Отопление дома с помощью электродного электрокотла. Обогреватель электродный


Электродный котёл для отопления частного дома: принцип действия и характеристики

Электродные обогревательные конструкции входят в состав автономных систем отопления. Подобные устройства характеризуются наличием специфического типа нагревателя, состоящего из нескольких электродов. Электродный котёл для отопления частного дома используется совместно с инновационными типами автоматического управления. Это позволяет увеличить эффективность отопительной системы и сделать её более экономичной.

Электродный котёл

Принцип действия

Для того, чтобы используемый тепловой носитель нагревался, необходимо расщепить молекулы воды. Результатом данного процесса является образование постоянно передвигающихся положительных и отрицательных ионов. При этом происходит выделение большого количества энергии. Обогревательное устройство нагревает жидкость, не используя нагревательные элементы.

В процессе повышения температуры теплового носителя, его электрическое сопротивление снижается. Может возникнуть электродуговой пробой. Для предотвращения подобной ситуации в жидкость добавляют поваренную соль. Необходимые пропорции можно найти в техническом паспорте на обогревательное устройство. Мощность электродного агрегата увеличивается при нагревании теплового носителя. Результатом понижения величины электрического сопротивления становится возрастание силы тока.

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

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

Отопление электродным котлом

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.

Проведение монтажных работ

Работа котла Галан в системе отопления

Работа котла Галан в системе отопления

При установке электродных отопительных систем обязательно используются воздухоотводчики. Они работают в автоматическом режиме. В их состав входит предохранительный клапан и манометр. Конструкция запорной арматуры должна располагаться рядом с расширительным бачком.

Обогревательное устройство устанавливают в вертикальной плоскости. В монтажный комплект, как правило, входит специальное крепление. Электродная конструкция должна присоединяться к металлическим трубам. Остальные участки отопительной системы могут состоять из другого материала.

Процесс монтажа и установки датчиков климатического контроля и устройства для регулировки температуры лучше доверить специалистам. Перед проведением монтажных работ систему промывают с помощью воды. В жидкость добавляют специальные очищающие средства.

Выбирая радиатор, учитывают общий объём циркулирующего теплового носителя. 8 литрам жидкости должен соответствовать 1 кВт мощности обогревательного устройства. При увеличении этого показателя возрастёт потребление электрической энергии.

Полезные рекомендации

Эффективность работы котлов с электродной конструкцией возрастает при уменьшении объёма используемой в системе жидкости. Разводку отопительного устройства лучше проводить с помощью биметаллических или алюминиевых радиаторов и труб из полиэтиленового материала.

Предварительно все отопительные контуры изолируются. Для подключения обогревателя применяется отдельный кабель. Он, в свою очередь соединяется с распределительным щитком и отдельным защитным автоматом.В обязательном порядке монтируется заземляющий контур. Для увеличения мощности отопительной системы в некоторых случаях используют сразу несколько обогревающих устройств. При их монтаже применяется последовательное или параллельное соединение.

Отопительные устройства электродного типа могут использоваться только в закрытых системах со встроенным циркуляционным насосом. Они представляют собой надёжное оборудование, обладающее рядом неоспоримых достоинств. Системы успешно применяются для отопления индивидуальных строений.

ventkam.ru

Электрическое отопление частного дома: виды, особенности

Не везде есть возможность провести магистральный газ, а вот электричество есть везде (почти). Как и с использованием каких устройство можно сделать электрическое отопление частного дома, какие у каждого способа достоинства и недостатки — обо всем этом ниже. 

Содержание статьи

Виды электрического отопления

Отопление при помощи электричества можно сделать несколькими способами. В первую очередь вам стоит определиться с типом системы, которую вы хотите реализовать. Будет это традиционное водяное отопление, воздушное или теплый пол. Все три системы могут применяться как единственный способ обогрева, так и комбинированный — любые две или даже все три. Чтобы определиться нужно представлять достоинства и недостатки каждой их них.

Электроотопление не обязательно должно быть однотипным

Электроотопление не обязательно должно быть однотипным

Водяное отопление с электрическим котлом

Начнем с достоинств. Самая стабильная система, которая за счет инерционности продолжает поддерживать температуру некоторое время после того, как котел перестал работать. Во время работы минимально сушит воздух, работает практически бесшумно. Высокая ремонтопригодность. Если не прятать трубы отопления в стены, они всегда доступны для ремонта и замены.

Водяное отопление с электрокотлом ничем не отличается

Водяное отопление с электрокотлом ничем не отличается

Недостатки таковы. Сложная система из труб и радиаторов требует больших затрат времени и денег на стадии монтажа. За счет инерционности невозможно быстро менять температуру — быстро нагреть помещение не получится. При останове системы в зимнее время она может разрушится — если вода замерзнет в трубах, их разорвет. Для серьезного ремонта необходим полный останов и слив теплоносителя.

Воздушное отопление на электрических обогревателях

Отопление этого типа быстро монтируется. Все что надо — купить обогреватели, повесить и включить в сеть. Воздух начинает нагреваться сразу после включения. При заморозке системы, она остается работоспособной — замерзать нечему. Элементы отопления между собой не связаны. Выход из строя одного никак не сказывается на работоспособности других. Его можно спокойно ремонтировать.

