Електродні котли

Історія винаходи електродного котла

Згадки про електродні котли зустрічаються у вітчизняній технічній літературі вже з 1954 р., наприклад, дивіться:

Принцип дії електричного котла

Відомо, що при перебігу електричного струму через провідник виділяється енергія у вигляді тепла. Недистильована вода – це також добрий провідник з питомим опором (5 – 300) Ом•м. Якщо пропустити електричний струм через об'єм води, він нагріється. Температура нагрівання води тим більша, чим більша сила струму при даній фіксованій напрузі і чим більший час протікання струму. Конструктивно електродний котел є порожнистим металевим циліндром, уздовж осі якого розташований циліндричний металевий електрод. Усередині порожнини вздовж осі системи протікає вода, що забезпечується роботою циркуляційного насосу. Змінний електричний струм протікає через воду між внутрішнім циліндричним електродом та зовнішньою металевою циліндричною оболонкою. Таким чином, поступово весь об'єм теплоносія нагрівається. Це тепло і передається опалювальному приміщенню.

Що входить до системи опалення із застосуванням іонного котла

Багато хто запитує: «Що крім електродного котла необхідно для оптимальної та коректної роботи системи опалення?» Питання дійсно важливе, оскільки

 будь-якому покупцю взагалі потрібна саме оптимальна, надійна і коректно працююча система опалення, а не «голий» катодний котел. Щоб відповісти на це питання Вам необхідно визначитися: чи буде використовуватися автоматика, яка контролює струм нагрівання води чи ні (автоматика, яка не потребує налаштування теплоносія). На сьогоднішній момент існує електроніка, яка може примусово встановлювати оптимальне значення струму нагрівання теплоносія. Така електроніка полегшує налаштування системи опалення – виключається багатогодинна процедура налаштування провідності теплоносія. Однак вартість комплекту з такою автоматикою вища за стандартну в 1,5 рази і придбання даної електроніки пов'язане з додатковими грошовими витратами. Таким чином, треба визначитися – купувати автоматику, яка контролює струм нагрівання теплоносія чи ні. Наприклад розглянемо дві комплектації – з універсальною автоматикою КРОС-7 і базовою автоматикою «Стандарт».

При установке котла с автоматикой, обеспечивающей управление током нагрева теплоносителя КРОС-7 (закрытая система отопления) нужна следующая комплектация:

• електродний котел (наприклад, HOTPOT 2/40-1А – ціна 3399 грн.);
• автоматика для керування котлом та струмом нагріву теплоносія (КРОС 5 – 3290 грн.);
• група безпеки (наприклад, 472,5 грн.);
• розширювальний бак (5 л, наприклад, 288,0 грн.);
• циркуляційний насос (наприклад, Grundfos 25/40-130 – 1908,59 грн.);
• разом: 9358,09 грн = 341,36 USD (за комерційним курсом на 30.06.2021).

Якщо Ви вибираєте котел з автоматикою, яка без контролю струму нагріву теплоносія (тобто потрібне додаткове налаштування теплоносія), то комплектація буде такою:

• електрокотел (наприклад, HOTPOT 2/40-1А – ціна 3399 грн.);
• автоматика для керування котлом (наприклад, 1190 грн.);
• група безпеки (наприклад, 472,5 грн.);
• розширювальний бак (5 л, наприклад, 288,0 грн.);
• циркуляційний насос (наприклад, Grundfos 25/40-130 – 1908,59 грн.);
• разом: 7258,09 грн = 264,76 USD (по комерційному)

Таким чином, різниця у ціні для розглянутих комплектацій складає 76.60 USD або 2100 грн. (За комерційним курсом на 30.06.2021).

Наведений приклад допоможе оцінити рівень цін на різні комплектації електроопалювальних приладів.

Оцінка вартості використання електрокотла

Опалювальний період в Україні триває з 01 жовтня до 30 квітня включно, тобто 215 днів. Оцінку вартості використання іонного котла виконаємо на прикладі HOTPOT 2/40-1А. Для такого котла усереднене споживання електроенергії на місяць становить близько (500 – 600) кВт/год. Таким чином, в середньому за опалювальний сезон буде потрібно (3585 – 4302) кВт/год. Вартість одного кВт/година складає 1,68 грн (на 01.01.2020 та по теперішній час). Звідси отримуємо, що за опалювальний сезон у середньому потрібно буде заплатити (6000 – 7200) грн. Зауважимо, що цей розрахунок виконаний для утеплених приміщень. Під утепленими приміщеннями розуміються такі, для огороджувальних конструкцій яких (стіни, наприклад) опір теплопередачі не менше 2.8 м2 К/Вт (нові житлові споруди) або не менше 2.24 м2 К/Вт (житлові приміщення, які проходять модернізацію теплоізоляції). Ці норми запроваджено наказом № 247 міністерства України з питань будівництва та архітектури від 27.12.1993. Важливо, що для більшості багатоквартирних будинків «старого» житлового фонду в Україні опір теплопередачі знаходиться в інтервалі (0.7 – 1.2) м2 · К/Вт.

Як зробити своїми руками?

За наявності необхідних матеріалів, інструментів, часу та навичок іонний котел можна сконструювати самостійно. Для цього буде потрібна металева труба (переважний матеріал – сталь) діаметром від 50 мм, електрод, кріплення. Нерідко виробники акцентують увагу покупців на тому, що електрод виконаний із особливого матеріалу, що забезпечує оптимальні робочі характеристики котла. Однак багато приватних майстрів вважають за краще використовувати в якості матеріалу електрода технічну сталь. За допомогою зварювального апарата до бічної частини труби кріпиться металева склянка. З одного боку труби нарізається зовнішнє різьблення 1 ¼ ʺ. На привареній склянці виконується зовнішнє різьблення 1". З іншого боку труби за допомогою зварювального апарату та кріплення встановлюється електрод. До зовнішньої циліндричної частини котла за допомогою зварювального апарату кріпляться висновки для підключення напруги. Ось коротко і все, що потрібно зробити для виробництва одного електродного котла. Зауважимо, що перевірити та відтестувати отриманий пристрій, оскільки це робиться у заводських умовах, буде складно для домашнього майстра.

Рекомендації щодо встановлення

При встановленні котла особливо уважним треба бути до наступних моментів:

• при налаштуванні системи опалення, яка не забезпечує обмеження струму нагріву, в систему потрібно заливати дистильовану (дощову/талу фільтровану) воду. Після цього необхідно вимірювати робочий струм за допомогою струмових кліщів і при необхідності додавати до системи розчин води та солі/соди. Це призведе до збільшення провідності води та струму нагрівання. Процедура виконується доти, доки струм на фазі котла стане рівним паспортним значенням для даної моделі котла;
• обов'язково потрібно забезпечити контур заземлення системи іонного казана;
• поперечний переріз кабелю живлення електромережі має відповідати максимальній потужності котла;
• теплове навантаження всіх опалювальних приладів (споживачів)  не має перевищувати номінальну потужність електродного котла.