Ионный котел принцип работы: Почему ионные электрические отопительные котлы эффективнее ТЭНовых аналогов

Для качественной и долговечной работы требуется специальная подготовка воды и ежегодный ее замер по окончанию отопительного сезона.

Но есть возможность использования специальной низкозамерзающей жидкости, что предотвращает размораживание системы в зимнее время. В этом случае профилактику и ремонт оборудования производят в межсезонье через каждые 3 г. При этом не требуется регулярное проведение промывки.

Электроды, входящие в состав ионного котла, являются расходным материалом и требуют замены через 3-5 лет. Но при соблюдении требований, что изложены в паспорте на аппарат, срок службы достигает 10 лет.

Электрокотлы нуждаются в заземлении, но такие же требования приводятся и к другим электроприборам высокой мощности. Создание единой системы заземления позволяет избежать множества проблем, особенно если в доме есть маленькие дети.

Обзор лучших моделей электрических электродных котлов

Серийное производство ионных отопительных котлов ЗАО фирмой Галан началось в 1994 г.

За прошедшие годы было разработано и запущено в производство несколько модификаций:

• Очаг;
• Гейзер;
• Вулкан;
• Галакс;
• Очаг-Турбо;
• Гейзер-Турбо;
• Вулкан-Турбо.

Используя инновационные технологии, компания Галан постоянно совершенствует свою продукцию.

Очаг — предусматривают удельную потребляемую мощность от 2 до 6 кВт и предназначены для отопления помещений объемом от 80 до 200 м3. Это однофазные котлы, рассчитанные на напряжение в 220 В. Для них рекомендуются системы с объемом теплоносителя от 20 до 70 л. Они имеют компактные размеры: длина — 31,5 см и вес — не более 1,65 кг.

Источник фото: cenam.net

Гейзер — удельная потребляемая мощность — 9 и 15 кВт, предназначены для отопления помещений объемом от 340 до 550 м3. Это трехфазные котлы, рассчитанные на напряжение в 380 В. Для них рекомендуются системы с объемом теплоносителя от 50 до 200 л. Размеры: длина — 36 и 41 см и вес — не более 5,3 кг.

Вулкан — более мощные котлы, потребляемая мощность которых составляет от 15 до 50 кВт. Эти аппараты питаются от трехфазного тока и, нагревая от 150 до 500 л теплоносителя, могут обогревать помещения с объемом от 850 до 1650 м3. Их длина колеблется от 46 до 57 см. Эти котлы выпускаются в модульной конструкции.

Следующий трехфазный аппарат Галакс производится в корпусном исполнении: котел и управляющая автоматика выполнены в одном корпусе с размерами 45х60х20 см. В комплекте может быть предусмотрен и циркуляционный насос. Потребляемая мощность — от 9 до 30 кВт при напряжении 380 В; объем обогреваемого помещения — от 225 до 750 м3. Данный вид аппарата имеет больший вес — до 28 кг.

Котлы линии Турбо выпускаются больших размеров, Очаг-Турбо может работать от сети с напряжением 380 В. Гейзер-Турбо и Вулкан-Турбо предназначены для трехфазного тока.

ООО Тюмень ТеплоЛюкс производит 3 вида аппаратов для отопления помещений, срок работы которых составляет 30 лет; на них предоставляется гарантия 10 лет:

1. Однофазный котел ЭОУ, работающий от сети с напряжением 220/380 В. В конструкции предусмотрен 1 электрод. Предназначен для обогрева помещений площадью от 20 до 250 м2; максимальная температурой теплоносителя на выходе — до +95°С. Допустима установка параллельно с котлами другого типа.
2. Трехфазный ЭОУ выпускается мощностью от 6 до 36 кВт и предназначен для отопления помещений площадью от 40 до 120 м2. Нагревательный аппарат имеет 3 электрода.
3. Миникотельная ЭОУ с 9 электродами рассчитана на трехфазный ток и имеет мощность от 60 до 120 кВт. Аппарат предназначен для отопления жилых и производственных помещений площадью от 400 до 1200 м2.

Компания SIA Beril, расположенная в Риге, с 2007 г. производит электродные котлы. В 2012 г. компания зарегистрировала свой собственный аппарат BERIL На котлы распространяется гарантия на весь срок службы: 10 лет. В качестве теплоносителя используется только BERIL или BERIL V.I.Р.

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.

Электродные котлы отопления

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.

Рекомендуем к прочтению:

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:

Рекомендуем к прочтению:

• 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.

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.

Устройство

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

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.

• 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.

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.

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:

Электродные котлы: достоинства, недостатки, отзывы

Сегодня на рынке присутствуют три типа электрических котлов для отопления: индукционные, на основе ТЭНов и электродные. Электродные котлы называют еще ионными или ионообменными, но это одни и те же устройства.

Принцип работы

Отличаются это оборудование от других электрокотлов наличием открытых электродов, на которые подается ток от сети (переменный с частотой 50 Гц). Электроды помещены в воду определенного химического состава. При возникновении разницы потенциалов в электролите, которым является вода, ионы начинают двигаться. Из-за постоянной смены потенциалов на электродах движение заряженных частиц хаотичное. При движении ионов выделяется большое количество тепла, которое и нагревает теплоноситель (воду в данном случае).

Достоинства и недостатки

Удобно ли использовать этот вид котлов для отопления? В принципе, да. Особенно он хорош в тех местах, где напряжение сети нестабильно: даже при падении напряжения до 180 В электродный котел продолжает работать. Мощность его падает, но работает он и дальше. Чем еще удобна такая система: при наличии грамотной автоматики и правильном подключении котла система автономна и может поддерживать заданную температуру самостоятельно. Еще положительный момент: если в силу каких-либо причин из системы исчезнет вода, оборудование просто перестанет работать. Не сгорит, не испортится, а просто работать не будет, так как вода, в данном случае, – рабочая среда. Нет ее – нет тока.

Теперь о недостатках. Из принципа действия электродного котла вырисовывается их главный недостаток: требовательность к составу воды. Вода подходит не любая, а с определенными характеристиками. При запуске системы необходимо теплоноситель подготовить согласно рекомендациям производителя котлов. Обычно это несколько чайных ложек соли или соды на литр воды в системе. Собственно все. Можно также использовать специальные жидкости, которые те же производители и выпускают. Но это для тех, кто совсем не хочет заморачиваться.

С другой стороны, поменяв состав воды, вы можете «подстроить» мощность котла под свои нужды: в принципе, можно заставить работать его как с большей, так и с меньшей мощностью относительно заявленной в паспорте. Требуется лишь изменить химический состав теплоносителя-электролита. Тут важно не переусердствовать, а то можно «доизменять» состав до полного и моментального выхода котла из строя. Потому оставайтесь в рамках, указанных производителем (как обычно, указывается «от» и «до»).

Еще один неприятный момент. Даже очень. Ток распространяется в воде, а вода циркулирует в системе. И, в принципе, не исключена возможность, коснувшись радиатора, получить немалый удар тока. Отсюда вытекает еще одно непременное условие безопасной работы при использовании электродных котлов для водяного отопления: требуется качественное и надежное отдельное заземление. Оно как раз и поможет избежать подобной ситуации.

Не самый приятный момент – необходимость периодической чистки системы и замены электродов – они постепенно истончаются и эффективность нагрева падает. В этом электродные котлы не имеют преимуществ перед традиционными электрическими котлами с ТЭНами.

Насколько электродные котлы экономичны

Насчет расхода электроэнергии электродными котлами постоянно ведутся споры. Продавцы и производители заявляют, что эти котлы более экономичны, чем ТЭНовые. Называют даже цифру – на 30%. Их оппоненты говорят, что если котел на 6 кВт, то и потреблять будет он 6 кВт. Ни больше, ни меньше.

Это так. Но владельцы работающих систем утверждают, что платят за отопление меньше (у некоторых раньше стояли ТЭНовые , а некоторые сравнивают свои счета со счетами друзей). Заметим, что негативные сообщения пишут только теоретики, которые ратуют за использование старых, добрых, хорошо известных ТЭНов. Ни одного отрицательного отзыва от владельцев нет (просмотрено 5 форумов).

Есть один условно негативный: после 2.5 лет работы на «отлично» эффективность системы сильно упала, и поднять ее удалось лишь частично, но недостаточно, путем тщательной подготовки теплоносителя. На первый взгляд, значительное снижение мощности теплоагрегата возможно по двум причинам: износились электроды и их нужно менять, или что-то засбоило с автоматикой. В любом случае, обращаться нужно в сервисный центр к специалистам.