Повесить обогреватели - вот и все что нужно

Повесить обогреватели — вот и все что нужно

Недостатки воздушного отопления такие. Первый — при отключении обогревателей температура быстро снижается. Чтобы обеспечить постоянную работу необходима система резервного электропитания. Второй — из-за непосредственного контакта с нагревательными элементами воздух пересыхает, необходимы меры/приборы для увлажнения воздуха. Третий — многие воздушные обогреватели имеют встроенные вентиляторы, что повышает эффективность, но они издают шум.

Теплый пол на электрических элементах

Электрический теплый пол — самая молодая система отопления. Из всех описанных выше она дает наиболее комфортные условия — самая высокая температура получается на уровне ног, а в районе головы — она средняя. Также эта система инертна — пока нагреется/остынет массив пола проходит значительный промежуток времени. По этой причине после выключения температура держится еще некоторое время. Сложность монтажа зависит от типа электрического теплого пола. Есть системы, которые требуют стяжки (электрические греющие кабели и маты), есть те, которые монтируются на ровное жесткое основание без мокрых работ (пленочный теплый пол) и могут использоваться для подогрева ламината, линолеума и т.д.

Теплый пол есть разных видов. Это комфортный способ отопления частного дома электричеством

Теплый пол есть разных видов. Это комфортный способ отопления частного дома электричеством

Электрическое отопление частного дома при помощи теплого пола имеет и недостатки. Первый — средняя или низкая ремонтопригодность. Прямого доступа к системе отопления нет. Приходится разбирать/разбивать пол. Второй — затраты времени и сил на устройство электрического подогрева теплого пола низкими не назовешь. Системы, требующие стяжки монтируются около месяца (пока «зреет» стяжка пользоваться нельзя), теплый пол для «сухого» монтажа можно собрать за день, но стоимость обогревательных элементов довольно высокая.

Какой вид отопления электричеством лучший

Как видите, сказать какой вид электроотопления в доме лучший, не получится. Идеального нет. Исходить надо из условий эксплуатации:

  • Для домов с постоянным проживанием чаще используется водяное отопление. Но следить за системой необходимо ежедневно.
  • Для дач временного посещения более удачный вариант — воздушное отопление. Его можно включать в нескольких комнатах и заморозка таким обогревателям нестрашна. Выбирать вид электрического отопления надо исходя из условий проживания

    Выбирать вид электрического отопления надо исходя из условий проживания

  • Теплый пол используется, в основном, как дополнительный источник тепла. Для повышения комфортности в отопительный сезон, для улучшения микроклимата в межсезонье. Может он быть и основной системой отопления, но используется в этом качестве редко (во всяком случае, пока).

Сказанное выше основано на выборе большинства. Это не значит, что нельзя в доме с постоянным проживанием делать воздушное электрическое отопление частного дома. Можно, и делают. Просто надо четко представлять достоинства и недостатки.

Электрические котлы для водяного отопления

Одна из ключевых позиций при устройстве водяного отопления дома — котел. Электрические котлы есть трех типов:

  • С привычными трубчатыми нагревателями — ТЭНами.
  • Индукционные.
  • Электродные. В системе может стоять любой электрокотел

    В системе может стоять любой электрокотел

Все они греют воду при помощи электричества, но используют разные процессы и технологии. Каждый из типов имеет достоинства и недостатки, о чем и поговорим подробнее.

Электрокотлы ТЭНовые

Рабочий элемент в этих отопительных котлах — трубчатый электрически нагреватель, сокращенно — ТЭН. Он сделан из материала, который выделяет тепло при прохождении через него электрического тока. Этот элемент заключен в электроизоляционную трубку, пространство между нагревательным элементом и трубкой заполнено песком — для более эффективной передачи тепла от  нагревающейся спирали, к корпусу. Вода в котле обтекает ТЭН, нагреваясь от его стенок.

Устройство ТЭНа

Устройство ТЭНа

Как понятно из описания, у электрического котла этого типа не очень высокая эффективность — слишком много потерь при передаче тепла. Но котлы с ТЭНами популярны, в силу того, что они имеют относительно невысокую стоимость, нагревательные элементы легко заменяются. Еще одним недостатком котлов этого типа можно назвать большие габариты — нужна емкость для нагрева воды,

Чтобы электрическое отопление частного дома на базе котла с ТЭНами было экономичным, он должен иметь такие функции:

  • Многоступенчатое подключение ТЭНов (регулировку мощности).
  • Электронное управление. Котлы с возможностью регулировки мощности более экономичны

    Котлы с возможностью регулировки мощности более экономичны

Такие модели дороги, но счета за отопление приходят меньше, так как в каждый конкретный момент времени работает столько нагревателей, сколько надо для поддержания нужной температуры. Этим и достигается экономия.

Есть еще один момент: система должна быть закрытого типа. Дело в том, что при нагреве воды на поверхности ТЭНов образуется известковый налет, значительно снижающий эффективность нагрева воды. В системе закрытого типа циркулирует определенное количество воды и «добиваться» налету просто неоткуда. Если система планируется открытого типа, в ней придется использовать воду с минимальным количеством солей. В идеале — дистиллированную.

