Ионные отопительные котлы для частного дома. Почему ионные электрические отопительные котлы эффективнее тэновых аналогов. Особенности установки и работы ионных котлов в различных типах систем отопления

Энергосберегающие технологии остаются приоритетными во всех направлениях. Наибольшую эффективность они показывают в области отопления. Такой подход связан с постоянным удорожанием стоимости топлива. Производители оборудования предлагают различные варианты исполнения отопительных устройств. Одними из них являются анодные котлы отопления.

Конструкционные особенности

Для того, чтобы понимать о чем идет речь, напомним о студенческом и/или армейском прошлом многих тех, кто сейчас читает эту статью. Речь идет о способе кипячения воды, для чего кто-то использовал кипятильник, а кто-то - простейшую кустарную конструкцию. Это два лезвия, закрепленные на небольшом удалении друг от друга и соединенные сетевым проводом на 220В. При помещении в воду этого «кипятильника» буквально в течение 2-3 секунд происходил нагрев и начиналось бурное кипячение. Вот именно по такому принципу и работает анодный котел отопления.

Обращаем внимание, что проведение опытов с нагревом воды, опасно для жизни и здоровья. С одной стороны, может произойти короткое замыкание, с другой - человек рискует получить электротравму (удар током).

Удобство использования таких аппаратов заключается в том, что допускается параллельный монтаж электродных котлов отопления в уже действующую отопительную систему, которая работает, например, с газовым котлом. Теплоноситель в обоих случаях остается один и тот же. Но компании-изготовители выпускают не совсем стандартные нагреватели, в которых вода одновременно используется в виде и теплоносителя, и нагревательного элемента.

Основными элементами модуля являются:

стальная трубка;
входные/выходные патрубки;
клемма для присоединения проводки;
нагревательные электроды;
качественная изоляция.

Катодные котлы отопления снаружи имеют мощный стальной корпус. Стенки изготовлены из листового металла толщиной до 4 мм. Внутри бытовой конструкции располагаются несколько электродов до 20 мм. Они изготовлены из тугоплавкого сплава, имеющего длительный срок эксплуатации.

Современные электродные ионные котлы не имеют материал-посредник между анодом и катодом. Нагрев от обеих клемм происходит непосредственно самого теплоносителя, воды. Соответственно «перегорать» внутри полости практически нечему. Появляющуюся после длительной эксплуатации накипь на трубках в электрических электродных котлах счищают обычной наждачной бумагой.

Чем отличаются электродные и ТЭНовые котлы

Индивидуальные характеристики, которыми наделены электродные котлы для отопления позволяют их отличать от ТЭНовых аппаратов:

в ТЭНах на начальной стадии запуска проводится разогрев рабочих трубок, а электродные котлы, своими руками сделанные или купленные в специализированном магазине, начинают прогревать воду сразу же после старта, что сокращает инертность;
ионные котлы отопления отзывы имеют положительные, так как обладают экономичность на 20-0% больше, чем аппараты с ТЭНами;
благодаря переменному току с частотой в 50 Гц электроды перемещаются между клеммами и создают хаотичное движение, способствующее нагреву, такая особенность снижает стартовый ток для электродного котла отопления, уменьшая нагрузку на электросеть

Отличие электродных котлов и тэновых

электродный котёл своими руками сделанный или произведенный на заводе имеет меньшие габаритные параметры, чем остальные бытовые аналоги.

Такие особенности обеспечивают значительное распространение данной системы отопления.

В чем плюсы использования

Полностью отказываться от газа владельцам жилья не обязательно, если в помещении уже установлена разводка из радиаторов и магистралей. Часто такие ионные котлы отопления выполняют дублирующую роль в готовых системах. Хотя, если стоимость газа будет расти быстрее, то их можно применять в качестве основного источника обогрева.

К их позитивным свойствам относятся:

высокая степень надежности;
температура контролируется в автоматическом режиме;
реальный КПД доходит до 99%;
монтаж дополнительного оборудования может не проводиться;
запуск и эксплуатация в системах, предназначенных для работы на газе;
повышенная экономичность.

Электрический электродный котел работает исключительно от переменного тока. Переход на постоянное напряжение не допускается.

Благодаря вмонтированной автоматике выставленная оптимальная температура удерживается в течение заданного времени. Повысить экономичное использование можно, запрограммировав систему на понижение температуры в будни, когда дома нет никого, и повышение вечером, а также в выходные.

Электродные котлы по отзывам обладают хорошей системой аварийного отключения. Если выявится возможная утечка теплоносителя, произойдет автоматическое отключение прибора. Также в этих нагревательных приборах не возникает короткое замыкание.

Теплоноситель для такого оборудования можно приобрести непосредственно у производителя, который обеспечит надлежащий качественный состав.

В чем минусы использования

Кроме плюсов, каждая система имеет свои минусы. Ионные электродные котлы имеют такие недостатки:

повышенные требования к электролитическому качеству воды;
необходимо проводить обязательное заземление прибора, чтобы снизить возможные риски работы с электроприбором;
желательно выдерживать температуру воды в системе не выше 70-75 0 С, чтобы понизить расход электроэнергии;
катод и анод нуждаются в периодической чистке от накипи, чтобы обеспечить большую эффективность для процесса ионизации;
система нуждается в обязательной циркуляции теплоносителя, поэтому в нее нужно монтировать водяной насос.

Перепады напряжения для самого котла не страшны, но они необходимы для сопутствующей автоматики. Избежать ущерба от нестабильной сети поможет ИБП или, как минимум, сетевой фильтр.

