевої труби, приварюється болт для закріплення на ньому клейм нульового дроту та заземлення. Для надійності конструкцію іноді дублюють ще одним болтом. Всі елементи теплогенератора зібраного своїми руками можна закрити декоративним коробом, який ще й захистить людей від ураження струмом у разі пробою внутрішньої ізоляції. Таке обмеження прямого контакту з металевими деталями корпусу котла є важливим для забезпечення безпеки.

Бліц-поради

Організуючи опалення приміщення за допомогою агрегату на електродах, можна заощадити тричі: по-перше, на експлуатації самого пристрою завдяки його економічності; по-друге, на його установці, виконавши її самостійно, дотримуючись простих інструкцій і, по-третє, спорудивши його з власнихдеталей. Другий та третій варіанти дозволяють заощадити до половини витрат на спорудження опалювальної системи, але не передбачають гарантій на працездатність та ефективність обладнання.
Для опалення великих за площею будівель, що мають кілька поверхів, рекомендується використовувати не 1 надпотужний дорогий теплогенератор, а 2 або 3 пристрої, з'єднаних між собою в 1 систему опалення.