Индукционные электрокотлы

Давно замечено, что предмет, попадающий в магнитное поле нагревается. На этом явлении и основана работа индукционных отопительных котлов. По сути это большая индукционная катушка, через которую пропускается ток. Вода протекает через индукционное поле, нагревается, поступает в систему.

Принцип действия электрического котла, работающего на электромагнитной индукции

Принцип действия электрического котла, работающего на электромагнитной индукции

Достоинства индукционного котла:

  • Тепло образуется прямо в теплоносителе, потерь никаких. Потому производители утверждают, что электрическое отопление частного дома индукционными котлами требует меньше электроэнергии, чем ТЭНовыми. Экономия составляет порядка 20-30%. Многие потребители это подтверждают.
  • Оптимальный расход электроэнергии за счет отсутствия инерции. Включили — сразу образовалось индукционное поле, пошел нагрев. Так же относительно выключения.
  • На стенках нагревательного элемента нет отложений, так как теплоноситель не нагревается до высоких температур. Второй фактор, препятствующий отложениям — постоянна вибрация сердечника.
  • Небольшие размеры —  в разы меньше традиционных электрокотлов. Очень компактные размеры - один из козырей индукционных отопительных котлов

    Очень компактные размеры — один из козырей индукционных отопительных котлов

Из недостатков этих котлов — более высокая цена (по сравнению с ТЭНовыми котлами аналогичной мощности). Второй минус — необходимо следить за уровнем теплоносителя в системе. Нет способа его контролировать автоматически, потому требуются постоянные проверки. Если его будет недостаточно, катушка перегреется. Если такое положение вещей сохранится какое-то время, может даже расплавиться корпус. Это — один из важных моментов.

В остальном надежность этого котла высокая — перегорать нечему, так как проводник, по которому течет ток, греется незначительно. Ведь образование тепла происходит в жидкости.

Электродные котлы отопления

В этих отопительных электрокотлах используется явление электролиза. При движении ионов к электроду с соответствующим зарядом происходит выделение тепла. На электроды в этом отопительном котле подается переменное напряжение  Гц. Так что смена полярности электродов происходит 50 раз за секунду. В результате сопровождающееся выделением тепла движение ионов не прекращается и тепло разносится по системе отопления.

Разница между ТЭНовыми и электродными котлами состоит в области нагрева

Разница между ТЭНовыми и электродными котлами состоит в области нагрева

Достоинства электродных котлов:

  • Теплоноситель нагревается «изнутри», одновременно греется весь объем жидкости внутри котла. Так что энергоэффективность такого оборудования высокая, меньше времени необходимо для достижения заданной температуры. Это приводит к уменьшению расходов на отопление. Так утверждают производители, и подтверждают обладатели этих котлов.
  • Небольшие размеры.
  • Отсутствие теплоносителя не является проблемой. Оборудование просто не будет работать. В систему добавят воду, все заработает.
  • Небольшая стоимость.
  • Простой монтаж.

Это все реальные достоинства электродных отопительных котлов. Основной плюс в том, что это оборудование можно оставлять работать без присмотра.

Недостатки этого отопительного оборудования:

  • Ток пропускается непосредственно через теплоноситель. То есть, при сбое в работе под напряжением могут оказаться трубы и радиаторы отопления. Потому необходимо очень качественное заземление.
  • Для нормального протекания процесса электролиза теплоноситель должен иметь определенные свойства — в нем должно быть достаточно солей. И их концентрацию надо поддерживать.
  • Для этих систем отопления использовать можно только алюминиевые или биметаллические радиаторы. Стальные и чугунные быстро разрушаются. Пример организации электрическое отопление частного дома с помощью электродного котла

    Пример организации электрическое отопление частного дома с помощью электродного котла

  • Электродные котлы совместимы только с системами закрытого типа.
  • Теплоноситель нагревается только до 75°C, так как при более высоких температурах происходят изменения свойств теплоносителя, что приводит к перерасходу электроэнергии. Но для большинства систем отопления этого порога хватает с лихвой.
  • При использовании некачественного теплоносителя электроды выходят из строя, их необходимо заменять. Но их стоимость невысока, процесс замены — простой.

Описанные недостатки, скорее, можно отнести к особенностям эксплуатации. В общем и целом электрическое отопление частного дома электродным котлом многих устраивает. Все что необходимо — правильно подготовить воду (добавить соли) или залить специальный теплоноситель.

Несколько слов о стоимости электрокотлов

Если посмотреть цены на электрические отопительные котлы, то тэновые действительно имеют более высокий ценник, а электродные или индукционные — значительно меньший. Но не стоит обольщаться. В действительности разница будет не столь разительной.

В ТЭНовых котлах встроены все необходимые элементы В ТЭНовых котлах встроены все необходимые элементы Электродные и индукционные котлы поставляются только с блоком управления, и то не всегда Электродные и индукционные котлы поставляются только с блоком управления, и то не всегда На первый взгляд разница большая На первый взгляд разница большая

Под кожухом ТЭНового котла кроме емкости для нагрева воды и нагревательных элементов скрывается еще циркуляционный насос, датчик температуры, управляющее устройство и расширительный бак. То есть, дополнительно ничего покупать не надо.

