Ионные котлы отопления технические характеристики – Ионный котел отопления — Лучшее отопление

• температуры, которая устанавливается потребителем;
• количества воды в системе.

Подогрев теплоносителя после включения проис

www.teplo-ltd.ru

Ионный котел принцип работы – Ионные котлы отопления — технические характеристики и средняя стоимость + Видео установке

Ионные котлы отопления – технические характеристики и принцип работы

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

Содержание статьи

Конструкция и принцип работы ионных котлов

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

Схема работы ионного котла

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

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

Преимущества

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

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

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

Монтажная схема

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

Общая схема подключения ионного котла

Для монтажа потребуется:

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

48*2,6=125 м³.

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

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

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

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

dearhouse.ru

Отзывы про электрический ионный котел для системы отопления

Изначально ионный котел разрабатывался для отопления подводных лодок. Расчет был на то, что прибор будет маленьким, работал быстро и тихо. С электроэнергией на атомных подлодках проблем не было, соответственно и котел должен быть электрический. Как и многие другие полезные изобретения, данный агрегат из области вооружения перекочевал в гражданскую сферу и достаточно быстро стал весьма популярным.

Принцип работы ионных котлов отопления

Ионный котел отопления греет воду за счет электричества, но принцип работы отличается от ТЭНового. В этом процессе определяющую роль играет способность воды проводить ток, точнее, сопротивление жидкости. Вспомните кипятильник из двух лезвий, соединённых спичками. В нем ток от одного лезвия к другому передается только через воду, вследствие чего она быстро вскипает. Ионный котел делает то же самое, только вместо лезвий в нем есть электроды из магния.

Когда ионы тока проходят через воду, то создается трение с солями, которые находятся в жидкости. В результате трения резко повышается температура. Чем интенсивнее ток, тем быстрее происходит процесс нагрева. Кроме этого, имеет значение количество солей, а с дистиллированной водой ионные котлы отопления не работают.

Если не сделать гидроизоляцию погреба от грунтовых вод, то хранить овощи в нем хранить будет невозможно.

 

Проникающая гидроизоляция бетонных перекрытий делает их водонепроницаемыми.

Когда вода попадает в колбу котла, через нее проводится электрический ток, вследствие чего она нагревается. Сам котел имеет небольшие размеры, порядка 30 см в длину. Соответственно, теплоноситель находится в нем какие-то секунды, но даже этого времени достаточно. Эти приборы можно назвать самыми быстрыми среди всех котлов для отопления.

Конструкция ионного (электродного) котла

Ионные котлы очень простые приборы. По сути, это просто металлический корпус, в который вставлен электрод. В нем нет никак регулировок или движущихся элементов, там даже ломаться нечему. Они бывают:

• однофазными;
• трехфазными.

В однофазных котлах электрод один, а в трехфазных – три. На электрод всегда подается фаза (плюс). Ноль (минус) может подаваться либо на корпус, либо на второй электрод (если он предусмотрен в конструкции). В обязательном порядке к корпусу подводится еще и заземление. Без него нельзя никак, иначе ударит током. Важно, чтобы электрод фазы и ноля не контактировали между собой. Единственным мостиком для электричества должен быть теплоноситель. Естественно, в корпусе есть два отверстия для циркуляции жидкости.

Какой теплоноситель подходит для ионного котла

Ионный электрический котел очень требователен к качеству теплоносителя. Для него не подходит дистиллированная вода и незамерзающая жидкость. В качестве теплоносителя нужно использовать обычную воду из-под крана, прошедшую специальную подготовку. В паспорте нагревателя указано, сколько соли должно содержаться в теплоносителе.

Битумная самоклеящаяся гидроизоляционная лента укладывается с наружной стороны.

 

При этом нанесение обмазочной гидроизоляции можно выполнять изнутри, когда строительство уже окончено.

Чтобы «настроить» теплоноситель для ионных котлов отопления, по отзывам, нужно потратить немало времени. Например, если сопротивление воды недостаточное, то ее нужно подсолить. Подходит обычная пищевая соль. Сыпать ее нужно совсем немного, буквально на кончике чайной ложки. Потом подсоленную жидкость прогоняют по системе и замеряют сопротивление. Если оно достигло необходимого уровня, указанного в паспорте, то можно все оставить как есть. В случае необходимости в теплоноситель добавляют еще соли или же разбавляют его дистиллированной водой.

