Разное 

Катодные котлы отопления: Электрические электродные котлы отопления (ионные)

alexxlab 0 Комментариев

Электродные котлы отопления. Устройство и работа. Плюсы и минусы

Электродные котлы отопления широко применяются в отопительных системах квартир и частных домов. Во многих смыслах они превосходят по эффективности работы и эксплуатационным характеристикам оборудование нагревающее теплоноситель ТЭНами. Главными конкурентами электродных котлов являются вихревые устройства, пользующиеся популярностью на рынке теплового оборудования.

Электродные котлы отопления работают на электродах по принципу электролиза. Главными компонентами этого отопительного котла, являются следующие элементы:

1 — Подача нагретого теплоносителя в систему отопления
2 — Стальной корпус
3 — Электроизоляционный слой
4 — Теплоноситель в процессе нагрева
5 — Блок электродов
6 — Подача теплоносителя
7 — Уплотнитель и дополнительная изоляция электродов
8 — Подключение электропитания

Как работают электродные котлы отопления

Отопительные системы электродного типа могут применяться только в закрытых системах. Они несовместимы со стандартными инженерными коммуникациями, которые используются в централизованном теплоснабжении. Очень важно, чтобы теплоноситель находился в закрытом контуре и вероятность контакта с ним полностью исключалась. Считается, что КПД таких устройств равен 96-98%. При этом максимального показателя можно достигнуть только используя специализированные теплоносители высшего качества. Применение обыкновенной воды категорически запрещено.

К применяемой воде в электродных котлах предъявляются определённые требования, она должна иметь требующиеся показатели сопротивления и проводимости, обеспечивающие скорость нагрева. Так как она является теплоносителем и элементом электрической системы.

Работа электродных котлов базируется на нагреве теплоносителя путём процесса ионизации, поэтому эти устройства ещё называют ионными, ионообменными или электролизными. Ионы, активно двигаясь, выделяют энергию, из-за чего происходит, нагрев теплоносящей жидкости. Именно благодаря этому и возможен столь высокий КПД, ведь теплоноситель получает нагрев без вспомогательных систем выполняющих роль посредников.

Электродные системы получили свое название благодаря тому, что внутри котла находится 2 электрода. На катод подается минусовый заряд, а на анод положительный. Через котел циркулирует теплоноситель, при этом в нем самом двигается электрический заряд, что приводит к разогреву жидкости.

Мощность в котлах регулируют путём изменения промежутка между электродами. Вода нагревается постепенно, при её нагревании электрическое сопротивление уменьшается, а величина тока возрастает, увеличивая объём выделяемого тепла.

Достоинства электродных котлов
  • Высокая скорость нагрева.
  • Быстрый выход на номинальную мощность.
  • Экономичность.
  • Компактность.
  • Возможность модернизации для увеличения мощности системы.

Технология подогрева теплоносителя позволяет обеспечить моментальную передачу тепла. В случае с оборудованием в котором применяется электрический ТЭН сначала осуществляется разогрев спирали, после кварцевого песка, далее металлической трубы и только в конце самой жидкости. Электродные котлы отопления лишены вспомогательных систем, которые будут забирать время на собственный разогрев. Электрическая энергия напрямую действует на теплоноситель, что в конечном счете позволит намного быстрее разогреть радиатор отопления и воздух в помещении. Также данное оборудование превосходит и газовые котлы. Электронное оборудование уже будет греть помещение, в то время как газ еще даже не разогреет сам теплоноситель в батареях.

Электродные котлы быстро выходят на номинальную мощность. Не менее важной особенностью такой системы является ее нормальная переносимость утечки теплоносителя из системы. Другое оборудование, работающее на электричестве, особенно это касается вихревых котлов, если жидкость вытечет, то сломается очень быстро. Когда же потеря теплоносителя наблюдается у электродных котлов, то катод и анод от этого никак не пострадают. После ремонта труб, или батареи, оборудование будет работать также эффективно.

Нельзя не отметить и компактность таких установок. Вес котла обычно составляет всего около 6 кг. Это невероятно мало и практически в 10 раз меньше чем газового оборудования. Столь маленький котел не требует много места для монтажа, что особенно важно при обустройстве автономного отопления в маленьких квартирах. Оборудование можно без проблем спрятать в нише или внутри шкафчика на кухне, под экраном ванной и т.д.