Ценник на электродный и индукционный котел — это только сам котел, иногда в комплекте с блоком управления, да и то не всегда. Иногда управление надо покупать отдельно. Все остальные части системы, в которых нуждается водяное электрическое отопление частного дома — расширительный бак, циркуляционный насос, датчики — все эти устройства придется покупать отдельно. Это точно. Возможно, потраченная в результате сумма будет меньше стоимости ТЭНового котла, но разница окажется явно не настолько большой, как кажется на первый взгляд. И это надо помнить.

Отопление дома при помощи электрообогревателей

Электрическое отопление частного дома можно сделать на основе электрообогревателей. Его можно сделать на основе:

  • Конвекторов.
  • Масляных обогревателей (радиаторов).
  • Керамических нагревательных панелей.
  • Инфракрасных излучателей. Электрообогрев дома можно сделать при помощи инфракрасных нагревателей. Причем располагать их можно не только на полу, но и на потолке и стенах...

    Электрообогрев дома можно сделать при помощи инфракрасных нагревателей. Причем располагать их можно не только на полу, но и на потолке и стенах…

Больше всего привлекает в идее воздушного электрического отопления частного дома отсутствие необходимости сооружать сложную и дорогую систему. Нужны только розетки и достаточная выделенная мощность электропитания дома. Сам обогрев можно организовать при помощи самых разных устройств.

Воздушные конвекторы

По способу монтажа они бывают:

  • настенные;
  • потолочные;
  • напольные;
  • плинтусные;
  • встраиваемые в пол (внутрипольные). Виды конвекторов

    Виды конвекторов

Воздушный конвектор любого типа имеет похожее строение: имеется нагревательный элемент (ТЭН) с оребрением — для лучшей теплоотдачи. Требуемая температура выставляется на терморегуляторе, который по мере необходимости включает/выключает обогреватель. Для лучшей циркуляции воздуха в корпусе имеются отверстия. Нижние — для поступления холодного воздуха,  верхние — для выхода подогретого. В этом случае циркуляция происходит естественным путем, но движется воздух в этом случае медленно, также медленно разнося тепло. Для более активного набора температуры в некоторые модели встраиваются вентиляторы, которые ускоряют процесс.

Устройство современного конвекторного электрообогревателя

Устройство современного конвекторного электрообогревателя

Три вида — настенные, потолочные, напольные — практически не требуют монтажа. Для настенных нужны два крюка, вкрученных в стену, потолочные крепятся дюбелями или саморезами к потолку, напольные — тем же крепежом, но к полу.  А вот с другими двумя видами — плинтусными и внутрипольными — дело обстоит по-другому.

Как понятно из названия, плинтусные монтируются вместо плинтусов и имеют соответствующий вид. Отличие от отопления обычными конвекторами в том, что воздух выходит возле стены, постепенно нагревая ее. Нагревшись, она начинает работать как большой радиатор, поддерживая температуру в помещении некоторое время после выключения конвектора. Недостаток в том, что пока не нагреется стена (стены) воздух греется очень медленно. Так что электрическое отопление частного дома на плинтусных конвекторах подходит для жилья с постоянным проживанием.

Плинтусные конвекторы - незаметный способ электроотопления

Плинтусные конвекторы — незаметный способ электроотопления

Встраиваемые в пол конвекторы имеют другое отличие. Они работают как обычные конвекторы, но встраиваются в пол. Глубину они имеют не менее 10 см (это самые «мелкие»), так что монтаж их возможен только на стадии ремонта. Причем пол обычно приходится поднимать. Зато это самый малозаметный способ отопления. Он незаменим, если необходимо обогреть французское окно или сплошное остекление.

Масляные обогреватели

Электрическое отопление частного дома с использованием масляных обогревателей делают не так часто. Их больше используют как средство на случай аномальных холодов. Хотя справляются со своей задачей они хорошо, меньше конвекторов сушат воздух. Нагревательный элемент — тот же ТЭНи вставлен он в емкость, заполненную маслом. За счет своей энергоемкости мало запасает большой объем тепла и только потом начинает его излучать. От стенок этих обогревателей исходит более приятное для человека тепло. Оно больше похоже на тепло от нагретой земли или печи.

Масляные обогреватели для электрического отопления частного дома

Масляные обогреватели для электрического отопления частного дома

Недостаток масляных обогревателей — требуется значительное время, пока разогреется масло. То есть, из-за своей инерционности они могут использоваться только на долговременной основе — в домах с постоянным проживанием. На дачах — только на время длительных посещений, так как быстро нагреть помещение не в состоянии.

Масляные обогреватели чаще выпускают на колесиках — это передвижной «аварийный» вариант. Есть настенныемодели. Вот их можно использовать для устройства отопления в доме.