Правила безопасной эксплуатации

Оптимальной для эксплуатации является температура воды на уровне 50-75ºС. Эта информация указывается в паспорте прибора. В закрытых и открытых системах должны применяться расширительные бачки.

Выход из котла до расширительного бачка в открытой системе не должен иметь никакой запорной арматуры.

Монтаж в систему электродного котла своими руками должен сопровождаться установкой в самой верхней точке системы автоматического воздушного клапана, манометра для замера рабочего давления и взрывного предохранительного клапана.

Возможен вариант установки в контур отопления как дополнительного источника обогрева, но в этом случае необходимо привести в надлежащее состояние качество и вид теплоносителя.

Далеко не все радиаторы могут работать с ионными котлами, и единицам подходит качество теплоносителя. С очень большими оговорками можно использовать чугунные радиаторы.

При монтаже полтора метра труб подачи в котел должны быть изготовлены из неоцинкованного металла. После этого участка разрешено использование металлопластика.

Обязательным является заземление по нормам ПУЭ. Кабель должен быть с сечением 4-6 мм. Минимальное электрическое сопротивление его обязано быть не выше 4 Ом.

По возможности перед монтажом всю систему магистралей и потребителей необходимо промыть чистой водой. Допускается применение специальных химических средств, помогающих прочистить магистрали.

После того, как теплоноситель отработан, его необходимо правильно утилизировать. Не допускается сливать его в канализацию, водоемы или в грунт.

При расчетах ориентируются на такой параметр: 8 литров теплоносителя должны соответствовать 1 кВт. Для работы в режиме 10 л на 1 кВт прибор окажется включенным практически постоянно, что может негативно отразиться на его эксплуатационных свойствах.

Сделаем краткий обзор наиболее популярных моделей электродных котлов для отопления, которые уже оценили потребители, выявили их сильные и слабые стороны. В выборе такого оборудования название торговой марки само по себе мало что значит. Только в работе можно понять, насколько котел справляется с поставленной задачей, как часто ломается, какие есть проблемы в эксплуатации. Цель этого рейтинга - назвать лучшие российские и европейские бренды.

Лучшие российские электродные котлы отопления

Большой плюс отечественной техники в том, что она прекрасно приспособлена к условиям эксплуатации в реалиях - с перепадами напряжения, нестабильным током и пр. При этом по цене, стоимости обслуживания, неприхотливости и надежности она даст фору большинству конкурентов.

Компания «Галан» одной из первых начала разработку такого семейства обогревательных приборов, используя наработки военно-космической отрасли и запатентованные инженерные решения. За четверть века даже первая линейка приборов не вышла из строя и продолжает функционировать.

Мощность модели 36 кВт, подходит только для трехфазной сети. Максимальная сила тока на три фазы 27,3 А. Управление механическое, устанавливают котел только на пол.

Данная модель «Вулкан» 36 обладает многими преимуществами, выделим основные из них:

простота в обслуживании и эксплуатации.
безопасность и надежность - при возникновении короткого замыкания электрического тока, перегреве токоподводящих проводов, превышении заданной температуры, утечке теплоносителя котел отключается.
объем теплоносителя 600 литров, объем отапливаемого помещения - 1700 куб.м.
доступная стоимость - средняя цена составляет 11000 руб.

Безопасный и производительный одноконтурный электродный котел, которому часто отдают предпочтение владельцы загородной недвижимости. Мощность оборудования 15 кВт, подходит только для трехфазной сети. Максимальная сила тока на три фазы 22,7 А. Управление механическое, устанавливают котел только на пол. В качестве дополнительной опции предусмотрена возможность подключения внешнего управления.

Его покупают благодаря таким преимуществам:

простота и удобство эксплуатации - разобраться с устройством сможет и новичок.
небольшая масса конструкции и компактные размеры - всего 5,3 кг.
большая площадь обогрева - до 180 кв.м.
электронное автоматическое регулирование - наличие блока управления, позволяющего сформировать интервал по нагреву теплоносителя.
возможность подключаться к комнатному индикатору температуры.
цена прибора в среднем составит 7800-8000 руб.

Производитель ООО «Завод РусНИТ», г.Рязань. Может использоваться в качестве основного или резервного источника тепла в доме или бытовых помещениях площадью до 80 кв.м. Мощность 8000 Вт.

Технические характеристики:

трехступенчатая регулировка мощности - 30%, 60% или 100%;
теплообменник и нагревательный элемент выполнены из нержавеющей стали;
в качестве теплоносителя в системе может использоваться антифриз или дистиллированная вода;
наличие термовыключателя, исключающего нагрев теплоносителя выше 90°С;
можно подключать к циркуляционному насосу;
гарантия от производителя - 2 года.

Среди минусов отметим ручной выбор мощности, сложности при подключении, требующие определенных навыков.

Стоимость агрегата - от 15000 рублей.

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.

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.

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.

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.

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.

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

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.

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.

Отметим плюсы модели:

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

Минусы - отсутствие расширительного бака в комплекте.

Гарантия от производителя составляет 1 год.

ВИДЕО: Реально ли сэкономить на электродном котле

Электрические ионные (электродные) котлы предназначены для работы в автономных системах отопления. Принципиальное отличие аппаратов от моделей с ТЭН - особый вид нагревателя, представляющего собой блок электродов. Инновационные виды автоматики позволили усовершенствовать традиционные отопительные приборы и создать на их основе современные котлы электродные. Отзывы опытных пользователей и мнение независимых экспертов помогут нам поближе познакомиться с техническими характеристиками, разновидностями и ценами на самые известные модели.