За счет чего же может выигрывать электродный котел для водяного отопления дома? За счет малой инерционности системы: нет никаких промежуточных носителей, и вся энергия, сразу передается теплоносителю. Важно это не только во время старта системы, но и для поддержания заданного температурного режима. Как только температура воздуха в помещении (для большего комфорта нужно отслеживать этот показатель, а не температуру теплоносителя) становится ниже, система включается. Нагрев начинается мгновенно, без задержек на разогрев того же ТЭНа.

Такая же ситуация и с отключением: отключили подачу тока, нагрев прекратился. И снова никакой инерции, и температура держится стабильно, и нет перерасхода электроэнергии вхолостую. Это так. Но для того чтобы все было так, как описано, необходима качественная автоматика, а это, как знаем, недешево.

Практики говорят, что электродные и индукционные котлы больше подходят для устройства теплых водяных полов, чем котлы на ТЭНах. У них более совершенная автоматика и температура поддерживается точнее. Но современные многоступенчатые котлы на ТЭНах тоже могут регулировать свою мощность, правда переход этот скачкообразный – включение/выключение одного или нескольких нагревательных элементов дает скачек мощности. Так что если выбирать, предпочтение для организации водяных теплых полов можно отдать электродным. Индукционные котлы в этой области тоже хороши, но стоят намного дороже.

К плюсам использования электродных котлов для водяного отопления можно добавить их малые габариты, низкую стоимость (по отношению даже к котлам на ТЭНах) и бесшумность при использовании (в отличие от индукционных котлов, которые шумят порой сильно). Но тут нужно учесть, что к необходимости проведения отдельной линии питания, нужно будет также соорудить отдельный контур заземления, а это тоже затраты.

В общем, однозначно сказать, хороши электродные котлы или плохи, нельзя. Есть свои положительные моменты, но есть и достаточное количество отрицательных. Собственно, решать нужно в каждом конкретном случае: как всегда при наличии нескольких вариантов встает проблема выбора. Но выбор каждый делает самостоятельно. Мы пытаемся как можно полнее представить ситуацию, а решать все равно вам.

Фирма «Галан» производит как  электродные нагреватели, так и ТЭНовые. Потому заподозрить их в пристрастности достаточно сложно, а они настойчиво продвигают именно электродные котлы. Выпускают они оборудование проточного типа. Это хорошо тем, что установка такого агрегата не требует согласования в «котлонадзоре». Еще один положительный момент: электродные котлы этого производителя могут использоваться в паре с другим водогрейным котлом.

Теперь о характеристиках и ценах. Данные взяты с официального сайта, цены там выставлены в рублях, но в силу нестабильности ситуации мы перевели их по текущему курсу в доллары. Потому возможны некоторые погрешности.

	Потребляемая мощность/напряжение	Объем помещений м3/м2	Объем теплоносителя	Стоимость	Габариты
					Длина	Диаметр	Масса
Галан Очаг 3	2 и 3 кВт/220 В	80-120 м3/25-40 м2	20-50 л	67 $	275 мм	35 мм	0,9 кг
Галан Очаг 5	5 кВт/220 В	200 м3/65 м2	30-60 л	69 $	320 мм	35 мм	1,05 кг
Галан Очаг 6	5 и 6 кВт/220 В	250 м3/150 м2	35-70 л	71 $	335 мм	35 мм	1,1 кг
Галан Гейзер 9	9к Вт/220 или 380 В	340 м3/110 м2	50-100 л	130 $	360 мм	130 мм	5 кг
Галан Гейзер 15	15 кВт/380 В	550 м3/180 м2	100-200 л	136 $	410 мм	130 мм	5,3 кг
Галан Вулкан 25	25 кВт/380 В	850 м3/285 м2	150-300 л	142 $	450 мм	130 мм	5. 7 кг

Важно! В таблице указана цена только на сам котел. Необходима также автоматика, которая в зависимости от функционала и возможностей стоит от 50$ до 150$, нужны будут датчики (каждый порядка 15$) а также циркуляционный насос.

Из всего ассортимента мини-электродные котлы отопления «Галан Очаг 3» больше подходят, наверное, для отопления дачи. Хороши они будут и для однокомнатной квартиры. Выпускаются мощностью 2 кВт и 3 кВт. Котлы меньшей мощности на 1 кВт пока не встречались нигде. Отзывы обо всех электродных котлах «Галан» позитивные. Но практически во всех указывается: нужно соблюдать правила установки и подготовки системы: проверять воду и доводить ее состав до нужных показателей, или заливать специализированный раствор, который производит эта же фирма. Важную роль играет правильно подобранная автоматика. На сайте производителя есть объявление: «за работу котлов с не рекомендованной автоматикой ответственности не несем».

Больше всего отзывов имеется от владельцев котлов «Галан Гейзер 9». Недовольных нет. Вот некоторые факты, которые относятся к вопросу о потреблении этими котлами электроэнергии:

• Дом 135 м² в Харьковской области. Обогревается «Галан Гейзер 15». За сезон отопления 2012-2013 года на счетчике было 2750 кВт.
• Помещение 120м² в Днепропетровской области. Установлен «Галан Очаг 5». Владелец говорит о том, что немного «промахнулся» – нужен Очаг 6.
• Дом 150 м² в Энергодаре (котором – не указано).  Стоит «Галан Гейзер 15» за сезон 2013-2014 при морозах до -25°C в месяц на счетчике до 1300 кВт.

В отзывах не указаны материалы, из которых построен дом, как он утеплен и еще много нюансов, но определенные выводы сделать можно. Почти в каждом отзыве указывается, что нужно следить за тем, какую жидкость заливать в систему. В одном из сообщений человек, занимающийся ремонтом отопительных систем, выезжал на вызов: электродный котел перестал греть совсем. Все из-за того, что в системе была залита обычная не подготовленная вода из крана. Поработав пару недель, котел перестал греть. После промывки системы и прочистки электродов температура теплоносителя все равно не поднялась выше 35^oC. Хозяин купил новые электроды и жидкость для этих систем, и, после установки и повторной промывки все работает.

В общем, получается так: электродные котлы просты по устройству, но требовательны к эксплуатации. Важны параметры теплоносителя и качественная автоматика.

Электродный котел своими руками — установка и эксплуатация

Изготовление ионного котла в домашних условиях

Электродный котел (другое название — ионный) — это разновидность электрического котла отопления частного дома или дачи. Основное отличие заключается в том, что обычные тэны заменены на блок электродов, которые и являются основным нагревательным элементом. Такая замена решила проблемы, которые присущи обычным электрическим котлам: низкая эффективность и недолговечность.

Электродный котел является разновидностью электрических котлов. Отличие заключается в том, что у них нагревательным элементом является блок электродов.

Несмотря на простую конструкцию, электродные котлы имеют высокий КПД. Нагрев воды в таких котлах происходит во время движения через теплоноситель, который питается от электричества.

Простота конструкции позволяет сделать электродный котел своими руками.

Но прежде чем приступать к работе, следует разобраться с устройством и принципом работы таких устройств.

Назначение электродных котлов

Ионные котлы могут применяться для отопления помещений любого типа, как жилых, так и промышленных. Кроме того, электродные котлы оптимальны для использования на даче, в гараже или теплице. Эффективность котлов не зависит от того, используется открытая или закрытая система отопления. Если отопление будет двухконтурным, то есть теплоноситель не будет попадать внутрь котла, то ионные системы можно использовать для подогрева воды. Наконец, электродные котлы являются оптимальными для обустройства «теплых полов» или тепловых завес.

Устройство и принцип работы электродных котлов

Схема устройства электродного котла.

Конструктивно все электродные насосы представляют собой цельнометаллическую трубу, покрытую полиамидом, который играет роль изолятора. В трубу вварены патрубки входа и выхода теплоносителя и клеммы питания и заземления. Труба запаяна наглухо с одной стороны, а с другой в нее вставлен блок электродов, изолированный от корпуса полиамидными гайками.

Длина котлов, продаваемых в магазине, обычно не превышает 600 мм со средним диаметром в 320 мм. Мощность устройств изменяется от 2 кВт (для обогрева помещений объемом до 80 м^³) до 50 кВт (для больших помещений с внутренним объемом до 1600 м^³). При этом котлы делятся на однофазные (мощность от 2 до 6 кВт, применяются для отопления частных домов) и трехфазные (мощность от 9 до 50 кВт, применяются для отопления промышленных зданий и сооружений). Энергопотребление котлов оптимально при достижении температуры теплоносителя внутри него равной 75°С. Если температура ниже, то ниже и энергопотребление, так как при более низких температурах теплоноситель имеет более низкую электропроводность. Если же температура превысит данную отметку, то и энергопотребление увеличивается.