Керамические нагревательные панели

В керамических отопительных панелях нагревательный элемент расположен вплотную к стеклокерамической лицевой панели. Эта панель разогревается до 80-90°C, после чего начинает излучать тепло в инфракрасном диапазоне. Это именно то тепло, которое излучает солнце.

Устройство керамических нагревательных панелей для электрического отопления частного дома

Устройство керамических нагревательных панелей для электрического отопления частного дома

Как любой нагревательный элемент этот «работает» в две стороны и греет противоположную сторону. Чтобы сократить потери на обогрев тыльной стороны, между задней панелью и нагревательным элементом установлен экран, отражающий часть тепла в сторону керамики. Это увеличивает эффективность обогрева.

При расчете обычных обогревателей (кроме инфракрасных) берут 1 кВт мощности электрообогревателя на 10 квадратных метров площади. Но в случае если электрическое отопление частного дома решено делать на основе керамических нагревательных панелей, рекомендуется считать 0,5 кВт на ту же площадь. И видео-отзыв о работе такой панели подтверждает справедливость такого подхода. Но, для того чтобы в холода нагреватель не работал на пределе сил, лучше считать 0,6 кВт на квадрат. И то при условии что у вас «стандартные» потолки.

Инфракрасные излучатели

Еще один способ организовать электрическое отопление частного дома — использовать инфракрасные обогреватели. Основное их отличие — греется не воздух, а попадающие в зону действия инфракрасных волн предметы. От них уже греется воздух. То есть, этот способ обогрева идентичен тому, как «работает» солнце — сначала нагревается земля, а от нее — воздух.

Один из вариантов отопления частного дома электричеством - использование инфракрасных обогревателей

Один из вариантов отопления частного дома электричеством — использование инфракрасных обогревателей

Этот способ оказывается наиболее действенным. Во всяком случае, человек в отапливаемом такими приборами помещении, говорит что ему тепло при более низких температурах. Разница составляет 3-4°C. То есть такой способ обогрева позволяет тратить меньше электроэнергии. И еще один положительный момент — нагретые предметы (а это стены и потолок тоже) накапливают тепло, и потом поддерживают температуру после выключения обогревателей.

Недостатком такого способа обогрева является влияние близко расположенного мощного источника инфракрасного излучения. Некоторые врачи предполагают наличие негативных моментов. Но, пока, доказанных фактов нет.

elektroznatok.ru

инструкция по монтажу своими руками, видео, цена, фото

Электродные котлы в системах электрического отопления применяются не так часто из-за их высокой стоимости по сравнению с обычными ТЕНовскими котлами, в основном монтируются в качестве дополнительной системы отопления.

Характеристики

Принцип их действия построен на процессе распада молекул воды под воздействием электрического тока с использованием ее в качестве теплоносителя и нагревательного элемента одновременно.

Плюсы

Электродные котлы отопления бытовые имеют свои преимущества:

В системе предусмотрено автоматическое отключение при утечке воды или при коротком замыкании в сети, что исключает работу в аварийном состоянии.

Электродные котлы  отопления современного заводского производства происходят от продуктов оборонной промышленности — аналогичных котлов, что монтировались на кораблях и подводных лодках, а впоследствии стали конверсионным продуктом и выпускаются под названиями «Галан» в России или «Обрий» в Украине.

Кстати, отечественный производитель стал первым в мире по выпуску котлов электродного типа с отличными техническими характеристиками.

электродные котлы отопления бытовые

Потребление электроэнергии электродным котлом и сезонные колебания температур

Минусы

Электродное отопление применяется чаще всего, если нет возможности газификации дома, так как в сравнении с газовым отоплением, оно дороже примерно в два раза в эксплуатации.

Кроме того, система отопления с использованием электродных котлов имеет ряд недостатков, среди которых:

  • плохая совместимость с различными видами труб и радиаторов;
  • необходимость поддержания постоянного сопротивления энергоносителя;
  • необходимость заземления самого котла и всей системы электрического отопления из-за возможности накопления статического напряжения.

Недостатки эти нельзя считать значительными, устранить их несложно. При этом существует необходимость монтажа приборов автоматического контроля за системой, что приводит к удорожанию стоимости и ставит электродные котлы на уровень цен твердотопливных и газовых котлов для отопления частного дома.

Изготовление электродного котла своими силами – просто и эффективно

Изучение тепловой схемы отопления дает возможность делать  электродные котлы отопления своими руками.

Тут нужно рассмотреть принцип действия и свойства участвующих элементов, а именно:

  • электрод;
  • вода;
  • приборы контроля и автоматики.

Вода при нагревании теряет сопротивление и выделяет энергию вследствие расщепления молекулы воды под воздействием электрического тока, увеличивается в объеме и работает для обогрева объемов помещения.

Это явление и его последствия хорошо изучены, поэтому в настоящее время в котлах используется не обычный состав воды, а специально предназначенный дистиллированный, для увеличения продолжительности работы.

электродное отопление

Подключение однофазного котла с управлением автоматикой

Инструкция, данная одним из авторов, запатентовавших свой вариант такого электродного котла, подскажет, как расчет необходимого количества тепла и мощности нагрева теплоносителя приводит к выбору тепловой схемы отопления. Она приведена на видео .