В том случае если подобранное оборудование имеет недостаточную мощность и в конечном счете не удается поддерживать требуемый уровень температуры, всегда можно доставить еще один котел. Две установки никак не помешают друг другу, несмотря на то, что располагаются в одной закрытой системе.

Недостатки электродных обогревательных установок

Данное оборудование безусловно является более безопасным чем газовые или твердотопливные системы. Но его нельзя назвать абсолютно безвредным. Для обеспечения работы электродные котлы отопления необходимо заземлять. Использование с ними устройств УЗО не гарантирует надежное срабатывание, так как система имеет большую продолжительность трассы отопления. По этой причине для предотвращения пробивания электрического тока требуется позаботиться о хорошем заземлении. Его нужно периодически проверять, контролируя место соединения на предмет окисления.

Основным недостатком оборудования является его высокая требовательность к качеству теплоносителя. Обычная вода из-под крана совершенно непригодная, поскольку для обеспечения нормальной и безопасной работы прибору требуется жидкость с высоким сопротивлением при передаче электрического тока. При этом стоит отметить, что однажды приобретя теплоноситель и залив его в систему можно практически забыть об интенсивном образовании накипи и коррозии, нежели в случае с применением обыкновенной воды.

Установка такого оборудования требует регистрации, что почти во всех странах сопровождается определенной бюрократической волокитой. К примеру, в России получение разрешения может занять полгода.

Расчет экономической выгоды от использования электродных котлов

При желании перейти на автономное отопление в квартире или доме существует несколько альтернативных вариантов оборудования, которое можно применять. Для подавляющего большинства жилищ выгоднее всего остановиться на электрических котлах, так как газопроводы имеются далеко не везде, а чтобы носиться с твердым топливом не всегда есть возможность или желание. Изучая вопрос, сколько будут потреблять электродные котлы отопления, можно заранее весьма точно рассчитать количество энергии необходимой оборудованию для работы в сутки или месяц.

Считается, что для обогрева 20 м² помещения со стандартными потолками на 2,5-2,7 м достаточного использования системы мощностью 1 кВт, и емкостью теплоносителя 40 л. Отталкиваясь от данного показателя можно проводить расчеты потребления в сутки. Установлено, что среднестатистические теплопотери здания при уровне мороза на улице -23°С котел включается и отключается фактически проработав 8 часов за сутки. Таким образом, в пик холода на обогрев помещения 20 м² уйдет 8 кВт в сутки или 240 в месяц. Для квартиры на 40 м² потребуется 480 кВт.

При этом не стоит забывать, что такое потребление будет наблюдаться на протяжении не всей зимы. При оттепели теплопотери дома значительно упадут, поэтому и греть потребуется меньше. Среднестатистическое время работы котла 8 часов в сутки возможно только в случае наличия достаточного уровня утепления здания. В первую очередь в нем должны быть установлены металлопластиковые стеклопакеты.

Похожие темы:
  • Системы отопления. Виды и особенности. Какую выбрать
  • Электрические котлы отопления. Виды и устройство. Применение
  • Индукционные котлы отопления. Виды и устройство. Работа
  • Тепловые насосы. Виды и устройство. Работа и применение
  • Гелиосистема. Виды и устройство. Работа и применение. Особенности

Электродные котлы отопления, ионные, катодные, анодные

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

Электродные котлы отопления

  • Как появились электродные котлы
  • В чем заключается принцип работы
  • Характеристики электродных котлов отопления
  • Что следует знать

Как появились электродные котлы

Такие устройства, как электродные котлы отопления, были созданы еще в середине прошлого столетия предприятиями оборонного комплекса для подводного флота Советского Союза. В частности – это было для того чтобы производить отопление отсеков подводных лодок, которые имели дизельные двигатели. Такой прибор по тем временам полностью соответствовал всем условиям заказа подводного флота. Ведь устройства имели довольно маленькие размеры, если сравнивать их с обычными котлами. Им не требовалась вытяжка, при работе такие устройства не шумели.

При всех достоинствах они эффективно нагревали носитель тепла, а стоит заметить, что использовалась для этого морская вода. Далее к 90-тым годам заказы для оборонного комплекса уменьшились в объемах, так, и потребности военного флота в таких котлах прекратились.