Обвязка ионного котла в системе отопления

Как мы уже сказали, ионный котел – это просто колба с электродом и патрубками для подключения к контуру. В этом агрегате нет никакого оборудования, которое могло бы регулировать его работу, поэтому все необходимое нужно устанавливать отдельно. Кроме этого, нужно установить обязательные элементы системы отопления, без которых работа герметичного контура невозможна. По итогу, нам нужно установить:

Естественно, не обойтись без запорной арматуры (шаровые краны) и американок, чтобы котел можно было снять с контура для обслуживания. Все элементы контура нужно размещать правильно. Группа безопасности устанавливается на подаче, за котлом. Все остальное оборудование устанавливается на обратке. Перед самым котлом устанавливается циркуляционный насос, потом грязевик. Нельзя чтобы на крыльчатку наоса попал какой-нибудь мусор, чтобы та не поломалась.

Обязательно нужно сделать качественное заземление. Не шутите с этим, ведь речь о 220 Вт, а в трехфазных котлах всех 380 Вт – может и убить.

Расширительный бак устанавливается перед насосом, где давление стабильное. Не забывайте, что герметичный бак нужно настраивать, иначе в системе будут скачки давления. Датчик термостата устанавливается на обратке, где он снимает показания температуры теплоносителя. Также можно использовать термостаты, которые контролируют степень нагрева воздуха. Таким образом, можно поддерживать в помещении одинаковую температуру независимо от погоды.

Питание от блока с предохранителями подается на электрод котла через термостат. Последний работает как выключатель. Когда вода достигает выставленной температуры, то цепь размыкается, и котел перестает греть теплоноситель. При понижении температуры термостат замыкает цепь, и котел начинает работать.

Обслуживание ионных котлов

Ломаться в электродном котле нечему. Обслуживание ионных котлов, по отзывам, сводится к контролю количества солей в теплоносителе и очистке электрода от накипи. В процессе эксплуатации на электроде оседает накипь. Снять ее можно механическим путем, например, болгаркой со специальной насадкой-щеткой или крупной наждачной бумагой. Чистить нужно до блеска.

Кроме этого, со временем электрод уменьшается в размерах, агрессивная среда его разъедает. Поэтому рано или поздно его нужно будет заменить. Главное, не прозевать этот момент, так как работа котла и безопасность всего оборудования напрямую зависит от этого.

utepleniedoma.com

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).

Принцип действия электродных котлов основан на ионизации молекул электролита (воды) и выделении тепла при их движении к электродам

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.

Один из примеров установки электродного котла

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.

Индукционные котлы имеют очень небольшие габариты

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.

Диаграмма, которая демонстрирует зависимость расхода электроэнергии от температуры на улице

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.

Электродные котлы «Галан»: таблица характеристик и отзывы

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.

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».

«Галан» выпускает как электродные, так и ТЭНовые котлы

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.

teplowood.ru

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.

teplomonster.ru

Особенности и преимущества электрических котлов ионного типа

Одним из видов современных электрокотлов являются электродные отопительные котлы, которые также нашли применение и активно используются в системах отопления. В электрических котлах такого варианта исполнения в качестве обогревательного элемента системы используется специальный блок, в котором устанавливаются электроды, поэтому такие котлы еще называют электродными.

В обычных электрических котлах в качестве элемента, который обеспечивает нагрев теплоносителя, служит обычный ТЭН. Его производительность крайне мала, КПД невысок, а работоспособность и долговечность оставляют желать лучшего. Электродные отопительные котлы обладают простотой в управлении процессом, а также более экономичны и срок службы этих отопительных приборов довольно высок.

Принцип действия электродных котлов

Работа электродного котла основана на движении заряженных частиц к разным электродам. При подаче напряжения начинает происходить процесс ионизации внутри теплоносителя. При этом все молекулы распадаются на две частицы, носящие положительный и отрицательный заряды. Эти получившиеся частицы начинают движение к электродам соответствующей полярности. В процессе этого движения происходит выделение определенного тепла, за счет которого осуществляется нагрев теплоносителя. При этом основным плюсом такого процесса теплообмена является то, что в системе отсутствуют промежуточные элементы, в которых обычно происходят большие потери тепловой мощности.