Схема устройства и принцип действия электродного электрического котла.

Электрические электродные котлы для отопления частного дома – виды, устройство и принцип работы

Электродные котлы относятся к самым простым в конструктивном отношении электрическим нагревательным приборам, так как не содержат нагревательных элементов.

Проводником, выделяющим тепло при протекании электрического тока, в устройствах этого типа служит сам теплоноситель, циркулирующий по отопительной системе.

Физической основой работы электродных котлов отопления служит процесс электролитической ионизации солевого раствора, каковым, по сути, является недистиллированная вода.

По этой причине котельные установки данного типа иногда называют ионными. Это означает, что необходимую электрическую проводимость вода приобретает только за счёт присутствия в ней ионов посторонних химических соединений.

Производители котельного оборудования для отопления электродного типа в инструкциях по эксплуатации формулируют требования, которым должен отвечать используемый теплоноситель.

Типовой рекомендацией является использование в качестве базовой основы дистиллированной воды с последующим растворением в ней строго определённого количества поваренной соли.

В этом заключается одна из основных проблем эксплуатации электрических котельных установок ионного типа. В ходе эксплуатации оборудования бывает трудно добиться требуемой концентрации соли:

• с одной стороны, не всегда можно точно оценить объём теплоносителя в системе отопления;
• с другой — его количество может изменяться вследствие испарения или утечек.

В то же время электрическая проводимость, следовательно, и потребляемая мощность определяются именно концентрацией солей в теплоносителе.

К этому следует добавить, что химический состав электролита, коим является в данном случае теплоноситель, изменяется в результате протекания гальванических процессов. Таким образом, электрическая мощность ионного котла может изменяться самопроизвольно, что не может быть оценено как положительное качество.

КОНСТРУКЦИЯ ЭЛЕКТРОДНОГО КОТЛА

Ионные отопительные котлы для дома более компактны по сравнению с электрическими водонагревателями других типов (тэновыми или индукционными) ввиду отсутствия в них нагревательных элементов или обмоток.

Типовая конструкция такого котла представляет собой цилиндрический корпус (которым может служить отрезок трубы), внутри которого расположены электроды, имеющие штыревую форму. Электроды изготавливаются из стальных прутков чаще всего имеющих круглое сечение.

Электрические котельные установки для дома могут иметь как однофазное, так и трёхфазное питание. В однофазных моделях используется один электрод, располагающийся по оси цилиндрического корпуса. Роль второго электрода, к которому подключается нулевой провод, играет сам корпус.

В трёхфазном варианте электроды расположены в вершинах равностороннего треугольника и ориентированы параллельно оси корпуса. Активной частью котла является пространство, заключённое между электродами. В этих промежутках, заполненных теплоносителем, протекает рабочий ток и происходит выделение тепловой энергии.

Основные технические характеристики электродных котлов отопления для дома определяются двумя факторами:

• конструкцией активной части — длиной электродов и расстоянием между ними;
• химическим составом теплоносителя.

Электрод или блок электродов выполняются в виде съёмной конструкции. Электроды устанавливаются на крышке, крепящейся болтами к торцевой части корпуса котла. Для обеспечения подвода электропитания применяются проходные изоляторы или крышка целиком изготавливается из электроизоляционного материала.

Доступ к электродам котла необходим для осуществления их профилактической очистки и замены в случае износа. Разрушение поверхности электродов вследствие электрохимической коррозии происходит значительно более интенсивно, чем в случае с тэновыми нагревательными системами.

ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРОДНЫХ КОТЛОВ

Главной отличительной чертой котлов ионного типа является наличие непосредственной гальванической связи электропроводного теплоносителя с питающей электрической сетью. Это обстоятельство послужило причиной появления особых требований к эксплуатации устройств этого класса.

В соответствии с ПУЭ все котлы электродного типа, имеющие занулённый корпус и питающиеся от общей сети с глухозаземлённой нейтралью должны отвечать следующим требованиям:

• соединение корпуса котла с нулевым проводом должно быть выполнено сваркой или болтовым креплением;
• перед вводом питания котла должно быть выполнено повторное заземление нулевого провода.

В случае установки котлов, корпус которых изолирован, должна быть обеспечена изоляция котла от заземления и от трубопроводов системы отопления.

Для обеспечения изоляции от трубопроводов присоединение к ним осуществляется через изолирующие вставки, сопротивление воды в которых должно быть не менее 200 Ом. Сам котёл размещается внутри защитного ограждения.

Электродный котёл относится к оборудованию, не слишком хорошо известному неспециалистам. Это обстоятельство послужило причиной появления многих небылиц, которые выдумывают продавцы оборудования с целью выгодно продать товар.

Главная уловка, к которой очень часто прибегают с рекламной целью — сравнение КПД электрических котлов различного типа.

Например, в сети можно найти информацию, что КПД электродного котла на 40% превышает аналогичный показатель теновых нагревателей. Это очень грубая ложь, рассчитанная на совершенно неподготовленных людей.

Правда же заключается в следующем. Коэффициент полезного действия электрических котлов любого типа очень высок — его значение близко к 100%. Выше этой отметки, как говорится, не прыгнешь (исключение составляют тепловые насосы, но это другая тема).

Но всё – же есть у ионных котлов и реальные преимущества перед их электрическими собратьями:

• предельная простота конструкции, в них просто нечему ломаться;
• при отсутствии теплоносителя, котёл на электродах не выходит из строя, как теновый, а просто не работает.

О недостатках уже было сказано выше, резюмируя их можно отметить высокую степень зависимости технических характеристик электродного оборудования для отопления домов от химического состава теплоносителя и необходимость принятия дополнительных мер безопасности при его эксплуатации.

ВЫБОР КОТЛА ДЛЯ ОТОПЛЕНИЯ ЧАСТНОГО ДОМА

Электрическое отопление дома, в том числе на основе электродного оборудования, нередко используется в качестве дополнительной системы, служащей для догрева помещения или резервирования основного отопления.

Высокие тарифы на электроэнергию ограничивают использование электричества в качестве основного источника тепла. Тем не менее, в отдельных случаях альтернативы электрическому отоплению дома просто не существует.

Выбор электродного котла для отопления частного дома производится по его основным техническим характеристикам:

• номинальной мощности;
• функциональным возможностям;
• качеству оборудования;
• цене.

Расчёт мощности, необходимой для отопления помещений дома определённой площади производится так же, как и при выборе любого другого оборудования для отопления. Очень грубо, для дома со стандартной высотой потолков можно воспользоваться соотношением 1 кВт на 10 м² площади дома.

Не следует забывать, что номинальную мощность электродное котельное оборудование потребляет при определённой концентрации соли в воде.

Повышенное содержание солей может привести к перегрузке электропроводки в доме, а пониженное — к недогреву дома.

При необходимости нагревания не только теплоносителя системы отопления, но и воды для горячего водоснабжения дома, следует обратить внимание на двухконтурные котельные установки.

При оценке качества, предпочтение лучше отдать заводской продукции, а выбирая среди производителей обратить внимание на предоставляемую гарантию и наличие сервисных центров. Монтаж электрической части системы отопления следует поручить профессионалам.

  *  *  *

© 2014-2021 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер и не могут использоваться в качестве руководящих и нормативных документов.

Почему электродные котлы быстро нагревают помещение

Знаете ли вы, что первые модели электродных котлов разрабатывались для военно-морского флота СССР? Благодаря чему они сейчас широко используются в быту? Как они работают и как их устанавливают? Ответы на эти вопросы вы найдете в данной статье.

Где используются электродные котлы

Какие вы знаете способы отопления дома с помощью электроэнергии? Первым делом, когда вы представляете монтаж систем отопления, перед глазами возникает такая картинка: котел с водяным ТЭНом. Нихромовая нить, обладая высоким сопротивлением, внутри такого ТЭНа нагревается, передает тепло наполнителю трубки, затем металлической оболочке и потом — воде.

Но ученые решили упростить задачу и нагревать теплоноситель, минуя посредника, с помощью электродов и проводов, подключенных к электропитанию. Напомним, что первые модели электродных (ионных) котлов первоначально разрабатывались для военно-морского флота СССР (это было в середине прошлого века). А для гражданских целей электронные котлы стали выпускать и применять всего пару десятков лет назад.