Конструкция электродного котла очень простая. Поломки внутренних частей практически исключены, поэтому долговечность работы на много лет превосходит ТЕНовские котлы, ресурс которых исчерпывается, во-первых, регулярно, во-вторых, достаточно непредсказуемо.

Цена электродного котла, сделанного по авторской методике, в разы ниже такого же варианта заводского изготовления.

Однако заводской электродный котел также весьма экономичен в эксплуатации за счет применения низкокалорийного топлива и хорошей системы автоматизации работы. При этом техническое обслуживание не требуется, издержек эксплуатации никаких.

В зависимости от конкретных потребностей существуют различные схемы подключения котла в общую систему:

  • параллельно с другими котлами;
  • однофазного;
  • трехфазного котла;
  • подключение блоков регулировки и автоматического контроля.

Электродный котел может быть использован как для отопления, так и для нагрева воды в ванных комнатах и кухнях для бытовых потребностей. Вот схемы подключения для разных случаев применения.

электродные котлы отопления своими руками

Подключение электродного котла в качестве проточного водонагревателя

Этапы

Последовательность работ при изготовлении электродного котла своими руками следующая:

  • планирование схемы работы отопительной системы. Возможна одноконтурная схема, применяемая для отопления, или двухконтурная — для обеспечения горячей водой и отоплением;
  • установка и заземление котла для нейтрализации статического электричества;
  • обеспечение циркуляции воды посредством повышения температуры ее нагрева;
  • применение эффективных материалов батарей, хорошо взаимодействующих с теплоносителем;
  • уровень автоматизации подачи тепла регулируется устройством измерения температуры в помещении.
Подключение котла без принудительной рециркуляции

Подключение котла без принудительной рециркуляции

Совет. При использовании данной схемы  подключения котла  обратите внимание на указанные  углы наклона и диаметры водопроводных труб, так как это обеспечит правильную циркуляцию.

Заключение

  • Экономичность электродных котлов при большом объеме обогрева дает возможность производить их небольших физических размеров, что является дополнительным удобством и средством быстрой подачи тепла внутрь помещений.
  • При необходимости обогрева больших объемов можно сконфигурировать несколько котлов в любом порядке для получения необходимых выходных характеристик.Дополнительное преимущество их в том, что электродные котлы разрешено устанавливать и монтировать без инспекции котлонадзора.
  • Достижение высокой экономичности оборудования в производстве тепла – лишь, часть задачи по обогреву помещений в холодное время года.Другой стороной вопроса является низкий расход тепла на обеспечение комфортного микроклимата в помещениях различного назначения, в местах пребывания людей и техники.
  • Это забота о хорошей теплоизоляции и энергосберегательных технологиях в строительных конструкциях, высоком качестве строительства в целом.

Вследствие поиска вечного обогревателя для помещений, человечество, кажется, нашло его в виде электродного котла – простого и экономичного оборудования для отопления и водонагрева, посредством самого древнего нагревателя и теплоносителя – простой воды.

В который раз, энергия воды дарит человечеству мощный источник развития и движения, на этот раз – тепла.