Если в качестве теплоносителя используется обычная вода, то для ее большей электропроводности необходимо произвести специальную подготовку. По своей сути – это просто добавление в воду определенного количества пищевой соли. Электродные котлы отопления набирают мощность постепенно, увеличивая ток, который подается на электроды. Вода нагревается, при этом уменьшается электрического сопротивление теплоносителя, а с увеличением тока увеличивается и количество выделяемого тепла.

Такого типа котлы отопления могут применяться как отдельные автономные источники тепла, так и в комбинированном виде с другими вариантами отопительных приборов.

kotel-ognivo.ru

90zavod.ru

Ионные котлы отопления | Екатеринбург

Бывают такие ситуации, когда использование электричества для отопления частного дома становится единственным достойным рассмотрения вариантом. Газовые магистрали, к сожалению, еще не достигли той разветвленности, чтобы попасть к каждому желающему. Твердотопливная система отопления требует постоянного внимания со стороны хозяев дома, обязательной отдельной котельной, мест для складирования хотя бы минимального запаса дров или брикетов (пеллет). Котлы на дизельном топливе – очень дороги сами по себе, требуют больших расходов по монтажу и точной регулировке, не обходятся без подготовки значительной, объемом в несколько кубометров емкости для хранения жидкого топлива.

Ионные котлы отопления

Итак, в такой ситуации ничего не остается, как перейти на электрообогрев жилья. Вариантов в решении подобной проблемы немало. К примеру, это могут быть «теплые полы» с использованием кабелей, матов или инфракрасных пленок. Постепенно завоёвывают признательность современные системы отопления ПЛЭН, которые легко скрыть за отделкой потолка или стен. Но все же пока на первом месте по популярности остаются привычные системы водяного отопления, в которую в рассматриваемом случае врезается электрический котел. А вот здесь также возможны варианты – источники тепла могут быть обычные — с ТЭНами, индукционными различных типов. А самыми спорными, вызывающими немалые, порой даже ожесточенные дискуссии – это ионные котлы отопления.

Этим приборам приписывают совершенно сказочные показатели эффективности отопления, например, КПД выше 100%, и неимоверно ругают их за то, что они способны обычно быстро привести в негодность систему отопления, хвалят за простоту монтажа и компактность и одновременно «подвергают остракизму» за его низки уровень электробезопасности. Как водится, в действительности истина находится где-то посередине… Попробуем разобраться в этом, без предвзятости, приведя в статье и положительные качества таких котлов, и присущие им недостатки. Кроме того, будут рассмотрены самые популярные марки с указанием технических характеристик различных моделей и примерным уровнем цен. И, наконец, по ходу изложения будет уделено внимание некоторым вопросам установки такого оборудования.

Как работает электродный (ионный) котел отопления

Содержание статьи

Наверное, каждому, кому когда-нибудь довелось жить в студенческом общежитии или служить в армии, известно простейшее приспособление для кипячения воды, позволявшее буквально за считаные секунды заварить чашку чая. Две металлических пластины (старые бритвенные лезвия или даже металлические подковки для сапог), разнесённые с небольшим воздушным зазором друг от друга, подключенные к сетевому проводу на 220 вольт.

Простейший кипятильник — своеобразный «прообраз» электродного (ионного) котла отопления

Такое «устройство», опущенное в стакан и подключённое к питанию, обеспечивает быстрое, необычайно бурное вскипание воды. А это – достаточно наглядный пример того, как принципиально и устроен ионный (или электродный) котел.

(Кстати, повторять подобные опыты в домашних условиях все же не следует – это небезопасно и с точки зрения возникновения возгорания провода от короткого замыкания, и от высокой вероятности получить электротравму).

Проводники, помещённые в раствор электролита, (а обычная, не дистиллированная вода, так или иначе является в определённой степени электролитом из-за растворенных в ней солей), при подаче на них напряжения вызывают ионизацию раствора и движение ионов в противоположном направлении: анионов – к катоду и катионов, соответственно, к аноду.

