Какой способ нагрева используют в электродном водонагревателе

Обновлено: 04.07.2024

Электродный нагрев жидких сред

Электродный способ нагрева применяют для нагрева проводников II рода : воды, молока, фруктовых и ягодных соков, почвы, бетона и т.д. Электродный нагрев широко распространен в электродных водонагревателях, водогрейных и паровых котлах, а также в процессах пастеризации и стерилизации жидких и влажных сред, тепловой обработки кормов.

Материал помещают между электродами и нагревают электрическим током, протекающим по материалу от одного электрода к другому. Электродный нагрев считается прямым нагревом - здесь материал служит средой, в которой электрическая энергия преобразуется в тепловую.

Электродный нагрев - наиболее простой и экономичный способ нагрева материалов, не требует специальных источников питания или нагревателей из дорогостоящих сплавов.

Электроды подводят ток к нагреваемой среде и сами током практически не нагреваются. Электроды изготавливают из недифицитных материалов, чаще всего из металлов, но и могут быть и неметаллическими (графитовыми, угольными), Во избежание электролиза для электродного нагрева используют только переменный ток.

Проводимость влажных материалов обуславливается содержанием воды, поэтому в дальнейшем электродный нагрев будем рассматривать, главным образом, к нагреву воды, но приводимые зависимости применимы и к нагреву других влажных сред.

Нагрев в электролите

В машиностроении и ремонтном производстве применяют нагрев в электролите . Металлическое изделие (деталь) помещают в электролитическую ванну (5 - 10 %-ный раствор Na ₂ CO ₃ и др.) и подсоединяют к отрицательному полюсу источника постоянного тока. В результате электролиза на катоде выделяется водород, а на аноде - кислород. Слой пузырьков водорода, покрывающий деталь, представляет для тока высокое сопротивление. В нем выделяется основная доля теплоты, нагревающая деталь. На аноде , имеющем гораздо большую поверхность, плотность тока мала. При определенных условиях деталь нагревается электрическими разрядами, возникающими в водородном слое. Газовый слой одновременно служит теплоизоляцией, предотвращающей охлаждение детали электролитом.

Преимущество нагрева в электролите - значительная плотность энергии (до 1 кВт / см2), обеспечивающая высокую скорость нагрева. Однако это достигается повышенным расходом энергии.

Электрическое сопротивление проводников II рода

Проводники II рода называют электролитами . К ним относятся водные растворы кислот, щелочей, солей, а также различные жидкие и влагосодержащие материалы (молоко, влажные корма, почва).

Дистиллированная вода имеет удельное электрическое сопротивление порядка 10 4 ом х м и практически не проводит электрический ток, а химически чистая вода является хорошим диэлектриком. "Обычная" вода содержит в растворенном виде соли и другие химические соединения, молекулы которых диссоциируют в воде на ионы, сообщая ей ионную (электролитическую проводимость). Удельное электрическое сопротивление воды зависит от концентрации солей и приближенно может быть определено по эмпирической формуле

p ₂₀ = 8 х 10 / С,

где p ₂₀ - удельное сопротивление воды при 20 0 С, Ом х м, С - суммарная концентрация солей, мг/г

Атмосферная вода содержит растворенных солей не более 50 мг/л, воды рек - 500 - 600 мг/л, подземные воды - от 100 мг/л до нескольких граммов на литр. Наиболее часто встречающиеся значения у дельного электрического сопротивления p ₂₀ для воды находятся в диапазоне 10 - 30 Ом х м.

Электрическое сопротивление проводников II рода существенно зависит от температуры. С ее возрастанием увеличивается степень диссоциации молекул солей на ионы и их подвижность, вследствие чего проводимость повышается, а сопротивление снижается. Для любой температуры t до начала заметного парообразования удельная электрическая проводимость воды, Ом х м -1 , определяется линейной зависимостью

yt = y20 [1 + a (t-20)] ,

где y20 - удельная проводимость воды при температуре 20 o C , а - температурный коэффициент проводимости, равный 0,025 - 0,035 o C -1 .

В технических расчетах обычно пользуются не проводимостью, а удельным сопротивлением

pt = 1/ yt = p20 / [1 + a (t-20)] (1)

и его упрощенной зависимостью p (t) , принимая a = 0,025 o C -1 .

Тогда удельное сопротивление воды определяют по формуле

pt = 40 p20 / (t +20)

В диапазоне температур 20 - 100 о С удельное сопротивление воды возрастает в 3 - 5 раз, во столько же раз изменяется мощность, потребляемая из сети. Это один из существенных недостатков электродного нагрева, приводящий к завышению сечения питающих проводов и усложняющий расчет установок электродного нагрева.