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

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

Современные электродные котлы отопления

В чем заключается принцип работы

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

Принцип работы электродного котла

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

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

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

Характеристики электродных котлов отопления

Электрические электродные котлы отопления обладают некоторыми положительными свойствами:

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

Электродный котел занимает очень мало места

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

Но стоит выделить несколько недостатков электродных котлов:

  • Электродный котел отопления потребляет только переменный ток, а при постоянном будет электролиз воды.
  • Нужно соблюдать высокие требования к электролитическим характеристикам носителя тепла. Если они изменятся – качество работы котла, то есть, выработка тепла, будет снижено.
  • Такой котел требует обязательного заземления, собственно, как и любой котел с ТЭНом.
  • Температура нагревания носителя тепла не должна быть более 75 градусов, так как энергопотребление котла значительно повысится.
  • На электродах может появиться накипь, вследствие чего мощность котла может стать ниже.

Накипь приводит к разрушению ТЕНов

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

Что следует знать

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

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

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

Boilers & Pipe Networks — sychem

+ + + + + +

  • Method
  • Description
  • Warranty
  • Cathodic Protection

Method

Активная катодная защита с подаваемым током представляет собой самую надежную систему защиты от коррозии для котлов. Этот метод применяется уже более 50 лет и считается абсолютным методом защиты стальных конструкций в любой форме агрессивной среды. Помимо котлов, этот метод также применяется для защиты трубопроводов перекачки топлива, кораблей, нефтяных буровых платформ, распределительных сетей питьевой воды, стальных резервуаров и т. д. Метод катодной защиты подаваемым током основан на равномерном распределении заданного напряжения постоянного тока. на защитной конструкции. Поверхность стальной конструкции соединена с катодом источника и поэтому полностью защищена.

По той же причине невозможно распределение тока по трубопроводным сетям, для защиты которых система требует комбинации с соответствующей установкой для электролитического растворения алюминия. Привнесенные в воду ионы алюминия являются сильными ингибиторами коррозии и образуют на внутренней поверхности стальных труб тонкий защитный сплошной слой оксидов алюминия и кремния толщиной не более 0,1-0,2 мм. Достигается защита от коррозии, в то же время предотвращается образование карбонатных отложений (накипи).

Описание

Система состоит из электронных блоков управления, которые индуцируют ток между стенками бака котла и специальных анодов из титана, покрытых смешанными оксидами (Mixed Oxide Titanium Anodes). Эти аноды устанавливаются внутри баков котла по определенной конструкции, которая модифицируется в зависимости от требований каждой системы в отношении формы анода (стержни, проволока и т. д.) и места установки. Установка выполняется с использованием эквивалентных соединителей, специально разработанных и изготовленных из титана, нержавеющей стали и тефлона.

Защита от коррозии контролируется с помощью электрода сравнения Ag/AgCl из тефлона, который устанавливается в определенном месте внутри бака котла в соответствии с каждой конструкцией системы. Подаваемый ток позволяет поддерживать мощность котла на уровне ниже -800 мВ по отношению к значению Ag/AgCl, что является установленным пределом во всех международных стандартах (ASTM, DIN, BS) для достижения полной защиты стали от коррозии.

Гарантия

Метод катодной защиты подаваемым током уже более 50 лет применяется на всех конструкциях, подвергающихся интенсивному воздействию агрессивных сред (корабли, платформы, трубопроводы, системы охлаждения, котлы) и представляет собой единственную активную защиту от коррозии. Метод доступен для стальных конструкций.

Относительно метода электролитического растворения алюминия отмечается, что самая первая система была установлена ​​в 1924 году и работает до сих пор. На сегодняшний день по всему миру установлено более 40 000 таких систем. Органы планирования Дании, где был изобретен метод, считают ошибочным отсутствие защиты от коррозии сети распределительных трубопроводов горячего водоснабжения в новостройках с применением электролитического растворения алюминия.

Катодная защита

Системы катодной защиты котлов полностью автоматизированы и обеспечивают ряд параметров индикации рабочего состояния для каждого котла (подаваемый ток, напряжение, потенциал/степень защиты) через ЖК-цифровой экран, встроенный в центральный блок управления.

Кроме того, предусмотрена возможность контроля и автоматической регулировки работы системы, когда и если это необходимо, с предоставлением и программированием специальной электронной карты управления, которая подключается напрямую и без вмешательства в указанном месте перед центральным блоком управления.

Расчетный срок службы анодов превышает 20 лет, что практически обеспечивает неограниченный срок эксплуатации защищаемых котлов.

©2023 Development & Marketing By DigitalUp

Войдите под своими учетными данными

Кто-нибудь использует катодную защиту для увеличения срока службы котла???