Анод и катод меняются местами 50 раз в секунду

Это привело бы к процессу электролиза, если бы подаваемый ток был постоянный. Но в при подключении бытового сетевого напряжения полярность электродов меняется 50 раз в секунду (частота 50 Гц). Вместо равномерного движения ионов начинается их быстрое колебание в среде, которая оказывает немалое сопротивление этому. В итоге, происходит очень быстрый нагрев жидкости – то есть теплоносителя, который используется для передачи энергии по точкам теплообмена.

По большому счету, разработчикам такой схемы удалось избавиться от «посредника» — выделяющей тепло электрической спирали, выполненной из материалов с высоким удельным сопротивлением. Роль нагревательного элемента принимает на себя сам теплоноситель-электролит. Этому и приписывают особые свойства эффективности и экономичности такого способа преобразования электрической энергии в тепловую.

Сразу же, наверное, следует внести некоторую ясность по поводу используемой терминологии. В различных источниках можно встретить название этой техники и как «электродные», и как «ионные» котлы. Мало того, некоторые производители даже пытаются делать разграничение между этими понятиями – дескать, в ионных установках осуществлена возможность в определённой мере контролировать и регулировать количество ионов, участвующих в процессе нагрева теплоноситепF. Понимающие специалисты-теплотехники расценивают подобные заявления так, что это не более, чем маркетинговый ход для выделения св

kamburg.ru

Ионные котлы BERIL 5-33 кВт

В ионных котлах BERIL в режиме on-line контролируется величина и количество электрических зарядов — ионов, движение которых между электродами обеспечивает нагрев теплоносителя.

Использование цифровых технологий в системе управления работой ионного котла «BERIL» — цифровая система управления (ЦСУ), позволяет измерять и информировать пользователя о мощности, потребляемой котлом, и в автоматическом (ионные котлы «BERIL» 380В с симисторным блоком и ЦСУ) или ручном (ионные котлы «BERIL» 220/380В с ЦСУ «ЕВРО») режимах изменять ее в зависимости от заданной программы и качества теплоносителя, что приводит к значительной экономии электроэнергии.

 Ионные котлы «BERIL» с ЦСУ «ЕВРО» 
(ручной режим управления мощностью)

* Мощность котла, в отличие от номинальной, может плавно изменяться в ручном режиме в зависимости от потребности пользователя.

Инновационные ионные котлы «BERIL»

Рис.1

Рис.2

• Верхнее расположение энергоблока (три фазы, ноль, земля) упрощает подключение котла к силовой электрической сети.
• Обслуживание блока электродов котла (профилактика, ремонт, замена) производится без отсоединения котла от отопительной системы.
• Посторонние включения, находящиеся во взвешенном состоянии в теплоносителе отопительной системы – шлам, оседают в нижней части котла не являющейся его активной рабочей зоной и не оказывают отрицательное влияние на работу котла. Они легко удаляются при профилактическом обслуживании котла.

Основные отличия ионных котлов «BERIL» от электродных и иных ионных котлов.

1. Дополнительные опции:

• Плавное изменение мощности в ручном или автоматическом режимах с информацией об этом параметре на дисплее в режиме on-line.
• Наличие электронного самовозвратного предохранителя, позволяющее отопительной системе с ионным котлом работать в автономном режиме без отключения от электросети.

2. Качество:

• Использование уплотнительных и изоляционных материалов с повышенной термостойкостью (до 250°С).
• Срок службы ионного котла не менее 10 лет с возможностью гарантийного обслуживания в течение всего срока службы.

3. Экономика:

• Расход менее половины всей электроэнергии, необходимой для отопления, подтвержденный технико-экономическим обоснованием (ТЭО) работы котла.