Принцип действия электродных котлов

Нагревание теплоносителя в системе обогрева происходит благодаря расщеплению молекул воды. Полученные в результате этого процесса разнозаряженные ионы активно передвигаются, устремляясь к положительным и отрицательным электродам, выделяя при этом большое количество энергии. В итоге получается, что котел электрический электродный повышает температуру жидкости без применения нагревательных элементов.

Процесс нагревания сопровождается снижением электрического сопротивления проводника. Это может привести к опасной ситуации - электродуговому пробою. Чтобы воспрепятствовать нежелательному явлению, следует добавлять в теплоноситель определенное количество поваренной соли. Размер пропорций всегда указывают в паспорте к котлам. Нарастание мощности в электродных агрегатах происходит одновременно с нагреванием теплоносителя. Возрастание величины тока прямо пропорционально снижению электрического сопротивления.

Особенности применения в быту

Ионные котлы можно внедрять в действующие системы отопления. Но прежде чем сделать это, необходимо предпринять ряд профилактических действий, препятствующих быстрому изнашиванию прибора. Обязательным условием должна стать промывка системы и фильтрация теплоносителя.

Как показывает практика, можно подключать котлы отопления электродные в сочетании с другими видами нагревательных приборов (твердотопливными или газовыми аппаратами). При необходимости можно параллельно подключать в систему несколько ионных агрегатов.

Преимущественные показатели электродных отопительных приборов

Эксплуатация автономного источника тепла позволяет управлять не только микроклиматом и терморегуляцией в доме, но и расходами на тепло. При этом электродные котлы имеют ряд очевидных преимуществ по сравнению с ТЭН- и индукционными аппаратами.

Эффективность

Вся вода, которая поступает в котел электрический электродный, нагревается практически мгновенно и в полном объеме. Ввиду отсутствия неуправляемой инерции нагрева теплоносителя в конструкции достигается очень высокий уровень КПД - до 98%.

Долговечность

Постоянный контакт электродов с жидким теплоносителем не приводит к образованию слоя накипи. И, соответственно, быстрому выходу из строя нагревателя. Это происходит благодаря тому, что в конструкции прибора происходит постоянная смена полярности - поочередное движение ионов в разных направлениях со скоростью 50 раз в секунду.

Компактность

Принцип электродного нагрева жидкости позволяет сократить объем теплогенератора в несколько раз по сравнению с ТЭНовыми приборами аналогичной мощности. Небольшие размеры и малый вес оборудования - очень выгодные черты, которыми отмечены котлы электродные. Отзывы опытных пользователей подтверждают удобство пользования бытовыми приборами, простоту монтажа и возможность их расположения в любых помещениях.

Автоматизация управления

Наличие на внешней панели аппаратов блока цифровой настройки позволяет разумно регулировать интенсивность работы котла. Функционирование в заданном режиме помогает сэкономить до 40% электрической энергии в доме.

Пожаробезопасность

В случае разгерметизации системы или утечки воды можно не опасаться поражения электричеством. Без теплоносителя движения тока не будет, поэтому котел просто прекращает работу.

Бесшумность

Отсутствие звуковых колебаний обеспечивает тихую работу.

Экологическая безупречность

Принцип действия электродного котла подразумевает полное отсутствие продуктов сгорания или других видов отходов. Не требуется также и запаса топливных ресурсов.

Негативные моменты в эксплуатации ионных теплогенераторов

Как подчеркивает большинство пользователей в своих отзывах, при всей своей привлекательности электрические котлы отопления электродные обладают определенными недостатками в устройстве и работе:

необходимость использования только подготовленной воды с заданными параметрами удельного сопротивления создает трудности в достижении соответствия нормам;
невозможность использования альтернативных видов теплоносителей - антифриза, дистиллированной воды или масла;
для нормальной работы котла нужно обеспечить постоянную циркуляцию теплоносителя в системе, иначе при снижении скорости движения вода может закипеть, а при повышенном нарастании потока запуск котла будет невозможен;
нержавеющие электроды способны долгое время работать без сбоев, но постепенно все же происходит их растворение в воде, поэтому очень важно следить за их состоянием и своевременно производить замену.

Кроме того, существенным недостатком можно также считать дороговизну электрической энергии. Однако если в районе проживания нет возможности организовать газовую или твердотопливную схему обогрева, то электродная система отопления может стать единственным надежным источником тепла в доме.

Чем обеспечиваются экономичность и надежность ионных отопительных приборов

Электродные котлы для частного дома в любом случае являются выгодным приобретением. Высокая экономичность в их работе складывается из совокупности нескольких показателей:

пониженная инерция нагрева;
единое повышение температуры всего объема теплоносителя;
построение двухтрубной системы закрытого типа;
использование автоматики для контроля температуры теплоносителя и окружающего воздуха в помещении;
простая конструкция с применением инновационных материалов;
высокая эффективность работы котла.

За счет чего еще происходит экономия в работе электрических приборов?

Регулярное обслуживание и проведение технических работ - это те услуги, в которых практически не нуждаются котлы электродные. Отзывы пользователей отмечают также более низкую стоимость ионных агрегатов по сравнению с другими видами электрического отопления.

Электродные котлы "Галан" - достойные представители отечественной теплотехники

Среди большого числа ионных электрических агрегатов, производимых в Российской Федерации и Республике Беларусь, заметно выделяются приборы, собранные по нормативам военной техники. Практическая реализация основана на конверсионных разработках промышленных предприятий, выпускающих для судов военно-морского флота.