Итак, электродные (ионные) котлы — это разновидность электрических котлов. Они используются в автономных отопительных системах. Главная отличительная черта такого отопительного оборудования – блок электродов, который заменил в качестве нагревательного элемента традиционный ТЭН.

Ионными котлами можно обогревать частные дома, дачи, магазины, ларьки, мастерские.

Принцип работы электродного котла

В электродном котле вода нагревается за счет ионов, которые движутся между электродами. Когда он включается, происходит ионизация теплоносителя, при этом молекулы распадаются на положительные и отрицательные ионы. Вновь образовавшиеся ионы направляются к отрицательному и положительному электродам. При этом выделяется тепло, которое передается теплоносителю. Таким образом, жидкость нагревается напрямую, без участия «посредников», которыми в традиционных электрических котлах являются ТЭНы.

Вода в ионных котлах играет роль элемента электрической цепи. Она нуждается в специальной подготовке для получения электросопротивления нужной величины — в добавлении в нее поваренной соли, ведь первоначально такие котлы создавались с учетом использования морской воды. Если же вы возьмете дистиллированную воду и попытаетесь нагреть ее с помощью ионного котла, ничего из этого не получится.

Ионные агрегаты набирают мощность постепенно. Когда теплоноситель нагревается, его электрическое сопротивление снижается, величина тока возрастает, а количество тепла увеличивается.

Иногда электродный котел используют в сочетании с другими видами отопительного оборудования: твердотопливным или газовым. При необходимости для существующей отопительной системы может применяться схема параллельного подключения двух или более электродных агрегатов.

Преимущества электродных котлов:

• высокий КПД, почти 100%;
• очень компактный размер при высокой мощности;
• не нужен дымоход;
• электродный котел способен самостоятельно поднимать давление в контуре отопления;
• высокая степень безопасности. Если у котлов с ТЭНами при недостаточном уровне теплоносителя в емкости котла может произойти авария, то в электродном котле недостаток теплоносителя приведет только к остановке котла;
• очень малая инертность позволяет эффективно управлять температурным режимом при помощи автоматики, как результат — минимум затрат энергии, и температура в помещении будет всегда на том уровне, который вы задали автоматическому контроллеру;
• не страшны ионному котлу перепады напряжения в электросети, в таком случае его работа не прекращается, только меняется мощность;
• возможна установка нескольких ионных котлов одновременно;
• экологически чистый вид обогрева.

Как видим, у электродных котлов очень много плюсов. Однако когда вы выбираете монтаж системы отопления, то должны взвесить и минусы.Недостатки электродного котла:

• он потребляет только переменный ток, а при постоянном токе произойдет электролиз воды;
• необходимо контролировать электрическую проводимость теплоносителя. При изменении электролитических характеристик выработка тепла резко снижается;
• как любому нагревательному прибору с водяным ТЭНом, ему требуется заземление. При этом, если произойдет пробой изоляции, риск поражения электротоком выше, чем у ТЭНовых водонагревателей;
• есть ограничение по температуре нагрева теплоносителя — она не должна превышать 75 °С, в противном случае энергопотребление котла сильно возрастает;
• неизменное образование накипи на электродах понижает мощность котла, потому что это препятствует ионизации;
• предъявляются высокие требования к качеству отопительных приборов;
• отопительная система должна быть оснащена циркуляционным насосом;
• из-за переменного напряжения тока происходит износ электродов, как результат — их нужно периодически менять;
• коррозия в завоздушенном отопительном контуре, который содержит теплоноситель-электролит, происходит во много раз быстрее;
• в одноконтурной системе нельзя использовать нагретую воду для бытовых нужд;
• пусконаладочные работы самостоятельно произвести невозможно, нужно вызывать специалистов. Дело в том, что неспециалист не сможет понизить омическое сопротивление воды с повышением ее проводимости до нужного уровня;
• нужно иметь специальное оборудование, чтобы проверять электропроводность теплоносителя, которая в процессе эксплуатации изменяется.

Технические характеристики

При монтаже систем отопления нужно знать технические характеристики. Бытовой ионный котел имеет форму цилиндра, его диаметр обычно не больше 320 мм, длина — 600 мм, вес — 12 кг. Наименьшая мощность — 1-2 кВт, подходит для отопления помещения примерно 80 м2 (при этом достаточно 40 л воды в отопительной системе), максимальная — 50 кВт, для помещений около 1600 м2. Однофазные котлы имеют мощность 2-6 кВт, трехфазные — 9-50 кВт. Напомним, что температура в 75 °С является оптимальной для ионных котлов.

Если площадь 100 м2, нужно умножить показатели на 5 – котел должен быть 5 кВт, объем помещения — не более 300 м3, а в отопительной системе должно находиться до 240 л воды.

Количество потребляемой энергии зависит от коэффициента теплопотери здания.

При режиме «максимум», который подходит для температуры -23 °С, работа котла в сутки занимает 8 часов (имеется в виду нагрев и остывание). Чтобы рассчитать количество потребляемой энергии, предлагается такая схема: мощность котла умножается на количество часов его работы в сутки.

Как установить электродный котел

Электродный котел должен быть укомплектован автоматическим воздухоотводчиком, обратнопредохранительным клапаном, манометром. В системах открытого типа регулирующую или запорную арматуру нужно устанавливать только после расширительного бачка. Это значит, что участок трубопровода между выходом из котла и до расширительного бачка не должен содержать какой-либо запорной арматуры.

В системах закрытого типа запорную арматуру устанавливают на отрезке трубопровода после расширительного бачка и до ввода в котел. В том случае, если сразу после выхода из котла стоит группа безопасности, расширительный бачок нужно установить на обратке.

Ионные котлы, независимо от их модели, устанавливают в отопительную систему вертикально, с помощью крепления к стене. Первые 1200 мм обвязки на подаче теплоносителя в котел делают из металлической неоцинкованной трубы, а дальше можно использовать металлопластиковые трубы.

Очень важно надежное заземление ионного котла. Заземляющий медный провод должен иметь сечение 4-6 мм, его сопротивление — не более 4 Ом. Проводник подключается к нулевой клемме, которая расположена в нижней части котла.

Наилучший вариант — когда электродный котел устанавливают в новую отопительную систему, промытую до этого чистой водой. Когда котел врезают в уже существующий контур, нужно тщательно промыть его водой, причем добавив в нее спецсредства. Какие именно и в каких пропорциях — это указано в техническом паспорте на котел и зависит от производителя. Если это условие не соблюдать, то накипь помешает точной настройке омического сопротивления.

Когда вы выбираете радиаторы для системы с ионным котлом, обратите внимание на потребление ими теплоносителя. Нужно выяснить, сколько литров потребляет один радиатор, а затем вычислить общий литраж, исходя из нужного вам количества радиаторов. Слишком вместительные отопительные приборы не подойдут, ведь такая система будет потреблять более 10 л теплоносителя на киловатт установленной мощности котла. Для этого он должен работать безостановочно, а это повлечет очень большие затраты электроэнергии. Общий литраж отопительной системы должен быть примерно 8 л на киловатт мощности.

Для запуска ионного котла нужны амперметр или нагрузочные клещи.

После подключения котла к системе отопления и включения питания амперметром измеряется потребляемая мощность. Если сила тока больше, чем та, что указана в техпаспорте, нужно добавить в систему отопления дистиллированную воду. Если же сила тока меньше необходимой, добавляют пищевую соду из расчета 30 г на 100 л воды (соду размешивают в теплой воде).

Выбор радиаторов отопления

Для монтажа систем отопления с электродным котлом больше всего подходят биметаллические и алюминиевые радиаторы. Причем при выборе алюминиевых радиаторов поинтересуйтесь происхождением алюминия. Он может быть первичным, т. е. полученным из природных материалов — алунитов, бокситов, нефелинов и т. д., или вторичным, т. е. переплавленным из вторсырья. Более дешевые радиаторы из вторичного алюминия выполнены из сплава, в котором большое содержание примесей, повышающих сопротивление теплоносителя.

Материалы

В открытые системы отопления рекомендуют устанавливать отопительные приборы из алюминия с внутренним полимерным покрытием, которое снижает коррозию. А в закрытых системах такие радиаторы не нужны, поскольку коррозия активизируется при наличии воздуха в объеме теплоносителя, таким образом, содержание солей в нем не станет причиной коррозии.