	Обозначения на рисунке: 1.Силовой электрический блок (контактор). 2.Регулятор мощности котла «BERIL» с электронным самовозвратным  предохранителем. 3.Электромеханический автомат защиты. 4.Двухканальный температурный контроллер с дополнительными        возможностями.
Блок Цифровой Системы Управления (ЦСУ «ЕВРО») работой однофазных (220В) и трехфазных (380В) ионных котлов «BERIL» Рис.3

Технические характеристики ЦСУ «ЕВРО»

1. Номинальное напряжение питания 220В±10%
2. Потребляемая мощность не более 10Вт (без учета мощности нагрузки)
3. Тип датчиков измерения температуры – цифровые DS1820
4. Два канала измерения температуры теплоносителя – «обратка» и «выход»
5. Возможность дополнительного подключения датчика температуры воздуха через дистанционную систему управления с помощью GSM
6. Диапазон регулируемых температур 0-80°С (задается пользователем)
7. Точность измерения температуры ± 0,5°С
8. Частота опроса датчика температуры 1 Гц
9. Автоматический встроенный контроль, позволяющий быстро определить неисправность датчиков (обрыв или короткое замыкание)
10. Коммутируемая нагрузка с током до 50А 380В по каждой фазе
11. Автоматический контроль тока, позволяющий ЦСУ отключить нагрузку при превышении рабочего тока и включать ее при токе, меньше номинального
12. Индикация на дисплее потребляемой котлом мощности в режиме on-line.
13. Наличие функции «антизамерзание дома» (поддержание минимальной температуры)
14. Автоматический контроль и управление работой циркуляционного насоса
15. Вес 1,9 кг
16. Размер (мм) 95 х 200 х 255
17. Сохранение всех уставок в энергонезависимой памяти
18. Индикация параметров и ошибок на дисплее (СДИ)
19. ЦСУ «ЕВРО» может использоваться с любым ионным котлом «BERIL»

ЦСУ котла автоматически круглосуточно поддерживает заданную температуру теплоносителя по двум каналам – «прямая» и «обратка». Подключение дополнительного блока дистанционного управления (ДУ) с третьим датчиком измерения и контроля температуры воздуха в помещении дает потребителю возможность программировать температурные режимы на любой час и день недели и использовать при этом мобильную связь GSM (подробности в каталоге товаров, раздел «котлы «BERIL» + ДУ + GSM»).

Изменение номинальной мощности происходит в ручном режиме с минимальным шагом 200Вт. Наличие электронного самовозвратного предохранителя повышает надежность работы отопительной системы с ионным котлом в автономном режиме. При превышении котлом рабочего тока выше заданного (или номинального) электронный предохранитель отключит котел на определенное время. При понижении значения тока котел автоматически включается. Этот процесс может повторяться неоднократно с выводом на дисплей сообщения «error» (ошибка). Алгоритм работы циркуляционного насоса поддерживается автоматически с учетом индивидуальных особенностей каждой отопительной системы.

Работа ионных котлов с ЦСУ, как было сказано выше практически не зависит от качества теплоносителя.

При пониженном или повышенном значении удельного электрического сопротивления теплоносителя ЦСУ автоматически будет поддерживать заданную мощность котла. В случае очень высокого значения этого параметра (вплоть до сравнимого с параметром у дистиллированной воды) применяется специальный ингибитор коррозии для снижения удельного электрического сопротивления теплоносителя. Ни в коем случае нельзя использовать для этих целей различные соли, т.к. это неизбежно приведет к выходу из строя отопительного оборудования в результате интенсивной коррозии и выделению газообразного водорода. В разработанный ингибитор коррозии (см. раздел сайта «Защита от коррозии» добавлены специальные присадки, замедляющие процесс коррозии различных конструктивных элементов отопительной системы (железо, медь, алюминий и т.д.), предотвращающие разрушение уплотнителей (резины, тефлона, паранита и пр.).

Технические характеристики и эксплуатация ионных котлов «BERIL» с симисторным блоком и ЦСУ (ручной или автоматический режим управления)

На рис. 4 представлены ионные котлы «BERIL» мощностью 6,9,12,15,25 и 33 кВт с симисторным силовым блоком.

Силовой симисторный блок, являющийся составной частью ионных котлов «BERIL» мощностью 6-33 кВт, позволяет ЦСУ производить бесшумное изменение мощности не менее одного раза в одну миллисекунду, что необходимо при работе ЦСУ в ПИД (пропорционально-интегрально-дифференциальном) режиме управления температурными параметрами.