Удельное сопротивление воды подчиняется зависимости (1) только до наступления заметного парообразования, интенсивность которого зависит от давления и плотности тока в электродах. Пар не является проводником тока, и поэтому при парообразовании удельное сопротивление воды возрастает. В расчетах это учитывается коэффициентом b , зависящим от давления и плотности тока:

pc м = p в b = p в a e k J

где pc м - удельное сопротивление смеси вода - пар, p в - удельное сопротивление воды без заметного парообразования, a - постоянная, равная для воды 0,925, k - величина, зависящая от давления в котле (можно принять k = 1 , 5 ), J - плотность тока на электродах, А/см2.

При нормальном давлении влияние парообразования сказывается при температуре выше 75 о С. Для паровых котлов коэффициент b достигает значения 1,5.

Электродные системы и их параметры

Электродная система - совокупность электродов, определенным образом связанных между собой и питающей сетью, предназначенных для подвода тока к нагреваемой среде.

Параметрами электродных систем являются : число фаз, форма, размеры, число и материал электродов, расстояние между ним, электрическая схема соединения ("звезда", "треугольник", смешанное соединение и т. п.).

При расчете электродных систем определяют их геометрические параметры, обеспечивающие выделение в нагреваемой среде заданной мощности и исключающих возможность ненормальных режимов.

Мощность трехфазной электродной системы при соединении звездой:

P = U₂ л / R ф = 3 U ф / R ф

Мощность трехфазной электродной системы при соединении треугольником:

При заданном напряжении U л питания мощность электродной системы P определяется сопротивлением фазы R ф, которое представляет собой сопротивление тела нагрева, заключенного между электродами, образующими фазу. Конфигурация и размеры тела зависят от формы, размеров и расстояния между электродами. Для простейшей электродной системы с плоскими электродами шириной каждого b , высотой h и расстоянием между ними:

R ф = pl / S = pl / (bh)

где, l , b , h - геометрические параметры плоскопараллельной системы.

Размеры электродов, обеспечивающие необходимое значение R ф, могут быть рассчитаны, если известно аналитического описание электрического поля между электродами, а также зависимость p от определяющих ее факторов (температура, давление и др.).

Кроме этого, важно обеспечить надежность электродной системы, исключение порчи продукта и электрического пробоя между электродами. Эти условия выполняются ограничением напряженности поля в межэлектродном пространстве, плотности тока на электродах и правильным выбором материала электродов.

Допустимую напряженность электрического поля в межэлектродном пространстве ограничивают требованием недопущения электрического пробоя между электродами и нарушения работы установок. Допустимую напряженность E доп поля выбирают по электрической прочности Епр поля выбирают по электрической прочности Епр материала с учетом коэффициента запаса: Едоп = Епр / (1,5 . 2)

Величина Едоп определяет расстояние между электродами:

По опыту проектирования и эксплуатации электродных водонагревателей значение Едоп принимают в пределах (125 . 250) х 102 Вт/м, минимальное значение соответствует удельному сопротивлению воды при температуре 20 о С менее 20 Ом х м, максимальное - удельному сопротивлению воды при температуре 20 о С более 100 Ом х м.

Допустимую плотность тока ограничивают из-за возможности загрязнения нагреваемой среды вредными продуктами электролиза на электродах и разложения воды на водород и кислород, которые в смеси образуют гремучий газ.

Допустимую плотность тока определяют по формуле:

Максимальная плотность тока:

Jmax = k н I т / S ,

где, k н = 1,1 . 1,4 - коэффициент, учитывающий неравномерность плотности тока по поверхности электрода, I т - сила рабочего тока, стекающего с электрода при конечной температуре, S - площадь активной поверхности электрода.

Во всех случаях должно быть соблюдено условие:

Материалы для электродов должны быть электрохимически нейтральны (инертны) относительно нагреваемой среды. Недопустимо выполнять электроды из алюминия или оцинкованной стали. Лучшими материалами для электродов служат титан, нержавеющие стали, электротехнический графит, графитизированные стали. При нагреве воды для технологических нужд используют обычную (черную) углеродистую сталь. Для питья такая вода непригодна.

Регулирование мощности электродной системы возможно при изменении значений U и R . Чаще всего при регулировании мощности электродных систем прибегают к изменению рабочей высоты электродов (площади активной поверхности электродов) путем введения между электродами диэлектрических экранов или изменением геометрического коэффициент электродной системы (определяется по справочникам в зависимости от схем электродных систем).

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Итоговый тест по дисциплине "Электроснабжение сельского хозяйства" (с верными ответами)

4. Номинальная мощность, развернутая длина, наружный диаметр ТЭНа, условное обозначение длины контактного стержня.

11. Зависимость мощности нагревателя от приложенного напряжения:

12. Количество термических сопротивлений необходимых для определения мощности потерь через двухслойную стенку:

13. Закон для определения удельной поверхностной мощности нагревателя при лучистом теплообмене:

2. Стефана - Больцмана;

4. Ленца - Джоуля.