А вот чугунные радиаторы для монтажа систем отопления с нагревом от электродного котла подходят меньше всего, потому что сильно загрязнены изнутри, а грязевые частицы влияют на проводимость теплоносителя. Также чугунные радиаторы потребляют большой объем теплоносителя, что может превысить установочную мощность конкретной модели ионного котла, понадобится более мощная модель. Если в Ваших радиаторах используются гидроцилиндры, то не забудьте штоки для гидроцилиндров купить в ООО ПТК «КРПМС».

Производители электродных котлов допускают использование чугунных радиаторов при таких условиях: они произведены по евростандарту (в Турции или Чехословакии) и перед вводом в котел, на обратке, в трубопроводе стоят уловители шлама и фильтры грубой очистки.

Бренды

В странах СНГ представлены электродные котлы таких производителей: российское ЗАО «Фирма «Галан», латвийское ООО «Stafor EKO» и украинский СПД-ФЛ Гончаренко О. А. У первых двух — одноименные бренды, у последнего бренд «ЭОУ» (энергосберегающая отопительная установка).

Стоимость электродного котла напрямую зависит от его мощности. При этом комплект автоматики продается, как правило, отдельно и стоит вдвое дороже котла.

Срок гарантии на электродный котел — от года до двух лет. В среднем они служат около десяти лет, при условии, что четко соблюдаются эксплуатационные требования к теплоносителю и своевременно, т. е. раз в два-четыре года меняются электроды.

Некоторые нюансы

Если вы делаете монтаж системы отопления, которая основана на нагреве теплоносителя от ионного котла, нужно учесть такие нюансы:

• лучше всего устанавливать ионный котел в контур, созданный специально под него;
• если вы используете в качестве теплоносителя антифриз, то особое внимание уделите разъемным соединениям — текучесть антифриза выше, чем у воды;
• трубы, которые образуют отопительный контур, оберните слоем теплоизоляции, чтобы котел смог выйти на оптимальный рабочий режим;
• если группы отопительных радиаторов расположены на разных этажах здания, то более эффективно установить независимые ионные котлы нужной мощности на каждую группу;
• ионные котлы не подходят для монтажа систем отопления «теплый пол», потому что температура циркулирующего теплоносителя там не должна превышать 45 °С, а значит, котел не сможет выйти на необходимую рабочую температуру.

Расчет мощности

В инструкциях по эксплуатации ионных котлов, как правило, приводится максимальная площадь помещения, которую можно обогреть, если у строения небольшие теплопотери.

Мощность котла нужно выбирать с небольшим запасом, учитывая при этом мощность электросети. Если отопление действует с такой электронагрузкой, которая близка к предельно допустимой, то делают трехфазную подводку с нулевым проводом и устанавливают трехфазный котел. Он обладает, по сравнению с другими агрегатами, большими возможностями для регулировки мощности. А трехфазное сетевое питание расширяет возможность использования разного электрооборудования.

Электропитание происходит за счет прокладки двухфазных линий и установки трехфазного счетчика. Это не дороже, чем провести мощную однофазную линию.

Таким образом, ионными котлами можно отапливать частные дома, дачи, магазины и т. д. Если нет централизованного газоснабжения, то такие котлы — выход из ситуации.

Как установить электрический котел, подключить к нему питание и спустить воздух и отрегулировать давление, узнаете из этого видеоролика:

Электродные (ионные) котлы марки Галан от 2 до 50 кВт по низким ценам.

Знаете ли вы, что электродные котлы можно использовать для отопления частного дома? В последнее время проблема энергосбережения привлекает большое внимание во всем мире. Энергия постепенно дорожает, а окружающая среда загрязняется продуктами ее распада и переработки. По этой причине производители и ученые внедряют новые технологии, чтобы снизить затраты и максимизировать отдачу.Разработка электрокотла — одна из таких идей централизованной системы отопления жилых домов.

1. Автоматический контроль температуры.

2. Надежность.

3. Очень высокий КПД.

4. Доступность.

5. Высокое тепловыделение при относительно низкой мощности.

6. Без затрат на дополнительное оборудование, его установку и эксплуатацию.

7. Электроды сменные, их стоимость 50% от стоимости котла.

плохая совместимость с различными типами радиаторов и труб, особенно с чугунными радиаторами, проблемы могут возникнуть из-за:

• большой объем воды (2,5 л) в радиаторе.

Дополнительные отказы могут произойти, если в системе присутствуют стально-пластиковые трубы. Оптимальный вариант — полипропиленовые, медные или железные трубы.

Несмотря на все недостатки электродных котлов, они являются отличной заменой существующим системам отопления, которые, вполне возможно, в ближайшее время будут полностью заменены.

Стоимость электродного котла от 180 евро. Однако с учетом дополнительного оборудования (системы автоматического управления), которое может различаться по техническим характеристикам и цене, цена котла может увеличиться.

Что такое система очистки питательной воды котла и как она работает?

Промышленным компаниям, использующим котел на своем предприятии, обычно требуется какой-либо тип системы очистки питательной воды котла для обеспечения эффективного процесса и качественного производства пара.Наиболее подходящая система очистки питательной воды котла поможет предприятию избежать дорогостоящих простоев установки , дорогостоящих затрат на техническое обслуживание и поломки котла в результате образования накипи, коррозии и загрязнения котла и оборудования, расположенного ниже по потоку.

А вот что такое система очистки питательной воды котла и как она работает ?

Комплексный ответ на этот вопрос (который во многом зависит от качества и количества подпиточной воды, необходимой для котла в индивидуальном порядке) упрощен и разбит для вас ниже:

Что такое система очистки питательной воды котла?

Система очистки питательной воды котла — это , состоящая из нескольких отдельных технологий, отвечающих вашим конкретным потребностям в очистке питательной воды котла. .

Очистка питательной воды для котлов необходима как для котлов высокого, так и низкого давления. Обеспечение правильной обработки до появления таких проблем, как засорение, образование накипи и коррозия, во многом поможет избежать дорогостоящих замен / обновлений в дальнейшем.

Эффективная и хорошо спроектированная система очистки питательной воды котла должна быть способна:

• Эффективно очищать питательную воду котла и удалять вредные примеси перед подачей в котел
• Содействие внутреннему контролю химического состава котла
• Максимальное использование парового конденсата
• Контроль коррозии обратного трубопровода
• Избегайте простоев оборудования и выхода из строя котла
• Продлить срок службы оборудования

Как упоминалось выше, точные компоненты системы обработки питательной воды котла зависят от качества воды, забираемой из по отношению к качеству подпитки , необходимому для конкретного котла (в соответствии с рекомендациями производителя), но Как правило, базовая система очистки питательной воды котла обычно включает в себя:

• Фильтрация и ультрафильтрация
• Ионный обмен / умягчение
• Мембранные процессы, такие как обратный осмос и нанофильтрация
• Деаэрация / дегазация
• Коагуляция / химическое осаждение

В зависимости от примесей, присутствующих в вашей воде, любая комбинация этих методов обработки может наилучшим образом соответствовать вашему предприятию и составлять вашу систему очистки, и, в зависимости от потребностей вашего предприятия и процесса, этих стандартных компонентов обычно достаточно.Однако, если вашему предприятию требуется система, которая предоставляет немного больше возможностей для настройки, возможно, вам потребуется добавить некоторые функции или технологии.

Система очистки питательной воды котла может состоять из технологий, необходимых для удаления проблемных растворенных твердых веществ, взвешенных твердых частиц и органических материалов , включая любое количество из следующих:

• Железо: либо растворимое, либо нерастворимое, железо может откладываться на деталях и трубах котла, повреждать последующее оборудование и влиять на качество определенных производственных процессов
• Медь: может вызывать оседание отложений в турбинах высокого давления, снижая их эффективность и требуя дорогостоящей очистки или замены оборудования
• Кремнезем: Если не удалить до низкого уровня, особенно в котлах высокого давления, кремнезем может вызвать чрезвычайно сильное образование накипи
• Кальций: может вызывать образование накипи в нескольких формах в зависимости от химического состава питательной воды котла (например,грамм. силикат кальция, фосфат кальция и др.)
• Магний: в сочетании с фосфатом магний может прилипать к внутренней части котла и защитных труб, привлекая больше твердых частиц и способствуя образованию накипи
• Алюминий: откладывается в виде накипи на внутренней части котла и может вступать в реакцию с кремнеземом, увеличивая вероятность образования накипи
• Твердость: также вызывает отложения и накипь на деталях котла и трубопроводах
• Растворенные газы: химические реакции из-за присутствия растворенных газов, таких как кислород и углекислый газ, могут вызвать сильную коррозию труб и деталей котла

Как работает система очистки питательной воды котла?