	На рис.5 ЦСУ ионного котла (380В) мощностью 6-33 кВт с симисторным блоком. Обращает на себя внимание отсутствие силового электрического блока-контактора (поз.1 на рис.3). Его функцию с расширенными возможностями выполняет силовой симисторный блок ионного котла. Остальные технические характеристики ЦСУ остаются без изменения.
Рис.5

ПИД режим регулирования температуры.

При стандартном методе регулирования с датчиком температуры воздуха внутри помещения происходит следующее: при понижении температуры в помещении ниже заданной включается система отопления и на максимуме (по температуре теплоносителя) нагревает помещение до тех пор, пока температура в помещении не поднимется до заданной. Срабатывает датчик температуры воздуха в помещении, а затем, после отключения нагрева, выделяется еще масса избыточного тепла от перегревшегося контура отопления. При остывании системы отопления и дальнейшем ее включении процесс повторяется. Как следствие несовершенства этого метода идет большой перерасход электроэнергии (до 20%).

Стратегия ПИД-регулятора, который содержит усилитель, интегратор и дифференциатор, выглядит следующим образом. Обнаружив на своем входе рассогласовывание (разница между заданной и текущей температурой), усилитель регулятора в первый момент включает котел на полную мощность, но строго дозировано, компенсируя значительную часть рассогласовывания. Затем в работу вступает интегратор, который медленно, чтобы не «проскочить» температурную точку (уставку) приближает температуру к заданному значению. Дифференциатор, реагирующий на скорость изменения, форсирует работу котла в тех случаях, когда температура начинает быстро отклоняться от заданных параметров (открытая форточка, распахнутая дверь, разбитое окно и т.п.).

Экономика ионных котлов «BERIL»

Использование ЦСУ и ПИД-регулятора температурными параметрами отопительной системы с ионным котлом «BERIL» позволяет в ручном или автоматическом режимах, изменяя мощность котла, время и скорость нагрева помещения избавиться от вышеуказанного перерасхода электроэнергии (до 20%).

Эти данные получены на основе анализа общемировой практики по использованию ПИД-режима во всех типах котлов — электрических, газовых, жидкостных и т.д., а также по результатам натурных испытаний по разработанной программе МАТЛАБ.

Представленная конструкция котла позволяет увеличить коэффициент преобразования электрической энергии в тепловую в 1,5-1,6 раза благодаря запатентованным в котлах «BERIL» механизмам и принципам использования энергии окружающей среды. Кроме того , алгоритм управления работой ионных котлов с симисторными блоками позволяет одному блоку ЦСУ управлять работой неограниченному количеству ионных котлов любой мощности если они работают в единой системе отопления. (Подробности в разделе сайта «тепловые модули BERIL»).

Ионные котлы «BERIL» с ЦСУ и симисторным блоком более энергоэффективны (до 20%) и комфортнее ионных котлов «BERIL» без симисторного блока за счет наличия функции автоматического изменения мощности.

teplovelebit.ru

Ионные котлы BERIL 5-33 кВт

В ионных котлах BERIL в режиме on-line контролируется величина и количество электрических зарядов — ионов, движение которых между электродами обеспечивает нагрев теплоносителя.

Использование цифровых технологий в системе управления работой ионного котла «BERIL» — цифровая система управления (ЦСУ), позволяет измерять и информировать пользователя о мощности, потребляемой котлом, и в автоматическом (ионные котлы «BERIL» 380В с симисторным блоком и ЦСУ) или ручном (ионные котлы «BERIL» 220/380В с ЦСУ «ЕВРО») режимах изменять ее в зависимости от заданной программы и качества теплоносителя, что приводит к значительной экономии электроэнергии.

 Ионные котлы «BERIL» с ЦСУ «ЕВРО» 
(ручной режим управления мощностью)

* Мощность котла, в отличие от номинальной, может плавно изменяться в ручном режиме в зависимости от потребности пользователя.

Инновационные ионные котлы «BERIL»

Рис.1

Рис.2

• Верхнее расположение энергоблока (три фазы, ноль, земля) упрощает подключение котла к силовой электрической сети.
• Обслуживание блока электродов котла (профилактика, ремонт, замена) производится без отсоединения котла от отопительной системы.
• Посторонние включения, находящиеся во взвешенном состоянии в теплоносителе отопительной системы – шлам, оседают в нижней части котла не являющейся его активной рабочей зоной и не оказывают отрицательное влияние на работу котла. Они легко удаляются при профилактическом обслуживании котла.