14. Единицы измерения удельной теплоемкости:

15. Единицы измерения плотности тока:

16. Пределы частоты ультразвуковых установок:

2. От20*10 3 до10 10 Гц;

3. От 16 Гц до 20*10 3 Гц;

4. Свыше 10 10 Гц.

17. Цель применения магнитной обработки воды:

1. Для улучшения диэлектрических свойств воды;

2. Для уменьшения накипи;

3. Для изменения химических свойств воды;

4. Для обеззараживания.

18. Более высокий КПД имеют водонагреватели :

3. Не зависит от типа нагревателя;

19. Способ нагрева применяемый в котлах ЭПЗ-100:

20. При обогреве сверху в комбинированной системе местного обогрева применяют:

2. Инфракрасные облучатели;

3. Ультрафиолетовые облучатели;

4. Не применяют ничего.

21. Допустимая температура окружающего воздуха ТЭН в электрокалорифере:

22. Диэлектрическая проницаемость зерна с возрастанием влажности:

2. Останется прежней;

3. Увеличится;

23. Формула определяющая напряжение коронного разряда:

24. Диаметр проволоки в ТЭН:

4. 0,25. 1,6 мм.

25. Способ нагрева используемый для сушки зерна:

3. Диэлектрический;

26. Количество нагревательных элементов в ЭВ-Ф-15:

27. Режим работы ЭВ-Ф-15:

3. ручной и автоматический;

28. Способ нагрева ЭПЗ-100:

29. Срок службы ТЭН:

1. До 100 тыс. часов;

2. До 50 тыс. часов;

3. До 20 тыс. часов;

4. До 10 тыс. часов.

30. В элементном водонагревателе, соединённом "звездой", при перегорании одного ТЭНа ток:

1. Уменьшится;

3. Останется неизменным;

4. Ток будет равен 0.

31. Максимальная мощность водонагревателей ЭПЗ:

32. При параллельном включении двух одинаковых нагревателей мощность будет :

1. Ниже в 2 раза;

3. Выше в Ö3 раз;

4. Выше в 2 раза.

33. При последовательном включении двух одинаковых нагревателей мощность будет :

1. Не изменится;

2. Ниже в Ö3 раз;

3. Ниже в 2 раза;

4. Выше в 2 раза.

34. При последовательном переключении со "звезды" на параллельную "звезду" мощность шести нагревателей:

1. Уменьшится в 2 раза;

3. Увеличится в 2 раза;

4. Увеличится в 4 раза,

35. Способ нагрева используемый для сушки зерна:

3. Диэлектрический;

36. Основные параметры характеризующие режимы индукционного нагрева:

4. Скоростью нагрева.

37. Способ увеличения теплоотдачи ТЭН:

2. Изменение схемы включения;

3. Оребрение;

4. Различия формы ТЭНа.

38. Обрыв заземляющего контура водонагревателя определяется:

1. Отключением зануления;

2. Визуально;

3. Сработает автоматически;

4. Проверить индикатором.

39. Корпус какого водонагревателя имеет опасный потенциал:

3. Электродный;

40. Параметры определяемые при тепловом расчёте ЭНУ:

1. Диаметр проволоки нагревателя;

2. Мощность установки;

3. Питающее напряжение;

4. Длину проволоки нагревателя.

41. В какой среде установившаяся температура ТЭНа будет наибольшая при неизменном напряжении питания:

1. Поток воздуха;

2. Неподвижный воздух;

3. Проточная вода;

4. Непроточная вода.

42. При переключении трёх нагревателей со "звезды" на "треугольник" мощность:

1. Уменьшится в Ö3 раз;

2. Увеличится в Ö3раз;

3. Уменьшится в 3 раза;

4. Увеличится в 3 раза.

43. Мощность, потребляемая тремя нагревателями, при увеличении их длины в 2 раза и неизменном напряжении питания:

1. Уменьшится в 2 раза;

2. Увеличится в 2 раза;

3. Уменьшится в Ö2 раз;

4. Увеличится в Ö2 раз.

44. При увеличении диаметра нагревателя в 2 раза и неизменном напряжении питания, его мощность:

Обзор ионных котлов — греем воду электротоком

В этой статье: электродный котел — детище оборонных предприятий; как работает ионный котел; можно ли нагреть воду без источника тепла; понижаем омическое сопротивление — добавляем в воду соль; плюсы и минусы ионных котлов; устройство электродного котла; как правильно установить электродный котел; какие отопительные приборы можно использовать в контуре с ионным котлом, а какие — нет; производители и цены; в завершении — нюансы установки ионных котлов.