Конструктивно электродный котел отопления для дома марки «Галан» представляет собой корпус цилиндрической формы из трубного проката с диаметром 6 см и длиной 31 см. Внутри расположены концентрические трубчатые электроды, через которые ток подается к теплоносителю. Хорошо разогретая вода с помощью принудительной циркуляции интенсивно разносится по трубам и батареям. После достижения оптимальной скорости жидкостного потока насос можно отключить.

Преимущества, которыми наделены ионные приборы :

Электродные котлы "Галан" способны самостоятельно настраиваться на потребляемую мощность и отключаться в случае превышения заданных параметров температуры. Защитная автоматика срабатывает также при возникновении короткого замыкания, перегреве подводящих проводов или утечке теплоносителя.

Для суровых климатических условий Западной Сибири самый лучший выбор индивидуального отопления - электродный котел "Галан". Цена прибора отличается значительной доступностью - в сравнении с другими видами электрических аналогов - и не превышает 20 тысяч рублей.

Специально для моделей котлов "Галан" несколько лет назад был разработан особый теплоноситель - антифриз «Поток». Отличительные качества инновационной жидкости заключаются в обогащении добавками, которые препятствуют образованию накипи на стенках теплогенератора. Для обычной же воды разработана смесь для промывки системы, которая успешно растворяет ржавчину, окалину и защищает внутренние поверхности от возможной коррозии.

Младший брат ионного котла

Семейство электрических агрегатов "Галан" включает в себя несколько разновидностей отопительных приборов. К их числу относится электродный котел "Очаг". У него самые маленькие габариты по сравнению с другими моделями. Масса прибора составляет всего пятьсот грамм. Объем теплоносителя в системе составляет 70 литров. При этом «малыш» способен развить мощность до 5 кВт, что позволяет эффективно обогревать помещение объемом до двухсот кубических метров.

На рынке известны приборы "Гейзер" и "Вулкан" с мощностью работы от 9 до 50 кВт. Основой для их разработки также стал электродный котел "Галан". Цена агрегатов, в зависимости от мощности, находится в диапазоне 3500-14 000 рублей, что не может не быть привлекательным для потенциальных покупателей.

Что собой представляет электродный котел ЭОУ?

Установка проточного типа отличается от аналогичных электродных приборов повышенным уровнем надежности и долговечности. Отличные показатели ЭОУ достигаются благодаря основному материалу - толстостенному трубопрокату. Для производства электродов тоже используется более надежный материал, позволяющий создавать тепловой поток внутри котла с повышенной скоростью. Большой диаметр стержней также способствует повышению производительности отопительного устройства.

В отличие от других видов ионных теплогенераторов, электродный котел ЭОУ представляет широкий модельный ряд, что вызывает дополнительный интерес покупателей. Примечательно, что агрегаты могут работать в замкнутых отопительных системах без привлечения циркуляционного насоса. Камера ионизации имеет небольшие габариты, поэтому в ней происходит резкое нагревание теплоносителя и, соответственно, повышение давления до двух атмосфер.

Датчик температуры, связанный с реле, обеспечивает определенный режим работы, на который настроены котлы электродные. Отзывы опытных владельцев подтверждают, что время активной работы котла ЭОУ составляет всего от двух до девяти часов в сутки. Без сомнения, такие показатели относятся к несомненным достоинствам отопительного прибора.

Производство электрического ионного теплогенератора своими силами

Обладая основными навыками ремонтных и электрических работ, а также изучив тепловую схему отопления, вполне возможно изготовить самостоятельно электродный котел. Цена такой установки будет на порядок отличаться, если сравнивать с заводским агрегатом. К тому же эта работа станет бесценным опытом.

Прежде всего нужно определиться с тем, как будет включаться в общую систему схема электродного котла. Обычно рассматривается несколько вариантов:

однофазное подключение;
трехфазное соединение;
параллельная связка;
интегрирование блоков автоматического управления и регулировки.

Можно также сделать электродный котел своими руками, а затем использовать его для горячего водоснабжения или устройства теплого пола.

Материалы, которые понадобятся в работе:

труба из нержавеющей стали длиной 250 мм и диаметром 80-100 мм;
сварочный агрегат;
электроды;
клеммы нулевого провода и заземления;
изоляторы для электродов и клемм;
металлический тройник и муфта.

Перед тем как приступить к созданию электродного прибора, следует уяснить для себя несколько важных моментов:

корпус котла должен быть обязательно заземлен;
на наружную трубу выходит из сети только нулевой провод;
фаза должна подаваться исключительно на электрод.

Монтажные работы

Основные этапы устройства ионного котла.

1. Планируется схема работы отопительной сети. Есть возможность выбора:

одноконтурная - предназначена только для отопления;
двухконтурная - обеспечивает отопление и подогрев воды для хозяйственных нужд.

2. Монтаж и заземление электродного котла успешно нейтрализует статическое электричество.

3. Выбор и установка отопительных радиаторов, материал которых нормально взаимодействует с водой.

4. Устройство приборов автоматической регулировки.

Технологический процесс

Стальная труба служит основой котла. В ее середину с помощью тройника помещают блок электродов. С другой стороны трубы крепится муфта, которая служит соединением с патрубком.

Между тройником и электродами нужно расположить изолирующий слой. Его роль - это тепловая защита и герметичность корпуса. Для этой цели используют термоустойчивый пластик, на концах которого должна быть выполнена резьба, соединяющая с электродом и тройником.

С наружной стороны котла приваривают винт, к которому будет крепиться нулевая клемма и заземление. Для большей надежности рекомендуется присоединить еще один или два болта. Внешний вид получившейся конструкции выглядит малопривлекательно. Чтобы скрыть его от глаз, можно оформить декоративной отделкой, обладающей свойствами электрозащиты. Кроме того, фасадное покрытие будет ограничивать нежелательный доступ к устройству.