otoplenie-gid.ru

электродный нагреватель жидкости - патент РФ 2168874

Изобретение предназначено для автоматического отопления и горячего водоснабжения объектов, не имеющих централизованного теплоснабжения, например коттеджей, производственных и служебных помещений и т.п. Во внутреннюю электрическую цепь нагревателя, образуемую электродами с токоподводами и нагреваемой жидкостью, дополнительно включен, один или более, терморезистор с заданной температурой переключения, соответствующей максимально допустимой температуре нагрева жидкости. Терморезистор может быть включен последовательно с одним из электродов. По достижении нагреваемой жидкостью температуры, соответствующей температуре переключения терморезистора, последний срабатывает, и нагрев жидкости прекращается до охлаждения ее ниже температуры переключения. Изобретение позволяет поддерживать в нагревателе заданную температуру нагрева жидкости автоматически, с высокой точностью и в течение длительного времени. 1 з.п.ф-лы, 4 ил. Изобретение относится к электротехнике, а именно к электронагревательным приборам электродного типа, и может быть использовано для автономного отопления и горячего водоснабжения объектов, не имеющих централизованного теплоснабжения, например коттеджей, производственных и служебных помещений, теплиц и т.п., а также в термостатах и подогревателях жидкости. Известна установка электродного нагрева жидкости, содержащая электроды с токоподводами, соединенными через переключающее устройство с источником переменного тока. Регулирование мощности в ней производится при помощи переключающих устройств в ручном или автоматическом режиме (см. авт.св. СССР N 1116562, кл. H 05 B 3/60, 1982). Недостатками известной установки являются сложность конструкции и большая материалоемкость с учетом системы управления. Известен электродный нагреватель жидкости, принятый за прототип, содержащий по меньшей мере два взаимодействующих электрода с токоподводами для соединения с внешней электрической цепью, образующих с нагреваемой жидкостью внутреннюю электрическую цепь. При этом электроды соединены с токоподводами через биметаллические пластины (см. авт.св. СССР N 1045421, кл. H 05 В 3/60, 1982). Регулирование мощности в известном нагревателе осуществляется путем изменения сопротивления жидкости во внутренней электрической цепи при расхождении или схождении взаимодействующих электродов, осуществляемом биметаллическими пластинами, при изменении температуры жидкости, т.е. автоматически. Так как при расхождении или схождении электродов меняются и длина, и площадь сечения столба жидкости между ними. Недостатком известного нагревателя, а более конкретно технического решения, реализованного в нем, является то, что в процессе работы не обеспечивается параллельность взаимодействующих электродов и, следовательно, плотность тока по длине электродов непостоянна, что отрицательно сказывается на его работоспособности. Также в известном нагревателе не решена задача защиты жидкости от перегрева, т.е. нагрева выше допустимой температуры, обусловленной безопасностью эксплуатации. При повышении температуры воды от 0 до 100oC происходит повышение ее электропроводности в 3...5 раз, что приводит к такому же увеличению мощности тепловыделения, при постоянном напряжении на электродах. А это является условием, достаточным для возникновения неустойчивости работы системы отопления (основной области применения электродных нагревателей жидкости) из-за периодического заваривания котла. Поэтому требуется принятие специальных мер по предотвращению разгона котла при повышении температуры в системе отопления. Это могут быть: электрические системы регулирования напряжения на электродах; системы контроля температуры в характерных точках в совокупности с системами отключения питания по заданной температурной установке и т.д. Желательно иметь электродный нагреватель жидкости, лишенный вышеуказанных недостатков. Это достигается тем, что в электродном нагревателе жидкости, содержащем по меньшей мере два взаимодействующих электрода с токоподводами для соединения с внешней электрической цепью, образующих с нагреваемой жидкостью внутреннюю электрическую цепь, согласно изобретению во внутреннюю электрическую цепь дополнительно включен, один или более, терморезистор с положительным температурным коэффициентом сопротивления и заданной температурой переключения (по другой терминологии - заданной точкой Кюри), соответствующей допустимой температуре нагрева жидкости. При этом терморезистор с положительным температурным коэффициентом сопротивления, с заданной температурой переключения, один или более (в зависимости от решаемой задачи), может быть включен во внутреннюю электрическую цепь последовательно с одним из взаимодействующих электродов. Включение терморезистора с положительным температурным коэффициентом сопротивления (в дальнейшем по тексту терморезистор с +ТКС), одного или более, с заданной температурой переключения, соответствующей допустимой температуре нагрева жидкости, во внутреннюю электрическую цепь электрического нагревателя жидкости, например последовательно с одним из взаимодействующих электродов, обеспечивает прохождение электрического тока, а следовательно, и нагрев жидкости на этом участке внутренней электрической цепи только до определенной температуры, определяемой температурой переключения терморезистора, соответствующей допустимой температуре нагрева жидкости, задаваемой при разработке нагревателя. Так как известно, что зависимость сопротивления терморезистора с +ТКС от температуры, а также крутизна области с положительным температурным коэффициентом сопротивления могут изменяться в очень широких пределах. И на участке с положительным ТКС, начинающимся с точки переключения, логарифм сопротивления приблизительно пропорционален температуре: Log R = A"T + A"", где A" и A""- постоянные; R - сопротивление терморезистора с +ТКС; T - температура терморезистора с +ТКС. При этом характеристики терморезисторов с +ТКС очень стабильны - 5000 часов, а температура переключения стабильна в пределах электродный нагреватель жидкости, патент № 2168874 1oC (см. Мэклин Э. Д. Терморезисторы. - М. : Радио и связь, 1983, с. 9, с. 144, рис. 11.6 с. 151, формула 11.1, с. 151 и с. 156...158). В совокупности признаки изобретения позволяют: - гарантированно, в автоматическом режиме, нагревать жидкость в нагревателе до определенной, заданной температуры; - упростить конструкцию нагревателя с учетом отсутствия необходимости сложной системы управления для его эксплуатации; - повысить надежность нагревателя вследствие отсутствия подвижных элементов в его конструкции. Возможные варианты выполнения электродного нагревателя жидкости по изобретению представлены электрическими принципиальными схемами. На фиг. 1 приведена электрическая принципиальная схема нагревателя при последовательном включении одного терморезистора с +ТКС во внутреннюю электрическую цепь. На фиг. 2 и 3 приведены варианты электрической принципиальной схемы нагревателя при включении во внутреннюю электрическую цепь нескольких терморезисторов с +ТКС. На фиг. 4 приведена упомянутая выше характерная зависимость сопротивления позистора от температуры, одна из бесчисленного множества в интервале температур от -100 до 250oC (см. Мэклин Э.