Конкретные процессы очистки варьируются в зависимости от требований котла и качества / химического состава питательной и подпиточной воды, но типичная система очистки питательной воды котла обычно включает следующие этапы:

Подпиточная вода или вода, заменяющая испарившуюся или просочившуюся воду из котла, сначала забирается из ее источника, будь то сырая вода, городская вода, очищенные городские сточные воды, рециркуляция сточных вод внутри завода (рециркуляция продувки градирни), колодезная вода, или любой другой источник поверхностной воды.

После того, как все крупные объекты удалены из исходного источника воды, в реакционный резервуар добавляются различные химикаты для удаления взвешенных твердых частиц и других различных загрязняющих веществ. Этот процесс начинается с набора смесительных реакторов, обычно одного или двух реакторов, которые добавляют определенные химические вещества, чтобы удалить все более мелкие частицы в воде, объединяя их в более тяжелые частицы, которые оседают.Наиболее широко используются коагуляты на основе алюминия, такие как квасцы и хлорид полиалюминия.

Иногда небольшая корректировка pH также помогает коагулировать частицы.

Следующим этапом обычно является фильтрация определенного типа для удаления любых взвешенных частиц, таких как осадок, мутность и определенные типы органических веществ. Часто бывает полезно сделать это на ранней стадии процесса, поскольку удаление взвешенных твердых частиц выше по потоку может помочь защитить мембраны и ионообменные смолы от загрязнения на более поздних этапах процесса предварительной обработки.В зависимости от типа фильтрации взвешенные частицы могут быть удалены до размера менее одного микрона.

При предварительной обработке питательной воды котла, если она имеет высокую жесткость в комплексе с бикарбонатами, сульфатами, хлоридами или нитратами , можно использовать смягчающую смолу. В этой процедуре используется процесс обмена сильных кислотных катионов, при котором смола заряжается ионом натрия, и по мере увеличения твердости она имеет более высокое сродство к кальцию, магнию и железу, поэтому она захватит эту молекулу и высвободит молекулу натрия. в воду .

После процесса умягчения в некоторых системах обработки питательной воды котла будет использоваться обесщелачивание для снижения щелочности / pH — примеси в питательной воде котла, которая может вызвать пенообразование, коррозию и охрупчивание. При дещелачивании хлоридом натрия используется сильная анионообменная смола для замены бикарбоната, сульфата и нитрата хлорид-анионов. Хотя он не удаляет щелочность на 100%, он удаляет большую часть щелочности, что может быть простым в реализации и экономичным способом.Слабая кислотная дещелачивание удаляет только катионы, связанные с бикарбонатом, превращая его в диоксид углерода (и, следовательно, требующий дегазации). Это частичный процесс умягчения, который также экономичен для регулирования pH питательной воды котла.

Обратный осмос (RO) и нанофильтрация (NF) часто используются в процессе работы системы очистки питательной воды котла, поэтому большинство вредных примесей, которые могут засорить и засорять мембраны RO / NF, были удалены.Аналогичные процессы разделения, они оба пропускают воду под давлением через полупроницаемые мембраны, улавливая загрязнители, такие как бактерии, соли, органические вещества, диоксид кремния и твердость, одновременно пропуская концентрированную очищенную воду. Эти фильтрующие установки не всегда требуются при очистке питательной воды котлов, они используются в основном с котлами высокого давления, где концентрация взвешенных и растворенных твердых частиц должна быть чрезвычайно низкой.

На этом этапе процесса обработки питательной воды котла любой конденсат, возвращаемый в систему, смешивается с очищенной подпиточной водой и поступает в процесс деаэрации или дегазации.Любое количество газов, таких как кислород и углекислый газ, может быть чрезвычайно коррозионным для котельного оборудования и трубопроводов, когда они присоединяются к ним, образуя оксиды и вызывая ржавчину. Следовательно, удаление этих газов до приемлемого уровня (почти 100%) может быть обязательным для срока службы и безопасности котельной системы. Существует несколько типов устройств для деаэрации, которые бывают разных конфигураций в зависимости от производителя, но, как правило, вы можете использовать деаэратор лоткового или распылительного типа для дегазации или поглотителей кислорода.

После того, как питательная вода котла была в достаточной степени очищена в соответствии с рекомендациями производителя котла и другими отраслевыми нормативами, вода подается в котел, где она нагревается и используется для выработки пара. На предприятии используется чистый пар, пар и конденсат теряются, а возвратный конденсат закачивается обратно в технологический процесс, чтобы встретиться с предварительно обработанной подпиточной водой для повторного цикла предварительной обработки.

В заключение

SAMCO имеет более чем 40-летний опыт работы , помогая нашим клиентам проектировать и проектировать системы очистки питательной воды для котлов.Если у вас есть какие-либо вопросы, обязательно посетите наш сайт для получения дополнительной информации о подготовке питательной воды для котлов. У нас также есть статья, которая может вас заинтересовать, о том, во сколько вам может стоить система очистки питательной воды для котлов, и о том, кого мы рекомендуем в качестве квалифицированных компаний по очистке питательной воды для котлов, которые вы должны учитывать при поиске всех вариантов, доступных для вашей установки.

Другие статьи SAMCO, относящиеся к питательной воде для котлов, включают:

Очистка котловой воды — Lenntech

Наилучшая практика управления № 8: Системы паровых котлов

Паровые котлы обычно используются в больших системах отопления, на кухнях учреждений или на объектах, где используется большое количество технологического пара. Это оборудование потребляет разное количество воды в зависимости от размера системы и количества возвращаемого конденсата.

Варианты эксплуатации и технического обслуживания

Для поддержания эффективности использования воды при эксплуатации и техническом обслуживании федеральные агентства должны делать следующее.

• Разработайте и внедрите программу текущего осмотра и технического обслуживания для проверки конденсатоотводчиков и паропроводов на предмет утечек. Как можно скорее устраните утечки и замените неисправные конденсатоотводчики.
• Разработать и внедрить программу настройки котла, которая должна выполняться не реже одного раза в год эксплуатации.
• Обеспечьте надлежащую изоляцию на трубопроводе возврата пара и конденсата, а также на центральном накопительном баке.
• Продувка — это периодическое или непрерывное удаление воды из котла для удаления накопившихся растворенных твердых частиц и / или шлама.Правильный контроль продувки имеет решающее значение для работы котла. Недостаточная продувка может привести к отложению или уносу. Чрезмерная продувка приводит к потере воды, энергии и химикатов.
• Воспользуйтесь услугами специалиста по очистке воды для предотвращения образования накипи и коррозии в системе, а также для оптимизации циклов концентрирования. Программы очистки должны включать плановые проверки химического состава котловой воды.
• Разработать и внедрить программы текущих проверок и технического обслуживания конденсатных насосов.
• Регулярно проверяйте водную и пожарную стороны котла.При необходимости очистите поверхности трубок, чтобы обеспечить оптимальную теплопередачу, тем самым максимизируя энергоэффективность системы.
• Вместо смешивания холодной воды используйте расширительный расширительный бак для сдерживания продувки котла.
• Установить счетчики на линии подпитки котельной.
• Установите счетчики на линиях подпитки в системах отопления с замкнутым контуром рециркуляции, чтобы можно было учесть утечки.
• Рассмотрите возможность отключения на летнее время, особенно для тех систем, которые в основном используются для обогрева помещений.

Варианты модернизации

Следующие варианты модернизации помогают федеральным агентствам поддерживать эффективность водопользования на всех объектах:

• Установка и обслуживание системы возврата конденсата. Использование воды, химикатов и эксплуатационные расходы могут быть значительно сокращены за счет улавливания и повторного использования конденсата паровой системы. Система возврата конденсата также снижает затраты на электроэнергию, поскольку конденсатная вода уже горячая и требует меньшего нагрева для производства пара, чем вода из других источников подпитки.
• Установите автоматическую систему продувки в зависимости от качества котловой воды, чтобы лучше управлять обработкой подпиточной воды котла.
• Добавьте автоматическую систему подачи химикатов, управляемую потоком подпиточной воды или мониторинг остатков химикатов в котле в реальном времени.
• Чтобы оптимизировать циклы концентрирования и снизить частоту продувки, в котле можно измерить инертный ион, такой как диоксид кремния или хлорид, и сравнить его концентрацию с количеством в питательной воде котла. Например, котел с концентрацией кремнезема 100 частей на миллион (ppm) и концентрацией кремнезема в питательной воде 10 ppm считается проводящим 10 циклов концентрирования.Непрерывный мониторинг иона позволяет лучше контролировать и регулировать скорость подачи химикатов для оптимизации количества циклов продувки.
• Продувочные теплообменники представляют собой полезную технологию, поскольку они позволяют передавать часть тепла, содержащегося в продувке котла, питательной воде котла. Это также позволяет производить пар низкого давления, который может быть возвращен в паровую систему или использован для деаэрации питательной воды котла.