Таким образом, можно без труда собрать электродный котел своими руками. Дальше остается врезать полученный прибор в отопительную систему, заполнить ее водой и включить нагрев.

Поведем итоги

Подробно разобравшись с устройством и принципом действия электродных котлов, можно сделать несколько важных выводов.

Возможность экономичного достижения высокого уровня мощности и быстрого нагрева больших объемов воды оказывает большое влияние на габаритные размеры теплогенераторов. Компактные устройства с минимальным весом можно без труда установить в любом месте дома.

Если возникает необходимость обогреть помещение с большой площадью (500 и более квадратных метров), вполне возможно создать схему подключения нескольких электродных котлов. Следует отметить еще один положительный момент - при устройстве ионного электрического отопления не требуется разрешение и контроль инспекции котлонадзора.

Из всех существующих на сегодняшний день отопительных приборов электродный котел представляется наиболее приемлемым решением. Простое и экономичное оборудование способно подарить тепло нашему дому и подогреть горячую воду для бытовых нужд.

На сегодняшний день существует масса вариантов обустройства индивидуального отопления частного дома. И если одни домовладельцы отдают предпочтение газовым или твердотопливным моделям котлов, то другие считают, что лучше электрических систем отопления еще ничего не придумали. К тому же в условиях постоянного подорожания энергоресурсов любой рачительный хозяин начинает задумываться о способах сократить коммунальные затраты и о выборе действительно эффективного и экономически выгодного источника тепла. Благо, современные производители предоставляют всем такую возможность.

Являясь альтернативным вариантам популярным сегодня системам отопления ионные, или, как их еще называют, электродные котлы уже давно привлекают внимание потенциальных покупателей. Благодаря уникальной методике нагрева теплоносителя в системе, они обладают рядом преимуществ по сравнению с традиционным отопительным оборудованием.

Исторический экскурс

Впервые появившиеся в середине ХХ века, такие котлы использовались предприятиями советского оборонного комплекса для нужд ВМФ. Имеющий компактные размеры ионный котел был идеальной моделью для эксплуатации в ограниченных условиях судна. Агрегат полностью справлялся со своей задачей, работал практически бесшумно, а роль теплоносителя в нем выполняла морская вода.

В начале 90-х количество заказов для оборонки от государства резко сократилось, а такая удачная для своего времени разработка, как электрический ионный котел отопления, оказалась не востребованной. Зато ей воспользовались инженеры Ильин А.П. и Кунков Д.Н., доработавшие котел до усовершенствованной "гражданской" версии и получившие в 1995 году патент на свое "детище".

Конструктивные особенности

От обычного котла ионный электродный котел отличается отсутствием ТЭНа, а потому разогрев системы осуществляется полностью за счет характеристик специального теплоносителя. Вместо ТЭНа в агрегате установлен блок с электродами, выполняющий функцию главного нагревательного элемента. Подобная замена позволила решить сопутствующие эксплуатации большинства электрокотлов проблемы недолговечности и невысокой эффективности.

Несмотря на кажущуюся примитивную конструкцию, ионный котел отопления может похвастаться довольно высоким КПД, практичностью в использовании и практически нулевым уровнем аварийности, что для многих частных домовладельцев является решающими факторами в пользу выбора подобного агрегата. Кроме того, при наличии желания и некоторого опыта, смастерить ионный электрический котел можно и своими руками. Достаточно понять принцип его работы, ознакомиться со схематичным изображением конструкции и подготовить необходимые материалы и инструменты.

Итак, внешне такой котел представляет собой покрытую слоем полиамида цельную стальную трубу. К корпусу изделия подведены:

. патрубки ввода/вывода теплоносителя;
. клеммы подачи питания и заземления;
. выполненный из специального сплава и изолированный полиамидными гайками электрод;

Все места разъемов снабжены дополнительной защитой от утечки тока резиновыми прокладками. Как видите, электроизоляции уделяется особое внимание.

Ряд производителей комплектуют свои ионные котлы системами управления автоматического типа. Именно контроллеры, включающие в себя встроенную защиту от скачков напряжения в сети, блок пускателя и электронный терморегулятор, позволяют поддерживать заданную температуру теплоносителя, снижая тем самым энергопотребление. Управление может быть как прямым, так и удаленным, при помощи gsm-каналов (в более дорогостоящих моделях).

Что касается принципа передвижения теплоносителя внутри котла, то различают ионные котлы закрытого и открытого типа.

Принцип работы

Принцип работы ионного котла основан на школьном курсе физики. Циркулирующая в системе вода, которая и представляет собой теплоноситель, проходя между катодом и анодом подвергается ионизации и приводит в движение "+" и "-" заряженные ионы. Этот процесс сопровождается выработкой тепловой энергии.

За одну секунду полярность ионов меняется до 50 раз. Постоянная смена полярности исключает разложение теплоносителя на отдельные элементы химические элементы - О и Н2. Возрастающая в котле температура в свою очередь повышает давление, которое и обеспечивает непрерывную циркуляцию воды по отопительному контуру.

Следует учитывать, что использование дистиллированной воды в таком котле невозможно. Сконструированная под морскую воду система не сможет обеспечить электрическую цепь между теплоносителем и электродами, в связи с чем заправлять котел требуется специально предназначенной для этих целей жидкостью. Препятствующая образованию солевых отложений, она защитит трубы от коррозии.