Д. Терморезисторы. - М.: Радио и связь, 1983, с. 9), с температурой переключения 95oC, например, для нагревателя для отопления служебных помещений. Электродный нагреватель жидкости содержит (см. фиг. 1 и 2) электроды 1 и 2 с токоподводами 3 и 4 соответственно, установленные, например, на общем основании 5 и размещаемые в емкости 6 с нагреваемой жидкостью 7 (в качестве электрода 1 может выступать зануленный корпус нагревателя). В зависимости от решаемой задачи емкость 6 может быть котлом с патрубками входа и выхода жидкости, емкостью термостата и т.п. 8 - терморезистор с +ТКС с заданной температурой переключения (точкой Кюри), соответствующей допустимой температуре нагрева жидкости, определяемой назначением нагревателя. Температура переключения терморезистора с +ТКС 8 определяется по любой из известных методик, применяемых при разработке аналогичных изделий, например путем подбора. А именно, сначала задается температура переключения, равная допустимой температуре нагрева жидкости, по справочникам подбирается наиболее подходящий серийный терморезистор, изготавливается и испытывается опытный образец нагревателя и по результатам испытаний корректируется температура переключения терморезистора с +ТКС 8, так как она соответствует допустимой температуре нагрева жидкости. И решается вопрос об использовании серийных или разработке специальных терморезисторов для промышленного изготовления нагревателя. При этом электроды 1 и 2 с токоподводами 3 и 4, соответственно, нагреваемая жидкость 7 и терморезистор(ы) с +ТКС 8 образуют внутреннюю электрическую цепь, подсоединяемую к внешней электрической цепи (не показана). Отличие нагревателя по фиг. 3 состоит в том, что электрод 2 и терморезисторы с +ТКС соединены с токоподводом 4 и нагреваемой жидкостью Pж 7 самостоятельно, напрямую. Электродный нагреватель жидкости работает следующим образом. При начальном включении нагревателя (см., например, фиг. 1) напряжение по внешней электрической цепи подается на токоподводы 3 и 4 и по ним на электроды 1 и 2 соответственно. Между электродами 1 и 2 через нагреваемую жидкость 7 и терморезистор с +ТКС 8 протекает электрический ток, параметры которого зависят от напряжения между электродами 1 и 2, сопротивления Rж столба жидкости 7 между ними и сопротивления Rп терморезистора с +ТКС 8. При комнатных значениях температуры величина сопротивления терморезистора с +ТКС 8 лежит в области единиц Ом. Падение напряжения на нем невелико, поэтому мощность выделяемая на терморезисторе с ТКС 8 мала, и не влияет на величину тока во внутренней цепи. По мере нагрева жидкости 7 нагревается и терморезистор с +ТКС 8. При этом его сопротивление (см. фиг. 4) даже несколько падает. Однако при достижении нагреваемой жидкостью 7, а следовательно, и терморезистором с +ТКС 8 температуры, соответствующей температуре переключения (точка Tп на графике на фиг. 4, выбираемая заранее при изготовлении нагревателя), в рассматриваемом случае это температура, меньшая, чем температура кипения жидкости, а именно 95oC, в терморезисторе с +ТКС 8 резко возрастает скорость изменения сопротивления. А именно, сопротивление начинает увеличиваться на порядки, что приводит к резкому увеличению падения напряжения на терморезисторе с+ ТКС 8. Нагреваемая жидкость 7 не может отводить выделяемое в терморезисторе с +ТКС 8 тепло, т.к. сама уже нагрета до заданной температуры, определяемой температурой переключения терморезистора с +ТКС 8, и в терморезисторе с +ТКС 8 начинается процесс саморазогрева. Т.е. при достижении температуры переключения терморезистор с +ТКС 8 резко уменьшает ток через себя до величины поддержания состояния саморазогрева. Практически это означает прекращение нагрева жидкости. Возврат в начальное состояние (состояние нагрева жидкости) возможен только при уменьшении температуры нагреваемой жидкости 7 ниже допустимой температуры и, следовательно, - терморезистора с +ТКС 8 до величины, ниже температуры переключения. В нагревателе, изготовленном по схеме на фиг. 2, обеспечивается установленный режим нагрева жидкости 7 путем подбора терморезисторов с +ТКС 8 с определенными температурами переключения, с гарантированным прекращением нагрева при достижении жидкостью температуры, соответствующей максимальной из заданных температур переключения терморезисторов с +ТКС 8. В нагревателе, изготовленном по схеме на фиг. 3, обеспечивается установленный режим нагрева жидкости 7 и гарантирован необходимый ее нагрев при отключившихся терморезисторах с +ТКС 8, т.к. электрод 2 работает все время. Таким образом, нагреватель поддерживает заданную температуру нагрева жидкости автоматически, с высокой точностью и в течение длительного времени, что может обеспечить ему широкое применение.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Электродный нагреватель жидкости, содержащий, по меньшей мере, два взаимодействующих электрода с токоподводами для соединения с внешней электрической цепью, образующих с нагреваемой жидкостью внутреннюю электрическую цепь, отличающийся тем, что во внутреннюю электрическую цепь дополнительно включен, один или более, терморезистор с положительным температурным коэффициентом сопротивления и с заданной температурой переключения, соответствующей допустимой температуре нагрева жидкости. 2. Нагреватель по п.1, отличающийся тем, что терморезистор с положительным температурным коэффициентом сопротивления и с заданной температурой переключения, один или более, включен во внутреннюю электрическую цепь последовательно с одним из взаимодействующих электродов.

www.freepatent.ru


Смотрите также