Варианты замены

Следующие варианты замены помогают федеральным агентствам поддерживать эффективность водопользования на всех объектах.

• Варианты замены зависят от размера помещения и существующего оборудования. Рассмотрите возможность проведения энергоаудита, чтобы снизить тепловые нагрузки и убедиться, что система имеет соответствующий размер. Уменьшение размера котельной системы может снизить потребность в воде.
• Всегда покупайте котел с наиболее экономичным сроком службы, доступный для новых установок или капитального ремонта.
• Рассмотрите возможность установки небольшого летнего котла, распределенной системы или системы улавливания тепла для повторного нагрева или осушения вместо того, чтобы запускать большой котел при частичной нагрузке. .Также рассмотрите альтернативные технологии, такие как тепловые насосы
• Проконсультируйтесь со специалистами в этой области. Вашим первым ресурсом должны быть местные инженеры или инженеры из штаб-квартиры, но не упускайте из виду вклад опытных подрядчиков или других государственных учреждений.

Для получения дополнительной информации прочтите документ WaterSense at Work BMP Агентства по охране окружающей среды США по котельным и паровым системам и Справочник Совета владельцев промышленных котлов по энергоэффективности.

Вода для котла | Спиракс Сарко

Пар хорошего качества

Если с примесями в питательной воде котла не поступать должным образом, может произойти унос котловой воды в паровую систему.Это может привести к проблемам в другом месте паровой системы, например:

• Загрязнение поверхностей регулирующих клапанов — Это повлияет на их работу и снизит их производительность.
• Загрязнение поверхностей теплопередачи технологической установки — Это увеличит тепловое сопротивление и снизит эффективность теплопередачи.
• Ограничение отверстий конденсатоотводчика — Это снизит пропускную способность конденсатоотводчика и, в конечном итоге, приведет к заболачиванию установки и снижению производительности.

Перенос может быть вызван двумя факторами:

1. Заливка — это выброс котловой воды в отвод пара и обычно происходит по одной или нескольким из следующих причин:

— Работа котла при слишком высоком уровне воды.

— Работа котла ниже расчетного давления; это увеличивает объем и скорость пара, выходящего с поверхности воды.

— Чрезмерная потребность в паре.

2. Вспенивание — это образование пены в пространстве между поверхностью воды и отводом пара.Чем больше количество пены, тем больше проблем будет.

Следующие признаки и последствия вспенивания:

-Вода будет стекать из патрубка для пара на измерительном стекле; это затрудняет точное определение уровня воды.

-Датчики уровня, поплавки и датчики перепада давления не могут точно определять уровень воды.

— Могут быть поданы аварийные сигналы, а горелка (и) может даже «заблокироваться».Это потребует ручного сброса панели управления котла, прежде чем можно будет восстановить подачу.

Эти проблемы могут быть частично или полностью вызваны вспениванием котла. Однако, поскольку пенообразование свойственно котловой воде, требуется более глубокое понимание самой пены:

• Определение поверхности — Пена на стакане пива располагается поверх жидкости, и граница раздела жидкость / пена четко обозначена. В кипящей жидкости поверхность жидкости нечеткая: от нескольких маленьких пузырьков пара на дне сосуда до множества крупных пузырьков пара наверху.
• Перемешивание увеличивает пенообразование. — Имеется тенденция к использованию котлов меньшего размера для заданной скорости пропаривания. Меньшие котлы имеют меньшую площадь водной поверхности, поэтому скорость выпуска пара на квадратный метр водной поверхности увеличивается. Это означает, что волнение на поверхности больше. Отсюда следует, что котлы меньшего размера более склонны к пенообразованию.
• Жесткость — Жесткая вода не пенится. Однако котловая вода намеренно умягчается, чтобы предотвратить образование накипи, что придает ей склонность к пенообразованию.
• Коллоидные вещества — Загрязнение котловой воды, например, коллоидом во взвешенном состоянии. молоко вызывает сильное пенообразование. Примечание. Коллоидные частицы имеют диаметр менее 0,000 1 мм и могут проходить через обычный фильтр.
• Уровень TDS — По мере увеличения TDS котловой воды пузырьки пара становятся более стабильными и не хотят лопаться и отделяться.

Меры по устранению переходящего остатка

Для сведения к минимуму пенообразования в бойлере доступны следующие альтернативы менеджеру по проектированию:

• Эксплуатация — Важна бесперебойная работа котла.При работе котла при постоянной нагрузке и в пределах своих проектных параметров количество уносимой влаги с паром может быть менее 2%.

При быстром изменении нагрузки и большой величине давление в котле может значительно упасть, что приведет к возникновению чрезвычайно турбулентных условий, когда содержимое котла перейдет в пар. Что еще хуже, снижение давления также означает, что удельный объем пара увеличивается, а пузырьки пены пропорционально становятся больше.

Если условия установки таковы, что существенные изменения нагрузки являются нормальным явлением, может быть целесообразно рассмотреть:

-Модулирующие регуляторы уровня воды в котле, если в данный момент установлено включение / выключение.

-«Превышение контроля», ограничивающее допустимый уровень падения давления в котле.

-А паровой аккумулятор (см. Модуль 22 данного блока).

-Регуляторы «подача вперед», которые доводят котел до максимального рабочего давления перед приложением нагрузки.

-«Медленно открывающиеся» средства управления, которые приведут установку в рабочее состояние в течение заранее определенного периода.

• Химический контроль — В котловую воду можно добавлять пеногасители. Они работают, разрушая пузырьки пены. Однако эти агенты не эффективны при обработке пен, вызванных взвешенными твердыми частицами.

• Контроль TDS — баланс должен быть между:

-Высокий уровень TDS с сопутствующей экономичностью эксплуатации.

-Низкий уровень TDS, минимизирующий пенообразование.

• Безопасность — Опасность перегрева из-за накипи и коррозии из-за растворенных газов легко понять. В крайних случаях образование пены, накипи и шлама может привести к тому, что регуляторы уровня воды в котле будут определять неправильный уровень, создавая опасность как для персонала, так и для процесса.

Электродные котлы системы отопления «ИОННЫЙ КОТЛ»

Ионные котлы — экономичный котел

Ионные котлы — экономичные электрокотлы для центрального отопления Электродные котлы, системы отопления фирмы «ИОННЫЕ КОТЛЫ».Электродные котлы идеально подходят для отопления не только р …

Ионные котлы — водонагреватель электрический

Электрический водонагреватель «ION BOILERS» Значительная экономия энергии за счет исключительно высокого КПД электродных котлов.Достигает 98%, что намного превышает существующее в …

Экономия электроэнергии

Котлы энергосберегающие электрические 3, 5, 6, 9, 15, 25, 36, 50кВт

КОТЛЫ ИОННЫЕ

системы отопления фирмы «ИОННЫЕ КОТЛЫ».Электродные котлы идеально подходят для отопления не только жилых, но и промышленных, складских и офисных помещений.

Процесс нагрева

Процесс нагрева теплоносителя в электрическом «Галане» происходит за счет ионизации, за счет расщепления молекул теплоносителя на положительные и отрицательные ионы, которые перемещаются соответственно на отрицательный и положительный электроды.

Электродные котлы и энергопереход

Электродный котел, котел с электрическим приводом, в котором вода, которая должна быть нагрета, сама используется в качестве электрического сопротивления, обеспечивает надежный и надежный способ преобразования энергии в тепло, способный напрямую использовать напряжения до 24 кВ без ступенек. понижающие трансформаторы и достижение очень высоких скоростей разгона (чему способствовало отсутствие поверхностей нагрева и трубопроводов котла).Эта технология существует уже несколько лет, но вновь вызвала интерес к ней как к средству помощи в поддержании стабильности в сетях с высоким процентом возобновляемых источников энергии, а также как к экономичному варианту преобразования энергии в тепло. Мартин Лёвланд, технический директор, PARAT Halvorsen, Норвегия

В электродном котле переменный ток течет в воде между тремя или более электродами. Электрическое сопротивление воды напрямую генерирует тепло. Тепло можно использовать для обеспечения горячей водой системы отопления или для производства пара для промышленных процессов.