Сколько способов отопления дома при помощи электроэнергии вам известно? Чаще всего приходит на ум котел с водяным тэном — обладая высоким сопротивлением, нихромовая нить внутри такого тэна нагревается, передавая тепло наполнителю трубки, затем металлической оболочке и, наконец, воде. Почему бы не упростить задачу и не нагревать теплоноситель, минуя посредника, ведь можно же сделать это с помощью примитивных электродов из двух бритвенных лезвий, присоединив к ним провода и подключив к электропитанию? Именно из этой логики исходили создатели первых моделей ионных (электродных) котлов, изначально разработанных для нужд ВМФ СССР.

История и принцип работы ионного (электродного) котла

Данный тип отопительных котлов был создан в середине прошлого века предприятиями оборонного комплекса для нужд подводного флота СССР, в частности — для отопления отсеков подлодок с дизельными двигателями. Электродный котел полностью соответствовал условиям заказа подводников — имел крайне малые для обычных отопительных котлов размеры, не нуждался в вытяжке, не создавал шумов при работе, эффективно нагревал теплоноситель, в роли которого более всего подходила обычная морская вода.

К 90-м годам заказы для оборонки резко сократились в объемах, вместе с этим были сведены к нулю потребности военного флота в ионных котлах. Первая «гражданская» версия электродного котла была создана инженерами А.П. Ильиным и Д.Н. Кунковым, получившими соответствующий патент на свое изобретение в 1995 году.

Принцип работы ионного котла основан на прямом взаимодействии теплоносителя, занимающего пространство между анодом и катодом, с электрическим током. Прохождение электрического тока через теплоноситель вызывает хаотичное движение положительных и отрицательных ионов: первые движутся к отрицательно заряженному электроду; вторые — к заряженному положительно. Постоянное перемещение ионов в сопротивляющейся этому движению среде вызывает быстрый нагрев теплоносителя, чему особенно способствует перемена ролей у электродов — каждую секунду их полярность меняется 50 раз, т.е. каждый из электродов в течение одной секунды 25 раз будет анодом и 25 — катодом, поскольку они подключены к источнику переменного тока частотой 50 Гц. Следует отметить, что именно столь частая смена заряда у электродов не позволяет воде разложиться на кислород и водород — для электролиза необходим постоянный электроток. С возрастанием температуры в котле повышается давление, вызывающее циркуляцию теплоносителя по отопительному контуру.

Таким образом, электроды, установленные в емкости ионного котла, напрямую не участвуют в нагреве воды и не нагреваются сами — за повышение температуры воды отвечают положительно и отрицательно заряженные ионы, расщепленные под воздействием электротока из молекул воды.

Важным условием эффективной работы ионного котла является наличие омического сопротивления воды на уровне не более 3000 Ом при 15°С, для чего этот теплоноситель должен содержать определенное количество солей — изначально электродные котлы создавались под морскую воду. То есть, если залить в отопительную систему дистиллированную воду и попытаться нагреть ее при помощи ионного котла — никакого нагрева не будет, поскольку в такой воде соли полностью отсутствуют, а значит, не возникнет электрической цепи между электродами.

Характеристики ионных (электродных) котлов

Обладая присущими электрическим котлам положительными характеристиками, данный тип котлов имеет и ряд собственных. Отмечу все плюсы:

высокий КПД, близкий к 100% (впрочем, любой электронагреватель имеет КПД не ниже 96%);
крайне малые размеры при высокой мощности, по сравнению с любыми другими котлами;
не требуется дымоход;
способен самостоятельно поднять давление в контуре отопления;
в отличие от котлов с тэнами, полностью отсутствует опасность аварии при недостаточном уровне теплоносителя в емкости котла — недостаток теплоносителя приведет лишь к прекращению работы котла, поскольку не будет электрической цепи между электродами;
крайне малая инертность позволяет эффективно управлять температурными режимами во время работы котла при помощи автоматики, в результате достигается наименее энергозатратная работа отопительной системы — температура в обогреваемых помещениях всегда будет на том уровне, который задан автоматическому контроллеру;
перепады напряжения в электросети не наносят вреда ионному котлу — меняется лишь его мощность, работа не прекращается;
допускается установка в качестве дополнительного источника тепловой энергии, установка нескольких ионных котлов одновременно;
полностью отсутствует негативное воздействие на окружающую экологическую обстановку.