Основные отличия ионных котлов «BERIL» от электродных и иных ионных котлов.

1. Дополнительные опции:

• Плавное изменение мощности в ручном или автоматическом режимах с информацией об этом параметре на дисплее в режиме on-line.
• Наличие электронного самовозвратного предохранителя, позволяющее отопительной системе с ионным котлом работать в автономном режиме без отключения от электросети.

2. Качество:

• Использование уплотнительных и изоляционных материалов с повышенной термостойкостью (до 250°С).
• Срок службы ионного котла не менее 10 лет с возможностью гарантийного обслуживания в течение всего срока службы.

3. Экономика:

• Расход менее половины всей электроэнергии, необходимой для отопления, подтвержденный технико-экономическим обоснованием (ТЭО) работы котла.

	Обозначения на рисунке: 1.Силовой электрический блок (контактор). 2.Регулятор мощности котла «BERIL» с электронным самовозвратным  предохранителем. 3.Электромеханический автомат защиты. 4.Двухканальный температурный контроллер с дополнительными        возможностями.
Блок Цифровой Системы Управления (ЦСУ «ЕВРО») работой однофазных (220В) и трехфазных (380В) ионных котлов «BERIL» Рис.3

Технические характеристики ЦСУ «ЕВРО»

1. Номинальное напряжение питания 220В±10%
2. Потребляемая мощность не более 10Вт (без учета мощности нагрузки)
3. Тип датчиков измерения температуры – цифровые DS1820
4. Два канала измерения температуры теплоносителя – «обратка» и «выход»
5. Возможность дополнительного подключения датчика температуры воздуха через дистанционную систему управления с помощью GSM
6. Диапазон регулируемых температур 0-80°С (задается пользователем)
7. Точность измерения температуры ± 0,5°С
8. Частота опроса датчика температуры 1 Гц
9. Автоматический встроенный контроль, позволяющий быстро определить неисправность датчиков (обрыв или короткое замыкание)
10. Коммутируемая нагрузка с током до 50А 380В по каждой фазе
11. Автоматический контроль тока, позволяющий ЦСУ отключить нагрузку при превышении рабочего тока и включать ее при токе, меньше номинального
12. Индикация на дисплее потребляемой котлом мощности в режиме on-line.
13. Наличие функции «антизамерзание дома» (поддержание минимальной температуры)
14. Автоматический контроль и управление работой циркуляционного насоса
15. Вес 1,9 кг
16. Размер (мм) 95 х 200 х 255
17. Сохранение всех уставок в энергонезависимой памяти
18. Индикация параметров и ошибок на дисплее (СДИ)
19. ЦСУ «ЕВРО» может использоваться с любым ионным котлом «BERIL»

ЦСУ котла автоматически круглосуточно поддерживает заданную температуру теплоносителя по двум каналам – «прямая» и «обратка». Подключение дополнительного блока дистанционного управления (ДУ) с третьим датчиком измерения и контроля температуры воздуха в помещении дает потребителю возможность программировать температурные режимы на любой час и день недели и использовать при этом мобильную связь GSM (подробности в каталоге товаров, раздел «котлы «BERIL» + ДУ + GSM»).

Изменение номинальной мощности происходит в ручном режиме с минимальным шагом 200Вт. Наличие электронного самовозвратного предохранителя повышает надежность работы отопительной системы с ионным котлом в автономном режиме. При превышении котлом рабочего тока выше заданного (или номинального) электронный предохранитель отключит котел на определенное время. При понижении значения тока котел автоматически включается. Этот процесс может повторяться неоднократно с выводом на дисплей сообщения «error» (ошибка). Алгоритм работы циркуляционного насоса поддерживается автоматически с учетом индивидуальных особенностей каждой отопительной системы.

Работа ионных котлов с ЦСУ, как было сказано выше практически не зависит от качества теплоносителя.