Основные характеристики

С основными техническими характеристиками ионного котла отопления можно ознакомиться ниже:

. Минимальная мощность оборудования не может быть ниже 2 кВт (её хватит для отопления помещений до 80 куб.м.), максимальная достигает 50 кВт (подходит для обогрева больших производственных помещений до 1600 куб.м.);
. Мощность агрегатов с одной фазой варьирует от 2 до 6 кВт, с тремя - от 9 до 50 кВт;
. Своего номинального уровня потребление энергии достигает при 75⁰-ной температуре внутри котла. При температуре, превышающей указанную, энергопотребление вырастает и не соответствует заявленному в техпаспорте.
. Размеры стандартного бытового котла обычно составляют не более 320 мм в диаметре, 600 мм - по длине и 12 кг по весу.

Плюсы и минусы эксплуатации

Отзывы, основанные на опыте эксплуатации ионных котлов, носят противоречивый характер. И если часть потребителей остаются довольны габаритными размерами, более быстрым по сравнению с традиционным электрическим котлом нагревом теплоносителя, устойчивостью от перепадов напряжения и экономичным использованием, то другие говорят лишь о минусах такого оборудования. К ним относятся:

. обязательное заземление. Риск поражения током в случае пробоя изолятора у такого котла существенно выше, нежели у ТЭНового аналога;
. зависимость от качества теплоносителя, ведь мощность устройства полностью зависит от степени проводимости используемой воды;
. отсутствие возможности работать в аварийном режиме, например, от аккумуляторов, и использование исключительно переменных источников тока;
. запрет на использование воды из одноконтурной системы отопления;
. невозможность использования такого котла для устройства системы теплого пола и пр.

Обзор популярных моделей

На сегодняшний день хорошим спросом на рынке отопительного оборудования пользуются котлы производства ЗАО "Галан", "ЭОУ", "Котерм", ООО "STAFOR EKO" и др.

Серия "Очаг" марки "Галан", представленная моделями "Очаг2", "Очаг 3" и "Очаг 5", предназначена для бытового использования и различается размерами и мощностью выпускаемых агрегатов. Довольно популярна и серия ионных котлов "Дачник" марки "Котерм". Котерм М1 Дачник может использоваться для обогрева помещений до 200 куб.м. Имея 3 режима мощности (1,2 / 1,7 / 3,5 кВт), он отличается довольно экономичным энергопотреблением - порядка 1,5 кВт/час.

Надо сказать, что ионные котлы при соблюдении рекомендованных производителем условий эксплуатации рассчитаны на внушительный срок службы - до 10 лет. Замену электродов рекомендуется проводить раз в 2-4 года.

По стоимости такие агрегаты зачастую оказываются намного дешевле других отопительных котлов, что является дополнительным преимуществом в их сторону. Цена ионных котлов начинается от 3000-4000 руб. за самые простые модели. Конечно, оборудование с расширенным функционалом будет стоить куда дороже - от 10 000... 12 000 руб. и более.

Часто при планировании автономной системы отопления выбор останавливается на традиционных источниках тепла – газовых или твердотопливных котлах. Что делать в ситуации, когда монтаж подобного оборудования невозможен? Появившиеся недавно ионные могут не только оптимально решить вопрос обогрева помещения, но и займут минимум пространства при монтаже. Их основным преимуществом является новаторская методика нагрева воды в системе отопления.

Работа отопительных элементов данного типа основана на хаотичном движении ионов воды во время прохождения ее между активными элементами котла – анода и катода. Электрический ток, протекающий между ними, ускоряет движение ионов, тем самым поднимая общую температуру воды. Общая схема работы показана на рисунке:

Схема работы ионного котла

Но не стоит обманываться простотой конструкции. Собрать надежный и безопасный ионный котел полностью в домашних условиях не получится. Для производства катода и анода используется специальный материал, который не подвержен коррозийному воздействию и имеет высокую механическую прочность. Корпус котла должен быть полностью герметичен, так как малейшее несоответствие стандартного соединения с разводкой труб может привести к прорыву.

Стандартная комплектация состоит из самого элемента отопления, термостата для регулировки температуры и защитного реле.

Преимущества

Особенностью использования данного типа нагревателя является его компактность и возможность создания нескольких замкнутых отопительных систем в одном помещении. Преимущества использования ионных котлов отопления:

Габаритные размеры позволяют установить его в любом месте отопительной системы.
Высокий КПД (до 99%). Монтаж катода и анода непосредственно в системе отопления сводит потери энергии к минимуму.
Площадь обогрева 1 кВт потребляемой энергии составляет около 20 м.кв.
Малое время нагрева воды в системе. Благодаря низкой инертности запуска, вода в батареях прогреется до нужного уровня за короткое время.
Высокая степень защиты от перепада напряжения в сети. Так же котел не выйдет из строя при «холостой» работе – отсутствии воды в системе.

Благодаря вышеописанным преимуществам, ионные котлы отопления могут устанавливаться как в частных домах, так и в квартирах.

Монтажная схема

Подключение ионного нагревательного элемента не требует специальных монтажных навыков. Для проведения пуско-наладочных работ можно ориентироваться по самой простой схеме, представленной на рисунке:

Общая схема подключения ионного котла

Для монтажа потребуется:

Ионный котел. Для того, чтобы выбрать котел оптимальной мощности необходимо знать параметры обогреваемого помещения. Рассмотрим вариант 2-х комнатной квартиры (48 м.кв., высота потолков 2,6 м.) с хорошей теплоизоляцией. Рассчитаем общий объем помещения:

48*2,6=125 м³.

Потребляемая мощность для обогрева 1 м³ ионным котлом составляет 0,025 кВт., т.е. для комфортной температуры в квартире будет достаточно установить в систему отопления котел мощностью 3 кВт.