Электродный котел используется в Европе более 70 лет. Он был очень популярен в 1960-х годах, особенно в странах со значительными гидроэнергетическими ресурсами (например, в Норвегии). До того, как электрические сети в Европе были подключены, электродные котлы давали возможность использовать дешевую избыточную энергию, вырабатываемую гидроэлектростанциями в периоды перепроизводства, и использовать ее для производства горячей воды или пара.

В 1980-х годах с улучшением сетевых соединений между странами и ростом цен на электроэнергию накопление тепловой энергии стало менее привлекательным, а популярность электрических котлов снизилась даже в Норвегии.

Тем не менее, несмотря на спад на рынке, норвежская компания PARAT Halvorsen AS приняла решение продолжать предлагать технологию и поддерживать ее как можно более современную, предлагая ее для нишевых приложений, например, для больниц, которым требовалось электрическое оборудование. котел в качестве резервного для дополнения к масляному котлу.

Компания также поставила оффшорную версию для приложения FPSO (соответствует требованиям зоны опасности «EX»).

Появляются новые рынки

Впоследствии, примерно в 2010 году, появился новый рынок для электродных котлов: регулирование сетей, справляющееся с растущей долей непостоянной ветровой генерации.Первые запросы поступили от датских муниципальных ТЭЦ, от которых регулирующий орган Дании потребовал установить аккумуляторы тепла, чтобы помочь предотвратить потенциальную нестабильность сети, возникающую из-за значительной ветровой мощности в сети.

В Дании электродный котел PARAT Halvorsen использовался преимущественно для регулирования первичной сети. В этом приложении вся мощность котла выставлена ​​на отрицательное регулирование сети. Это означает, что когда в сети слишком много мощности, котел автоматически регулируется, достигая полной тепловой мощности за 30 секунд, помогая стабилизировать частоту сети.Электродный котел с минимальным количеством трубопроводов и без поверхностей нагрева особенно подходит для такого типа быстрого нарастания температуры.

В других странах, особенно в Германии, рынок электродных котлов развивался в приложениях с отрицательным вторичным регулированием, т. Е. С потреблением энергии из сети, но на более длительные сроки.

Другой рынок — ТЭЦ, которые сталкиваются с ситуацией, когда поставка тепла для централизованного теплоснабжения приносит больше доходов, чем продажа электроэнергии. Они могут использовать электродный котел для преобразования своей энергии в тепло вместо того, чтобы поставлять дешевую электроэнергию в сеть.

Электродный котел может также использоваться для регулирования внутренней нагрузки в многоблочных ТЭЦ при запуске или остановке агрегата, что позволяет поддерживать нагрузку на поршневые двигатели или газовые турбины на оптимальном уровне.

Кроме того, некоторые пользователи считают, что электродный котел может стать важной частью резервного плана на случай отказа газоснабжения или других частей инфраструктуры. В таких условиях электродный котел может подавать центральное отопление или пар критически важным клиентам.Электродный котел может выйти на полную нагрузку из холодных условий за 5-10 минут, что является преимуществом для резервного котла.

В Норвегии пользователи используют электродный котел, поскольку в качестве источника тепла электроэнергия может конкурировать с нефтью и газом. Использование электричества также улучшает экологические показатели.

Принципы и преимущества электродного котла

Электродный котел PARAT состоит из внешнего и внутреннего резервуаров. Электроды подвешены внутри внутреннего контейнера, который электрически изолирован от внешней оболочки.

Вода и внутренний контейнер образуют изолированную нулевую точку в звездообразном соединении между электродами.

Циркуляционный насос подает воду в емкость с электродом. Мощность котла пропорциональна уровню воды на электродах.

Для традиционного топочного котла требуется камера сгорания и секция трубы для передачи тепла от пламени воде. Это приводит к большому, тяжелому и дорогостоящему строительству. В электродном котле тепло выделяется непосредственно в компактном водяном объеме между электродами.

Электродный котел работает на среднее напряжение в диапазоне 6-24 кВ. В отличие от типичного низковольтного нагревателя, ему не нужен трансформатор низкого напряжения, что позволяет избежать затрат, связанных с трансформатором, кабелями и низковольтным распределительным устройством.

Технология электродных котлов хорошо отработана и хорошо изучена на основе многолетнего опыта.

Используемая в настоящее время высоконадежная электродная система была разработана PARAT Halvorsen в 1993 году в сотрудничестве с Университетом Тронхейма.Ранее использовавшиеся электроды изнашивались из-за сильноточных потоков, и их приходилось часто заменять. На основе практических экспериментов и компьютерного моделирования была разработана концепция симметричного электрода PARAT. Потоки тока были снижены до уровня, при котором электроды больше не испытывали чрезмерного износа.

В ответ на рост возобновляемых источников энергии, которые становятся важной частью производства электроэнергии, электродные котлы постоянно совершенствуются.Вариант на 24 кВ был разработан в 2015 году и сейчас успешно эксплуатируется на четырех заводах. Система управления котлом также была улучшена, а время отклика уменьшено, чтобы котел мог выполнять сложную задачу первичного регулирования.

Диапазон мощности электродного котла ПАРАТ 5-60 МВт.

Опыт реализации проекта

PARAT Halvorsen AS была первой компанией в мире, которая применила паровой электродный котел для регулирования сети. В настоящее время в Германии в этом приложении задействовано более 250 МВт паровых котлов PARAT.

Проект на площадке под управлением Currenta в Леверкузене, Германия (см. Рисунок слева вверху), является хорошим примером того, как электродный котел мощностью 7 МВт может быть интегрирован в паровую сеть промышленного парка. Котел претендует на вторичное регулирование, и когда он работает, для производства пара можно использовать меньше газа и угля. Электродный котел в Леверкузене подает насыщенный пар под давлением 32 бар, а пароперегреватель низкого напряжения обеспечивает температуру пара до 380 ° C.

Также на фотографии (вверху справа) показан электродный котел мощностью 15 МВт, используемый в проекте по преобразованию электроэнергии в тепло на электростанции ŠKO-ENERGO в Млада-Болеславе.В этом случае электродный котел PARAT соединен с теплообменником, который подает вырабатываемое тепло в существующую систему централизованного теплоснабжения, обеспечивая буфер во время пиковых нагрузок в электросети общего пользования.

Электростанция была спроектирована совместно компаниями ŠKO-ENERGO и E.ON Czech Republic.

Еще одна недавняя установка (см. Справа) — это высоковольтный электродный котел PARAT Halvorsen мощностью 10 МВт для A2A Calore e Servizi, крупнейшей компании централизованного теплоснабжения Италии. Котел был введен в эксплуатацию в начале 2018 года и будет использоваться для пиковой нагрузки и регулирования сети в Милане.

Мысли о будущем

PARAT Halvorsen всегда ищет инновационные пути развития электродных котлов. Недавняя награда от Statoil, например, предусматривает поставку системы отопления с электродными котлами мощностью 2 x 12 МВт 11 кВ (смонтированная на салазках) для месторождения Johan Sverdrup Phase 2. Морское месторождение будет полностью эксплуатироваться на возобновляемых источниках энергии, передаваемых с материковой части Норвегии, а не на обычных электростанциях, установленных на платформе.

Мы также считаем, что бизнес возобновляемых источников энергии в настоящее время сталкивается с проблемой, в решении которой могут помочь электродные котлы.С тех пор, как мы вышли на рынок регулирования энергосистем в 2010 году, мы стали свидетелями значительного роста использования возобновляемых источников энергии в европейской энергосистеме. Однако, путешествуя, мы замечаем, что многие ветряные турбины не работают даже в ветреную погоду. Причиной этого в основном являются устаревшие налоговые структуры, препятствующие использованию электроэнергии в качестве источника тепла, или высокие сетевые тарифы, даже когда сеть не загружена. По этим причинам много ГВтч возобновляемой энергии теряется каждый день, так как она никогда не производится. Поэтому мы обращаемся к политикам с таким же вызовом, чтобы они работали над созданием подходящей основы для использования возобновляемой энергии так же усердно, как они делали это над установкой технологий возобновляемой генерации.