При пониженном или повышенном значении удельного электрического сопротивления теплоносителя ЦСУ автоматически будет поддерживать заданную мощность котла. В случае очень высокого значения этого параметра (вплоть до сравнимого с параметром у дистиллированной воды) применяется специальный ингибитор коррозии для снижения удельного электрического сопротивления теплоносителя. Ни в коем случае нельзя использовать для этих целей различные соли, т.к. это неизбежно приведет к выходу из строя отопительного оборудования в результате интенсивной коррозии и выделению газообразного водорода. В разработанный ингибитор коррозии (см. раздел сайта «Защита от коррозии» добавлены специальные присадки, замедляющие процесс коррозии различных конструктивных элементов отопительной системы (железо, медь, алюминий и т.д.), предотвращающие разрушение уплотнителей (резины, тефлона, паранита и пр.).

Технические характеристики и эксплуатация ионных котлов «BERIL» с симисторным блоком и ЦСУ (ручной или автоматический режим управления)

На рис. 4 представлены ионные котлы «BERIL» мощностью 6,9,12,15,25 и 33 кВт с симисторным силовым блоком.

Силовой симисторный блок, являющийся составной частью ионных котлов «BERIL» мощностью 6-33 кВт, позволяет ЦСУ производить бесшумное изменение мощности не менее одного раза в одну миллисекунду, что необходимо при работе ЦСУ в ПИД (пропорционально-интегрально-дифференциальном) режиме управления температурными параметрами.

	На рис.5 ЦСУ ионного котла (380В) мощностью 6-33 кВт с симисторным блоком. Обращает на себя внимание отсутствие силового электрического блока-контактора (поз.1 на рис.3). Его функцию с расширенными возможностями выполняет силовой симисторный блок ионного котла. Остальные технические характеристики ЦСУ остаются без изменения.
Рис.5

ПИД режим регулирования температуры.

При стандартном методе регулирования с датчиком температуры воздуха внутри помещения происходит следующее: при понижении температуры в помещении ниже заданной включается система отопления и на максимуме (по температуре теплоносителя) нагревает помещение до тех пор, пока температура в помещении не поднимется до заданной. Срабатывает датчик температуры воздуха в помещении, а затем, после отключения нагрева, выделяется еще масса избыточного тепла от перегревшегося контура отопления. При остывании системы отопления и дальнейшем ее включении процесс повторяется. Как следствие несовершенства этого метода идет большой перерасход электроэнергии (до 20%).

Стратегия ПИД-регулятора, который содержит усилитель, интегратор и дифференциатор, выглядит следующим образом. Обнаружив на своем входе рассогласовывание (разница между заданной и текущей температурой), усилитель регулятора в первый момент включает котел на полную мощность, но строго дозировано, компенсируя значительную часть рассогласовывания. Затем в работу вступает интегратор, который медленно, чтобы не «проскочить» температурную точку (уставку) приближает температуру к заданному значению. Дифференциатор, реагирующий на скорость изменения, форсирует работу котла в тех случаях, когда температура начинает быстро отклоняться от заданных параметров (открытая форточка, распахнутая дверь, разбитое окно и т.п.).

Экономика ионных котлов «BERIL»

Использование ЦСУ и ПИД-регулятора температурными параметрами отопительной системы с ионным котлом «BERIL» позволяет в ручном или автоматическом режимах, изменяя мощность котла, время и скорость нагрева помещения избавиться от вышеуказанного перерасхода электроэнергии (до 20%).

Эти данные получены на основе анализа общемировой практики по использованию ПИД-режима во всех типах котлов — электрических, газовых, жидкостных и т.д., а также по результатам натурных испытаний по разработанной программе МАТЛАБ.

Представленная конструкция котла позволяет увеличить коэффициент преобразования электрической энергии в тепловую в 1,5-1,6 раза благодаря запатентованным в котлах «BERIL» механизмам и принципам использования энергии окружающей среды. Кроме того , алгоритм управления работой ионных котлов с симисторными блоками позволяет одному блоку ЦСУ управлять работой неограниченному количеству ионных котлов любой мощности если они работают в единой системе отопления. (Подробности в разделе сайта «тепловые модули BERIL»).

Ионные котлы «BERIL» с ЦСУ и симисторным блоком более энергоэффективны (до 20%) и комфортнее ионных котлов «BERIL» без симисторного блока за счет наличия функции автоматического изменения мощности.

teplovelebit.ru