Шаровой вентиль необходим для перекрытия воды в случае непредвиденной поломки или замены воды в системе.
Циркуляционный насос обеспечивает движение воды в системе для равномерного распределения по теплоносителям.
Фильтрующий элемент препятствует попаданию в емкость котла загрязняющих элементов из (ржавчина, накипь.).
Для слива воды используют сливной кран, расположенный в самой низкой точке обратной трубы.
Расширительный бак необходим для компенсации расширения воды во время ее разогрева до нужной температуры.
Модуль автоматического включения котла произведет запуск системы согласно заданным параметрам.
Воздухозаборник.

Следует обратить внимание, что для нормального функционирования ионного котла отопления необходима вода строго определенной плотности. При монтаже в уже работающую до этого систему необходимо заменить всю жидкость, а в новую добавить специальный ингибитор. Вода должна быть дистиллированная.

Для первых 120 см соединения котла с системой применять стальные (но не оцинкованные) трубы.

И электродные. О последних и пойдёт речь в статье.

Электродный котёл

Характеристика

Электродный котёл (его ещё называют ионным или ионообменным) отличается от других агрегатов, работающих от сети, тем, что имеет открытый электрод , на который подаётся ток.

Относится к приборам отопления прямого нагрева, в которых тепло направляется прямо к энергоносителю. Это даёт возможность мгновенно увеличить мощность конструкции, потому что в процессе передачи тепла нет препятствий.

Нагрев осуществляется с помощью электродов , которые погружены в бак с жидкостью. Ток проводится через теплоноситель с частотой 50 Герц и создаёт барьер для электролиза . Поэтому внутренняя сторона котла остаётся избавленной от налёта накипи.

Нагревательный процесс жидкости происходит при помощи появляющегося сопротивления. Это происходит очень быстро. Таким образом, ёмкость (бак) может быть не большой по размерам, так как не требуется ждать нагрева жидкости элементом. Такие свойства конструкции данного котла позволяют сэкономить бюджет пользователя за счёт уменьшения энергозатрат в системе отопления.

Электродный отопительный котёл очень чувствителен к составу воды, обычная вода из водопровода не может применяться для работы агрегата.

Перед монтажом требуется провести специальную подготовку жидкости. Хорошо, если в наличии есть антифризы , которые порекомендовал производитель.

Также имеет ещё одну особенность, которая заключается в постепенном растворении электродов. Это естественный процесс, его ускорение и замедление зависит только от степени интенсивности использования системы отопления.

Преимущества и недостатки

Для начала стоит сказать, что электродные котлы целесообразно устанавливать лишь в тех местах, где надёжная проводка и стабильная сеть. Если происходит периодическое отключение электричества и сильные перепады напряжения, то монтировать электродные агрегаты не стоит, так как они не смогут нормально работать. Однако и в этом случае можно найти решение. Например, прикупить источник бесперебойного питания или дизельный генератор.

Он накапливает небольшое количество энергии, которых должно быть достаточно на пару часов функционирования котла в аварийной ситуации. Есть модели ИБП , которые корректируют напряжение с помощью встроенного стабилизатора.

Плюсы электродного котла отопления:

Безопасность для человеческого здоровья находится на высоком уровне. Ионные котлы для отопления выполнены таким образом, что утечка тока практически не возможна. Пожар исключён, поэтому конструкцию можно использовать для поддержания минимальной температуры без постоянного надзора человека.
Небольшие габариты и возможность монтажа в отопительную сеть, функционирующую на газовом топливе. Получается, что электродный котёл запускается после прекращения подачи газового топлива.
Быстрый нагрев теплоносителя , тихая работа, лёгкая замена элементов нагрева без замены целого устройства.
При желании можно устанавливать в жилых помещениях без монтажа дымохода и самой котельной.
Высокий коэффициент полезного действия , который достигает 96 % при функционировании, а при нагреве экономия электричества составляет 40 %. Плюс отсутствие грязи, пыли, дыма и копоти.

Электрический котёл электродный в среднем расходует на 40 % меньше электричества, чем другое устройство отопления от сети. Пользователи отмечают этот нюанс как самое важное достоинство агрегата.

Как и любая отопительная система, электрокотёл электродный имеет свои минусы.

К недостаткам данных агрегатов относят следующее пункты:

Немалая стоимость электроэнергии. Электричество стоит намного дороже, чем, к примеру, газ, но в то же время прекрасно подойдёт для обеспечения теплом дома, который находится далеко от населённого пункта и посещается время от времени.
Не универсальность. Ионный котел для отопления частного дома зачастую не совместим с некоторыми типами труб и батарей. Как пример, можно привести использование в отопительной системе радиаторов из чугуна, когда проблемы появляются по причине неровностей с внутренней стороны, а также большого объёма жидкости. Обычно один раздел батареи из чугуна рассчитан на 2,5 литра воды.
Проблемы с использованием . В таком случае желательно применять .
Требование ионнообменного электрокотла к постоянному сопротивлению теплоносителя. Его можно корректировать посредством добавления добавок, исключающих появление накипи.

Принцип работы и устройство

Устройство электродного котла

Работают электродные котлы для отопления частного дома по стандартным законам физики. Жидкость в агрегате нагревается не с помощью какого-либо элемента, а при помощи молекулярного распада воды на разнозаряжённые ионы. В ёмкость с теплоносителем монтируются два электрода , запускается подача электричества. Водные молекулы под воздействием тока с показателем частоты 50 Герц (число колебаний в минуту) делятся на положительно заряжённые и отрицательно заряжённые ионы. В момент процесса разделения и получается тепло. Каждый ион тянется со своим зарядом к конкретному электроду .

