Свое название электродный котел отопления получил по способу выработки тепловой энергии - электродному нагреву жидких сред - широко используемому в промышленности.
С помощью электродов нагревают молоко и соки при их пастеризации, подогревают большие объемы жидкости и проводят тепловую обработку кормов. Их широко используют в промышленных водогрейных и паровых котлах, в пищевой и фармацевтической промышленности, но, несмотря на столь широкое применение, в жилых домах электродные котлы отопления появились сравнительно недавно и до настоящего времени широкого распространения не получили.
Причин для этого 2:
- малое количество предложений на рынке теплотехнического оборудования
- большое количество недостоверной и противоречивой, порой пугающей, информации об электродных котлах отопления в средствах массовой информации
Между тем, электродные котлы отопления эффективны, экономичны, удобны и надежны, что позволяет рекомендовать их для отопления частных домов. Для подтверждения правомерности всех перечисленных характеристик рассмотрим принцип действия электродного котла отопления и его устройство.
Принцип работы электродного котла отопления
В электродном котле отопления используется свойство воды проводить электрический ток. При погружении в нее (или в другую аналогичную жидкость) электродов, между ними возникает электромагнитное поле, под воздействием которого молекулы солей, щелочей или других примесей, растворенных в воде, диссоциируют на ионы и катионы, создавая в жидкости так называемую электролитическую проводимость.
Проводники второго рода, как и любые другие токопроводящие материалы, характеризуются величиной удельного сопротивления, зависящей от концентрации присутствующих в растворе веществ.
Это значит, что катионы и ионы, движущиеся соответственно к аноду и катоду, встречают на своем пути сопротивление, преодоление которого ведет к преобразованию части их энергии в тепло, что ведет к нагреву жидкости.
В поле постоянного тока анионы и катионы по истечении определенного периода времени достигнут соответственно катода и анода. В итоге можно будет наблюдать процесс электролиза. Чтобы этого не произошло, в электродных котлах используется переменный ток, в поле которого направление движения заряженных частиц в электролите меняется с частотой 50Гц.
При этом выделяется большое количество тепловой энергии, что ведет к нагреву токопроводящей среды, в случае котла отопления, воды или антифриза.
Следует отметить, что явление электролитической проводимости можно наблюдать только при нагреве воды, в которой растворены соли. Нагреть таким способом дистиллированную воду невозможно, электрическая проводимость в ней не образуется.
Вещество, в котором наблюдается электрическая проводимость, называется электролитом или проводником второго рода, а его нагрев называется прямым нагревом.
Конструкция электродного котла
Любая электродная система представляет собой совокупность электродов, соединенных между собой и подключенных к электрической сети. Чаще всего электроды изготавливают из металла, например, стали, или графита. При этом электроды предназначены только для подвода электрической энергии. В процессе работы котла они не нагреваются, происходит нагрев только токопроводящей жидкости.
В качестве нагреваемой среды в котлах отопления используется солевой раствор, состав которого обычно регламентируется производителями электродных котлов отопления.
Специфика электродного котла отопления состоит в необходимости нагрева жидкости, циркулирующей в трубопроводе системы отопления. Если учесть, что электроды обеспечивают интенсивный нагрев до высоких температур, что может привести к закипанию теплоносителя, то можно сказать, что для успешной работы электродной системы отопления нужен хороший циркуляционный насос, обеспечивающий своевременный отвод нагретой жидкости из камеры нагрева.
В котле отопления электроды расположены в проточной камере, через которую циркулирует теплоноситель. Такой котел называют еще проточным, подчеркивая, что работать он может только при постоянной циркуляции жидкой среды.
Размер электродного котла невелик. К примеру, котел мощностью 4 кВт, обеспечивающий обогрев 40м2, представляет собой цилиндр длиной 30 см, с одной стороны которого установлены электроды.
Монтируется котел непосредственно в трубопровод системы отопления, в любом удобном месте. Теплоноситель поступает в него через боковой патрубок, а выводится через свободный, противоположный от электродов, торец. Для обеспечения безопасной работы устройства котел комплектуется системой автоматического контроля, блокирующей подачу электроэнергии при перегреве теплоносителя или прекращении его циркуляции.
Система отопления с электродным котлом
Электродные котлы могут работать только в закрытых системах отопления с принудительной циркуляцией. В самотечной открытой отопительной системе скорость движения теплоносителя недостаточна для отвода нагретой жидкости от электродов.
Устройство системы отопления с электродным котлом такое же, как и с любым другим котлом отопления. Единственное отличие состоит в том, что электродных котлов в системе отопления может быть несколько, что позволяет управлять нагревом теплоносителя с помощью включения или отключения одного из котлов отопления.
При установке электродный котел обязательно должен быть заземлен.
Котлы торговой марки Галан
В нашей стране электродные котлы отопления выпускает ЗАО Галан. Мощность котлов варьируется от 2 до 25 кВт. По отзывам покупателей, котлы Галан работают надежно и эффективно.
Преимущества электродных котлов отопления
- Высокий КПД – вся вырабатываемая котлом тепловая энергия расходуется на нагрев теплоносителя. Потерь на транспортировку тепла нет.
- Компактность – электродные котлы самые компактные на сегодняшний день. Соперничать с ними по размеру не может ни одно традиционное отопительное устройство
- Возможность использования с любыми приборами отопления
- Простой монтаж
Недостатки электродных котлов отопления
К недостаткам электродных котлов отопления следует отнести состав теплоносителя, в котором обязательно должны присутствовать растворенные соли или щелочи, способные вывести из строя любой прибор отопления.
Поэтому в отопительных системах с электродными котлами рекомендуется использовать фирменные теплоносители, качество которых утверждено производителями котлов. к примеру, производители котлов Галан рекомендуют использовать их с теплоносителем Галан, состав которого обеспечит сохранность приборов отопления.
Подведем итоги
Простые и эффективные электродные котлы отопления должны занять достойное место в отоплении частных домостроений и дач. Их эксплуатация обеспечит дом теплом, главное, не забывать использовать в системе отопления специальный теплоноситель, разработанный специально для котлов этого вида.