Минусы электродного котла:

потребляет только переменный ток, при постоянном токе произойдет электролиз воды;
высокие требования к электролитическим характеристикам теплоносителя, при их изменении качество работы (выработка тепла) резко снижается. Необходим контроль за электрической проводимостью теплоносителя;
требует обязательного заземления (впрочем, как и любой нагревательный прибор с водяным тэном). При этом риски поражения электротоком в случае пробоя изоляции выше, чем у тэновых водонагревателей;
температура нагрева теплоносителя не должна превышать 75°С, иначе энергопотребление котла серьезно возрастет;
образование накипи на электродах снижает мощность котла, поскольку препятствует ионизации теплоносителя;
высокие требования к качественным характеристикам отопительных приборов;
потребность в оснащении отопительной системы циркуляционным насосом ;
износ электродов, вызванный переменным напряжением тока, требующим их периодической замены;
в завоздушенном отопительном контуре, содержащем теплоноситель-электролит, многократно ускорятся коррозийные процессы;
в одноконтурной системе использование нагретой воды для бытовых нужд недопустимо;
пусконаладочные работы требуют привлечения специалистов — самостоятельно понизить омическое сопротивление воды с повышением ее проводимости до оптимального уровня, практически невозможно;
электропроводность теплоносителя в процессе эксплуатации изменяется, необходимо ее контролировать, а значит, обладать соответствующими знаниями и оборудованием.

Устройство и установка электродного котла

Он имеет довольно простую конструкцию, в которой особое внимание уделено защите от утечки электрического тока: цельнотянутая стальная труба в качестве корпуса, поверх ее покрывает электроизоляционный слой полиамида; патрубки ввода и вывода теплоносителя; клеммы подачи питания на корпус и заземления; электрод из особого сплава (трехфазные котлы оснащены тремя электродами), изолированный полиамидными гайками; дополнительная изоляция резиновыми прокладками в местах разъемов.

Внешне бытовой ионный котел имеет цилиндрическую форму, его диаметр обычно не превышает 320 мм, длина — 600 мм, а вес — 12 кг. Наименьшая мощность — 2 кВт (для отопления помещений порядка 80 м3), максимальная — 50 кВт (отопление помещений около 1600 м3). Однофазные котлы имеют мощность от 2 до 6 кВт, трехфазные — от 9 до 50 кВт. Энергопотребление котла достигает номинального уровня (заявленной производителем мощности в киловаттах) при достижении температуры внутри него на уровне 75°С — при меньших температурах энергопотребление ниже, поскольку в более холодном теплоносителе проводимость тока ниже. Следует отметить, что температура в 75°С является оптимальной для ионных котлов, поскольку при развитии более высокой температуры энергопотребление котлов превысит заявленное в техпаспорте.

В комплекте с электродным котлом идет система автоматического управления (контроллер), включающая в себя электронный терморегулятор, автоматическую защиту от скачков напряжения в электросети и блок пускателя. Некоторые модели контроллеров допускают как непосредственное управление, так и удаленное, по gsm-каналам. Именно контроллер обеспечивает заявляемую производителями ионных котлов экономию электроэнергии — в отличие от нагрева воды при помощи тэнов, электродный нагрев позволяет в более короткий срок изменять температуру теплоносителя, т.к. имеет малую инертность.

В открытой отопительной системе с естественной циркуляцией теплоносителя, последний движется вверх по трубам из-за температурного расширения и давления в ионном котле, поступает в радиаторы и остывает, затем возвращается по трубопроводу обратки в котел, где нагревается и повторяет цикл вновь. Закрытая система отопления дополнительно оснащается расширительным баком-экспанзоматом и циркуляционным насосом, необходимым на начальном этапе прогрева теплоносителя.

При установке электродного котла обязательным требованием является комплектация отопительного контура в наиболее верхней его точке группой безопасности — автоматическим воздухоотводчиком, манометром, подрывным (обратно-предохранительным) клапаном. В системах открытого типа регулирующая или запорная арматура должна быть установлена только после расширительного бачка, т.е. участок трубопровода между выходом из котла и до расширительного бачка не должен содержать какой-либо запорной арматуры! В системах закрытого типа запорная арматура устанавливается на отрезке трубопровода после расширительного бачка и до ввода в котел. Если же сразу после выхода из котла установлена группа безопасности, то запорную арматуру можно устанавливать до экспанзомата — расширительный бачок в этом случае нужно установить на участке обратки.

Ионные котлы любой модели устанавливаются в отопительную систему строго вертикально, с собственным креплением к стене. Первые 1200 мм обвязки на подаче теплоносителя в котел выполняются из металлической не оцинкованной трубы, далее допускается использование металлопластиковых труб.

Надежное заземление ионного котла обязательно, поскольку в случае утечки токов эту проблему с помощью УЗО не решить. Заземляющий медный провод должен иметь сечение от 4 до 6 мм, его сопротивление не должно быть более 4 Ом — подключение проводника выполняется к нулевой клемме, расположенной в нижней части корпуса котла. Заземление должно соответствовать требованиям ПУЭ.