Нагрев воды получается очень быстрым, так как сопротивление теплоносителя высоко и процесс электролиза препятствует появлению накипи на стенках котла. Можно сделать вывод, что котёл электрический электродный – вечно функционирующий прибор.

Конструкция такого котла не сложная. Это агрегат небольших габаритов в форме трубы, постоянно врезающуюся в систему трубной развязки путём резьбового соединения с помощью американок. К тому же электроды присоединяются с одного конца прибора. Запуск жидкости-теплоносителя осуществляется через боковой патрубок, а выход — через незанятый торец.

Как сделать своими руками электродный котёл

Основное умение, которое вам понадобится, – это умение работать с варочным аппаратом. Основные детали для конструкции – это металлическая трубка и электрод.

Приступим. Чтобы сделать котёл электродный своими руками, потребуются следующие элементы:

Аппарат для сварки.
Труба в диаметре до 10 см и длине не более 25 см.
Электрод (можно взять небольшой стержень из металла диаметром около 11 мм).
Соответствующего размера тройник.
Соединительная муфта .
Изолятор для электрода и клемм (заземляющий, нулевой).

Начинаем процесс сборки:

На первом этапе с двух сторон требуется накрутить муфту с тройником и прочно затянуть изделия, чтобы протечки были исключены.
На втором этапе нужно погрузить электрод со стороны тройника в трубу, крепко установив его внутри при помощи изолятора из диэлектрика . Можно применить заглушку с биметаллического радиатора. Цель – сделать пространство между трубой и электродом . В заглушке требуется только сделать отверстие нужного диаметра, вставить туда стержень и прочно закрепить гайкой с внешней стороны.
Следующим этапом будет приваривание пары болтов на корпусе трубы (М8 или М10). Они необходимы для подключения нулевой клеммы и заземляющей. Оголённые точки подключения нужно тоже защитить, чтобы ограничить себя от удара током.
Четвёртым этапом будет установка котла, его обвязка. Размеры конструкции не большие, поэтому её можно спрятать под раковину.
Всё. Можно запускать теплоноситель для электродных котлов отопления и испытывать систему отопления.

Обзор производителей ионных котлов

На российском рынке популярными производителями электродных энергосберегающих котлов являются сразу несколько. Всё чаще желающие приобрести тепло и комфорт покупают электродные котлы Галан, ЭОУ, Инноватор и пр.

Рассмотрим подробнее некоторых производителей.

Электродные котлы Галан . Отзывы пользователей свидетельствуют о востребованности этой марки на рынке ионного отопительного оборудования. Галан – это московская компания, однако её поставки продукции осуществляются далеко за пределы России. Первые её патенты берут начало в 1990 году.

Модельный ряд электродных котлов Галан представлен различными наименованиями и тремя линейками. Также все отличаются мощностными характеристиками.

Можно выделить первую серию, Галан «Вулкан» , предназначенную для отопления домов, больших по площади, для многоквартирок и общественных зданий. Функционирует серия только от трёхфазной сети и представлена моделями мощностью 25, 36, 50 кВт.

Электродный котёл Галан Вулкан

Вторая серия Галан «Гейзер» является линейкой средних мощностных характеристик. В ней только два наименования, которые имеют мощности 9 и 15 кВт. Данные электродные котлы хорошо подойдут для множества средних по площади частных домов.

Третья серия представлена более компактными моделями мощностью от 2 до 6 кВт. Линейка под названием «Очаг» имеет серьёзные характеристики, несмотря на компактные габариты. С лёгкостью отопит небольшие по площади домики.

Электродные котлы Галан за всё своё существование практически не подвергались изменениям, они имеют надёжную и проверенную конструкцию. В то время как автоматика к агрегатам постоянно изменяется и дополняется в соответствии с пожеланиями пользователей.

Электродный котёл ЭОУ . Аббревиатура расшифровывается как «Энергосберегающая отопительная установка». Это российская компания, которая давно зарекомендовала себя и в других странах дальнего и ближнего зарубежья. Её продукция имеет международные сертификаты качества.

Электродный котёл ЭОУ

В модельном ряду ЭОУ две линейки. Первая из них рассчитана на однофазную сеть 220 В и представлена мощностями от 2 до 12 кВт, вторая функционирует при наличии трёхфазной сети 380 В, а разные наименования марок имеют индивидуальные мощности до 120 кВт. Можно заметить одинаковое решение во внешнем представлении агрегатов.

Компания ЭОУ отвечает за бесперебойную работу продукции в течение 30 лет и на первые десять лет даже даёт гарантию.

Электродный тороидальный котёл Инноватор . Упоминая эту компанию, говорят про тороидальный электродный котёл. Отзывы в сети свидетельствуют о высоком коэффициенте полезного действия (доходит до 99,9 %), а также о качестве продукции.

Электродный котёл Инноватор – это простая конструкция, небольшие размеры, стабильность и надёжность, которые сопровождаются широкими требованиями к качеству жидкости и необходимости постоянной подачи электроэнергии. Но недостатков на фоне преимуществ моделей довольно мало.

Электрический тороидальный котел Инноватор

Преимущества такого котла в возможности регулировки мощности каждой модели от 1 до 20 кВт, в лёгком монтаже в любую отопительную систему. Тороидальный электродный котёл может функционировать при однофазной, двухфазной и трёхфазной сети.

Имеет размеры 30*10*10 сантиметров.

Для установки не требуется труба из стали. Тороидальный электродный котёл Инноватор работает бесшумно, а срок службы составляет 30 лет.

Гарантия даётся производителем на 60 месяцев.

Стоимость — 8 200 рублей.