В идеальном варианте предполагается установка электродного котла в новую отопительную систему, предварительно промытую чистой водой. При врезке котла в существующий контур необходима его тщательная промывка водой с добавленными в нее спецсредствами — их перечень и пропорции описаны в техническом паспорте на котел, каждый производитель настаивает на использовании определенных ингибиторов. При не соблюдении данного условия отложения солей (накипь) помешают точной настройке омического сопротивления теплоносителя.

Выбирая отопительные радиаторы для системы с ионным котлом, обратите пристальное внимание на их потребление теплоносителя в литрах — нужно выяснить, сколько литров потребляет один радиатор, затем вычислить общий литраж, исходя из необходимого количества радиаторов. Следует отметить, что особо вместительные отопительные приборы не подойдут, т.к. такая отопительная система будет потреблять свыше 10 л теплоносителя на киловатт установленной мощности котла, что вынудит его работать безостановочно, а это не выгодно с позиции затрат электроэнергии. В идеале общий литраж отопительной системы должен составлять порядка 8 л на киловатт мощности.

По материалу изготовления для отопительных систем с электродным котлом наиболее подходят биметаллические и алюминиевые радиаторы. При выборе алюминиевых отопительных приборов важным критерием является происхождение алюминия — первичный ли он (т.е. получен из природных материалов — бокситов, алунитов, нефелинов и т.д.) или же вторичный, переплавленный из вторсырья. Проблема в том, что более дешевые радиаторы из вторичного алюминия выполнены из сплава с большим содержанием примесей, повышающих омическое сопротивление теплоносителя.

В открытые системы отопления правильным будет устанавливать отопительные приборы из алюминия с внутренним полимерным покрытием, снижающим коррозию, в закрытых системах такие радиаторы не понадобятся — коррозионные процессы активизируются при наличии воздуха в объеме теплоносителя, т.е. содержание солей в нем не является причиной коррозии.

Чугунные радиаторы для отопительных систем с нагревом теплоносителя от электродного котла подходят менее всего, поскольку сильно загрязнены изнутри и грязевые частицы повлияют на проводимость тока. Кроме того, чугунные радиаторы потребляют значительный объем теплоносителя, что может превысить установочную мощность данной модели ионного котла — потребуются его более мощные модели. Производители электродных котлов допускают использование чугунных радиаторов при соблюдении следующих условий: они произведены по евростандарту (т.е. в Турции или Чехословакии); на обратке, перед вводом в котел, в трубопроводе установлены отстойники-грязевики (уловители шлама) и фильтры грубой очистки.

Ионный котел — цены и производители

В России и странах СНГ представлены электродные котлы следующих производителей — российская ЗАО «Фирма «Галан» (одноименный брэнд), латвийская ООО «Stafor EKO» (одноименный брэнд) и украинская СПД-ФО Гончаренко О.А. (брэнд «ЭОУ» (энергосберегающая отопительная установка)).

Стоимость электродного котла зависит от его мощности — котел мощностью в 2 кВт в среднем обойдется покупателю в 3000 руб. Следует учитывать, что комплект необходимой автоматики реализуется, как правило, отдельно — его стоимость составит порядка 6500 руб., т.е. вдвое дороже самого котла.

Срок гарантии на электродный котел, в зависимости от производителя, составляет от года до 2-х лет. Средний срок службы таких котлов — около 10 лет, при условии соблюдения эксплуатационных требований к теплоносителю и своевременной замены электродов (примерно каждые 2–4 года).

Создавая отопительную систему, основанную на нагреве теплоносителя от электродного котла, необходимо соблюсти следующие нюансы:

потребление электроэнергии котлом значительно выше в случае установки в ранее используемый контур отопления. Лучше устанавливать ионный котел в контур, созданный специально под него;
при использовании в качестве теплоносителя антифриза , следует особое внимание уделить разъемным соединениям, поскольку его текучесть выше, чем у воды;
все трубы, образующие отопительный контур, стоит обернуть слоем теплоизоляции — эта мера облегчит задачу котла по выходу на оптимальный рабочий режим;
если группы отопительных радиаторов находятся на разных уровнях (этажах) здания, то более эффективным, хотя и менее выгодным экономически, будет установка независимых ионных котлов необходимой мощности на каждую группу.

Ионные (электродные) котлы не подходят для систем отопления вроде «теплый пол» или «теплый плинтус» , поскольку температура циркулирующего в них теплоносителя не должна превышать 45°С — котел не сможет выйти на необходимую рабочую температуру.

Водонагреватели накопительные электрические. Ключевые особенности выбора (+эл. книга)

Не секрет, что накопительные электрические водонагреватели являются одними из самых распространенных устройств, помогающих в обеспечении жилого помещения горячей водой. Как правило, подобные изделия находят применение на даче или в загородном доме.

Принцип работы накопительных водонагревателей состоит в следующем:

Вода из трубы холодного водоснабжения поступает в специально отводимую для этого ёмкость, называемую рабочий бак.
Здесь она нагревается под воздействием специального элемента под названием тэн до заданной температуры.
При этом, горячая вода поднимается вверх, где происходит её забор через специальную трубку.
Контроль температуры воды осуществляется посредством использования специального датчика, расположенного в погружной трубке.

Распространённая мощность тэна составляет 1,5 - 2 кВт, что сопоставимо с работой мелкой бытовой кухонной техники. По этой причине подключение бойлера можно выполнить посредством использования обычной розетки.

Накопительный водонагреватель в интерьере ванной комнаты. Накопительный водонагреватель в интерьере ванной комнаты.

Разновидности накопительных водонагревателей

Цилиндрический бойлер является наиболее распространенным решением, благодаря простоте изготовления.
Прямоугольные водонагреватели имеют более современный внешний вид. Их может быть удобно разместить в нише, специальном шкафу, или угловом пространстве.
Вытянутые цилиндрические водонагреватели обладают эстетичным внешним видом и занимают минимальное количество места. Их диаметр не превышает 40 см, что на 10-15 см. меньше, чем у цилиндрических аналогов. При этом, объем изделий не уступает указанным выше разновидностям.
Плоские водонагреватели имеют небольшую ширину (как правило, до 25 см). Данная форма изделий оказывается возможной благодаря использованию двух емкостей, в каждой из которых расположен свой тэн.

Объём бака водонагревателя

Объём бака водонагревателя, а также скорость нагрева являются основными параметрами работы данного устройства. Они напрямую влияют на стоимость и удобство работы.

Выбор модели

При выборе модели водонагревателя следует учитывать:

Число проживающих в доме людей.
Количество точек забора воды.
Необходимость использования ванной.

Для семьи из 2-х человек достаточно использовать водонагреватель объемом 80 л.
Для семьи из 3-х человек можно выбрать устройство объемом до 100 л.
Для семьи из 4-х человек - 120 л.
При использовании ванной объем бойлера может составить 120-150 литров.

Способы установки водонагревателя

Современные бойлеры могут устанавливаться одним из двух способов: вертикально или горизонтально.

Также существуют модели с универсальным способом монтажа. При этом, отличаются расположение нагревательного элемента, его форма, а также положение технологических люков.

Вертикальные водонагреватели - самые распространенные решения.

Горизонтальные водонагреватели более компактны. Их чаще всего располагают под потолком. К недостаткам подобных изделий относят увеличение поверхности смешивания холодной и горячей воды. Это, в свою очередь, может привести к тому, что поступление воды будет производиться с переменной температурой. Также , следует сказать, что горизонтальные изделия имеют более высокую стоимость и несколько сложнее в техническом обслуживании.
Существуют также универсальные водонагреватели, которые могут быть размещены, как горизонтально, так и вертикально. При их выборе важно иметь в виду, что патрубок подачи холодной воды должен располагаться ниже, чем горячей.

Монтаж водонагревателя следует выполнять только на капитальную несущую стену.

При выборе водонагревателя следует учитывать тип нагревательного элемента. В настоящее время существуют:

Открытый (мокрый) тэн
Мокрый тэн изготавливают из меди. Он погружён в воду, ввиду чего, на нём регулярно образуется накипь, По этой причине данное устройство нуждается в более частой профилактике и замене.
Закрытый (сухой) тэн.
Сухой тэн исключает контакт с водой. Он располагается в металлической трубке или керамической колбе. В этом случае тэн служит дольше, а водонагреватель стоит дороже. Сухой тэн имеет большую площадь нагрева, благодаря чему быстрее нагревают воду. Замену сухого тэна можно производить без слива воды, что на практике намного удобнее.

Водонагреватель объемом 80 л. и мощностью 2 кВт. способен нагреть воду за 2,5 часа.

Внутренний бак

Большое значение при выборе водонагревателя имеет материал, из которого изготовлен внутренний бак. От этого во многом зависит срок работы устройства.

Самыми надежными считаются баки, изготовленные из нержавеющей стали.
Вместе с тем, бытует мнение, что баки выполненные из стали с покрытием эмалью имеют также длительный срок службы, благодаря использованию всевозможных присадок.

Оптимальная толщина стали рабочего бака составляет более 2 мм.

Для справки:
Водонагреватель объемом 80 л. с толщиной стали 2 мм. весит 25 кг.

Самый подробный гид по выбору водонагревателя

Горячая вода в доме привычный элемент комфортной жизни. Городские квартиры оборудованы централизованным водоснабжением. Если горячая вода отсутствует в период сезонных и аварийных отключений, или требуется в частном и загородном доме , понадобиться водонагреватель. Водонагреватель подбирают для каждого конкретного случая – в зависимости от частоты применения, числа пользователей, размеров помещения, в котором будет установлен.

КАКИМИ БЫВАЮТ ЭТИ ПРИБОРЫ И КАК ПРАВИЛЬНО ПОДОБРАТЬ НЕОБХОДИМУЮ МОДЕЛЬ

На сантехническом рынке представлены популярные бренды:

ПРОТОЧНЫЙ И НАКОПИТЕЛЬНЫЙ

Водонагреватели делятся на два вида в зависимости от принципа работы:

Проточные приборы нагревают поток воды, проходящий через них, накопительные – доставляют потребителю заранее нагретую воду из бака. Каждый тип прибора открывает обладает положительными свойствами. Проточный водонагреватель в короткий срок повышает температуру потока воды проходящей через него, время ожидания с момента включения до момента поступления горячей воды – минимально.
Накопительный водонагреватель с момента подключения к сети обеспечит горячей водой через больший промежуток времени: от 30 минут до нескольких часов, все зависит от модели. Проточный водонагреватель при подключении к электросети требует большей мощности, подключение в домах со слабой электропроводкой невозможно и требует монтажа отдельной подводки высокой мощности. Накопительные водонагреватели работают от стандартной розетки 220В.

ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ И ЭЛЕМЕНТЫ

Проточный водонагреватель состоит из:

корпуса,
нагревательных элементов,
патрубка подачи холодной воды,
патрубка выхода нагретой воды,
датчика потока,
регулятора температуры,
автоматики безопасности.

Через патрубок подачи холодной воды, жидкость попадает в прибор, срабатывает датчик потока, включается нагревательные элементы. Количество одновременно включаемых элементов зависит от настроек прибора и скорости потока. При прохождении участка с включенными нагревательными элементами, температура потока воды повышается. Нагретая до установленной температуры вода через патрубок выхода доставляется потребителю.

Проточные водонагреватели бывают:

напорные, способны обеспечить горячей водой одновременно несколько точек водоразбора,
безнапорные – только один кран и часто идут в комплекте с изливом или душевой лейкой.

Основные части накопительного:

корпус — выполняет декоративную функцию и защищает бак от механических повреждений;
внутренний бак – ёмкость, непосредственно внутри которой происходит нагрев воды;
теплоизоляционный слой, расположенный между баком и корпусом;

Внутри бака расположены:

нагревательный элемент;
трубка подачи холодной воды;
трубка забора горячей воды;

По трубе подачи холодной воды в бак поступает вода, которая при помощи нагревательного элемента разогревается до заданной температуры. Благодаря термоизоляции при отсутствии расхода воды, температура сохраняется продолжительное время. Из бака вода поступает к потребителю по трубке забора горячей воды, при этом расположена таким образом, что выполняет забор воды сверху. По мере уменьшения количества воды в баке происходит автоматическое восполнение объема холодной водой. При этом подающая трубка расположена в нижней части бака. Благодаря такому расположению подающей и заборной трубки, вода в баке располагается слоями. По закону физики горячая поднимается, а холодная остается внизу. На подающей трубке устанавливается рассекатель потока, для предотвращения перемешивания слоев. Расположенный внутри бака термостат реагирует на изменение температуры воды и при ее снижении до нужного значения, включает нагревательный элемент. Вода нагревается до заданной температуры, цикл при необходимости повторяется.

Важная часть водонагревателя — магниевый анод. Не принимает участия в нагреве воды, однако благодаря ему увеличивается срок службы прибора. Магниевый анод предотвращает коррозию бака водонагревателя, коррозируя в первую очередь. Этот элемент расходник и требует замены по мере необходимости.

ТИП УПРАВЛЕНИЯ, ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ

Типа управления проточных водонагревателей:

Механические. Приборы с таким управлением имеют простую конструкцию и ручную регулировку мощность нагрева для изменения температуры воды.
Электронное управление. Пользователь задает комфортную температуру воды на выходе. Прибор автоматически включается на необходимую мощность в зависимости от скорости потока и температуры поступающей воды.

Проточные водонагреватели в зависимости от источника энергии:

Газовые приборы экономичны, но при установке помимо наличия газа в помещении потребуется вытяжка.
Электрические приборы считаются безопаснее и функциональнее.

Важный параметр — производительность водонагревателя, выражается в литрах в минуту. Производительность прибора подбирается в зависимости от того, для каких целей будет расходоваться поставляемая вода: мытье посуды, мытье рук, душ.

При одновременном снабжении нескольких источников, производительность должна быть равна их суммарному расходу, в таком случае напор будет стабилен.

Для примера, средние показатели расхода:

для раковины — 2–4 л/мин,
для душа — 4–8 л/мин,
для кухонной мойки — 3–5 л/мин.

У производительных водонагревателей мощность больше, а значит и выше энергопотребление и высокие требования к электропроводке.

Читайте также: