Катодный котел отопления: ОЧАГ 2 (2 кВт) — Электрический электродный отопительный котел

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

Как работают электродные котлы отопления

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.

Достоинства электродных котлов

• 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.

Недостатки электродных обогревательных установок

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.

Расчет экономической выгоды от использования электродных котлов

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:

принцип работы, плюсы и минусы, вода для электродного котла

Как показала практика, отопление жилых и промышленных объектов с помощью обычной централизованной системы отопления не всегда является эффективным и практичным. Именно эта причина побуждает искать альтернативные источники тепла, которые были бы конкурентоспособными и экономичными.

Одним из ярких примеров такого оборудования являются электродные котлы отопления, которые позволяют быстро и качественно прогревать отапливаемое здание. На чем основан принцип их работы? Какие преимущества и недостатки они имеют? Как увеличить их экономичность? Рассмотрим эти вопросы подробнее.

Содержание

Принцип работы электродных котлов отопления

Данный тип котлов используют исключительно в системах отопления закрытого типа. Высокой скорости нагрева и КПД удается достигнуть, благодаря уникальной системе ионизации теплоносителя.

Суть этого способа нагрева заключается в прямой передаче энергии, которая находится в электрическом токе, молекулам воды. В результате этого, удается достичь определенных показателей, которые значительно влияют на скорость прогрева теплоносителя. А именно:

• Скорость нагрева воды. Воздействие электрического тока нагревает теплоноситель практически моментально. Это свойство в значительной степени влияет на скорость нагрева помещения. В то время пока, к примеру, газовый котел еще разогревает жидкость в системе отопления, электродный уже отапливает помещение.
• Выход на номинальную мощность. Несложные расчеты показывают, что для того, чтобы прогреть систему отопления, часто расходуется большое количество топлива с наименьшей теплоотдачей. В этом отношении электродный отопительный котел отличается от аналогичного оборудования. Высокая скорость нагрева теплоносителя обеспечивает выход узла на номинальную мощность очень быстро.

Пеллетные котлы разновидность твердотопливных отопительных котлов, быстро набирающая популярность благодаря своей дешевизне и эффективности.

Как правильно расчитывать мощность газового котла, читайте здесь.

Еще одной особенностью электродного оборудования является его защита от перегрева, которая часто отсутствует в системах, работающих на других видах топлива.

Если по любым причинам в котел перестает поступать теплоноситель, нагрев прекращается автоматически.

Преимущества устройств

Все отопительное оборудование имеет свои положительные и отрицательные стороны. Поэтому, при выборе наиболее подходящей модели электродного котла, стоит обращать внимание, как на плюсы, так и на минусы. Итак, основные преимущества:

• Экономичность. Стоимость котлов ниже, чем у аналогичных отопительных приборов. Во время работы достигается достаточно высокий уровень теплоотдачи, КПД составляет не менее 96-98%. При установке дополнительного оборудования и использования специального теплоносителя можно добиться экономии расхода электроэнергии около 40%.
• Компактность. Котел весит очень мало, что существенно отличает его от газового оборудования, вес которого может достигать 50-60 кг и больше. Промышленный электродный агрегат имеет вес около 6 кг.
• Возможность увеличения мощности. Если номинальной производительности прибора не хватает для нагрева помещения, можно использовать несколько нагревательных узлов, подключая их в общую сеть. Максимальная мощность, в таком случае, составит 150 кВт. Блок управления электродным котлом одновременно будет управлять и контролировать работу всех отдельных узлов.

Целью испытаний водогрейных котлов является определение фактических эксплуатационных, теплотехнических и экологических показателей.

Схему водогрейной котельной смотрите тут.

• Безопасность. Использование электродных котлов намного безопасней, чем эксплуатация газового или оборудования, работающего на твердом топливе.

Еще одним весомым преимуществом является то, что данное оборудование можно использовать практически для любых систем отопления промышленных и бытовых объектов, а также складов и других помещений.

Основные недостатки электродных отопительных котлов

Как уже отмечалось, каждый вид отопительной техники, имеет свои недостатки, и электродные котлы не являются в этом исключением. К минусам такого оборудования относятся:

• Требовательность к качеству теплоносителя. В систему отопления нельзя залить обычную воду из-под крана. Запрещается и использование для этих целей тосола или жидкости из артезианских источников.
• Регистрация. Еще один аспект, который существенно уменьшает количество желающих установить такой вид отопительного оборудования. Сроки регистрации могут растянуться до полугода и больше, а сбор сопроводительных документов потребует определенных финансовых затрат. Впрочем, все расходы обычно окупаются уже за первый год автономного отопления помещения.

Котлы на отработанном масле. Область применения и виды.

Об устройстве котла на отработанном масле, читайте здесь.

Недостатки не так уж и значимы, а выгоды и перспективы от его установки, а также быстрая окупаемость, делают электродный котел одним из наиболее экономически выгодных отопительных устройств.

Как увеличить производительность?

Кроме того, что электродные котлы сами по себе достаточно экономичны и производительны, с помощью дополнительных приборов и материалов можно увеличить их КПД еще больше. Для этой цели может использоваться:

1. Теплоноситель. Лучше всего заполнять систему отопления специальной жидкостью, которую продают производители данного оборудования. Обычная вода для электродного котла не подходит. В крайнем случае, для придания ей необходимых свойств, необходимо добавить обычную поваренную соль.
2. Блок управления. Автоматический регулятор, который самостоятельно устанавливает наиболее экономичный и производительный режим в рамках установленной программы. Преимущества от его применения очевидны в случае, если необходимо объединить несколько нагревательных котлов в единую сеть и управлять всеми одновременно.

Относительно небольшие материальные затраты могут существенно увеличить производительность оборудования. Вложения при этом окупаются достаточно быстро.

Электродные котлы для систем отопления являются удобным и практичным оборудованием, которое составляет серьезную конкуренцию газовым и твердотопливным аналогам.

Электродный котел своими руками — Схема и Видео инструкция по сборке

Электродный котел – это отопительное оборудование непосредственного действия. Теплоноситель в нем прогревается благодаря тому, что через него проходит электрический ток. Причиной, по которой происходит нагрев, является движение ионов в воде – оно хаотично, ионы колеблются с частотой примерно 50 раз за секунду. Что больше всего влияет на эффективность работы такого котла, так как технические особенности используемого теплоносителя.

Итак, тепло выделяется за счет того, что ионы двигаются, и передается на теплоноситель. Благодаря этому подобного рода оборудование экономит до 40 % энергии, если сравнивать с другими приборами аналогичного предназначения. Итак, сегодня мы поговорим о том, как изготовить электродный котел своими руками, а также рассмотрим принцип его работы и основные преимущества.

В данной системе электрический ток проводится водой, которую, соответственно, нужно должным образом подготовить. В воде должно быть немного соли. Соль растворяется в ней и доводит ее до нужного состояния. Количество соли, которое нужно добавлять, четко прописано в техпаспорте к котлу.

Содержание статьи:

Как работает электродный котел

Обратите внимание! Электродный котел нельзя подключать через УЗО, так как ток непосредственно соприкасается с водой!

Читайте так же о том как сделать твердотопливный котел в одной из наших статей

Видео инструкция

Как известно, электрический ток при контакте с водой образует гидролиз, как следствие – появляется гидролизный газ. Такой газ будет препятствовать нормальному функционированию системы, поэтому вы периодически должны проводить ее развоздушивание.

Если теплоноситель вдруг начал вытекать из котла, то замыкания опасаться не стоит, ведь никакой цепи нет. Кроме того, к котлу должно подводиться автономное электропитание, поскольку при его активации происходит незначительный скачок напряжения. Когда теплоноситель прогревается, сопротивление проводника понижается, по этой причине (повторимся) обязательно добавляйте соль и проверяйте ее количество несколько раз. Когда понижается сопротивление, то может случиться пробой дуги (это практически то же, что и замыкание).

Плюсы и минусы такого котла

У котла электродного типа есть целый ряд неоспоримых достоинств.

• Вы сможете контролировать его работу посредством Интернета.
• Прибор работает абсолютно бесшумно.
• Вы получаете автономное отопление дома.
• Прибор экологически чист.
• Кроме того, он компактен.
• Для него не нужно оборудовать отдельное помещение.
• Стоит котел относительно недорого.
• Его достаточно легко установить своими руками.
• Наконец, при желании котел может обеспечивать подачу горячей воды.

Сравнение КПД ионного и ТЭНового котлов

Но есть, разумеется, и некоторые минусы, рассмотрим их.

• Электроснабжение не является особо стабильным, что негативно сказывается на работе оборудования.
• Котел нуждается в электричестве большой мощности.
• Прибор не совсем безопасен с точки зрения электрики.
• Да и само электричество стоит дорого.

Ну что ж, теперь перейдем непосредственно к тому, как можно сделать электродный котел своими руками.

О том как правильно выбрать отопительную систему для дома читайте тут

Необходимые материалы

Для изготовления ионного котла нам обязательно потребуется:

1. твердость и целеустремленность;
2. сварка, умение ею пользоваться;
3. железный тройник;
4. труба из стали, которая имеет необходимые нам габариты;
5. муфта;
6. клеммовые и электродные изоляторы;
7. набор электродов;
8. клеммы для заземления и нуля.

Возможно вас так же заинтересует статья о том как сделать парогенератор своими силами, об этом читайте тут

Технология изготовления электродного котла

Теперь, когда мы вкратце ознакомились с принципом работы устройства, его достоинствами и недостатками, можно поговорить о том, как собственноручно сделать его. Но до того, как приступить к работе, стоит ознакомиться с несколькими важными для нас моментами.

Обратите внимание! Электродный котел в обязательном порядке нуждается в заземлении. Более того, нулевой провод, который будет подаваться на внешнюю трубу, должен вестись от розетки, а фаза пи этом должна подаваться только на электрод.

Первый этап. Сама процедура изготовления ионного котла крайне проста и незамысловата. Берем стальную трубу длиной примерно в 25 сантиметров и с диаметром не более 10 сантиметров, и вставляем в нее с одного конца один или несколько, используя приготовленный заранее тройник) электродов. Собственно, именно посредством этого тройника теплоноситель в дальнейшем будет подаваться в оборудование, а также выходить из него обратно. Второй конец трубы оборудуется муфтой, которая нужна для того, чтобы подключать отопительные трубы.

Второй этап. Далее берем изолятор и устанавливаем его между электродами и тройником. Помимо своей прямой обязанности, этот изолятор будет еще и обеспечивать герметичность прибора. В качестве изолятора лучше всего использовать термоустойчивый пластик. Ввиду того, что нам нужна в этом месте не только лишь герметичность, но и возможность соединения электрода и тройника посредством резьбы, изготовления изолятора желательно доверить мастерам, которые как никто лучше сумеют придержаться всех конструкционных габаритов изделия.

Третий этап. Продолжаем делать электродный котел своими руками. К корпусу прибора необходимо приварить массивный металлический болт, который будет служить нам для крепления заземления, а также нулевой клеммы. Для пущей надежности можете приварить сразу пару болтов, это не помешает.  При желании можете скрыть всю полученную конструкцию каким-либо декоративным материалом, который, к слову, станет дополнительной защитой от того, что вам при эксплуатации ударит током. Дело в том, что вашим основным приоритетом при изготовлении должно быть соблюдение норм безопасности, которые заключаются в максимальном ограничении доступа к котлу.

Монтаж и особенности эксплуатации прибора

Для того чтобы установить в доме ионный котел, он (то есть, ваш дом) должен соответствовать некоторым важным требованиям:

• в нем должны быть предусмотрены автоматические отводчики воздуха;
• установлен предохранительный клапан;
• манометр.

Более того, после расширительного бака в обязательном порядке должна располагаться так называемая запорная арматура.

Электродный котел своими руками должен устанавливаться исключительно в вертикальном положении. Это правило диктуется особенностями работы этого устройства. Более того, у котла должно быть автономное крепление к поверхности стены. Крайние 120 сантиметров трубопровода, подсоединенного к котлу, должны быть строго металлическими, притом никакой оцинковки в этом случае не должно быть. Весь е остальной водопровод может быть каким угодно – или тоже металлическим, или пластиковым.

Теперь несколько слов о заземлении. Для этого нужно использовать медный провод с диаметром 0,4 миллиметра и сопротивляемостью максимум в 4 Ома. Он подключается к клемме нулевого напряжения, которая зачастую размещается снизу отопительного котла.

Обратите внимание! Ионный котел, изготовление которого мы только что рассмотрели, сможет прогревать до 120 (!) градусов. Никакой коррозии возникать не должно, поскольку система замкнутая. К слову, за качеством воды здесь тоже можно особо не следить.

До того как приступить к установке, необходимо предварительно промыть всю отопительную систему, используя для того специальные средства (о них тоже должно говориться в техническом паспорте). Если сделать некачественную очистку, более того, и использовать низкокачественный теплоноситель, то все это существенно снизит эффективность работы прибора.

Выбор радиаторов

Теперь несколько слов о радиаторах. Их особенности будут зависеть от того, какой объем будет иметь отопительная система в целом, то есть, сколько литров воды в нее поместится. В идеале на каждый киловатт мощности агрегата должно припадать 8 литров теплоносителя. Если объем будет большим, то котлу для достижения той же температуры потребуется дольше работать, что лишь увеличит ваша затраты на электроэнергию.

Материал, из которого должны быть изготовлены радиаторы для нашей системы, должен быть либо биметаллом, либо алюминием. Дело в том, что другие металлы и сплавы имеют много сторонних примесей, что негативно скажется не электропроводимости теплоносителя. Если же система будет открытой, то все радиаторы должны покрываться изнутри специальным полимерным составом, ведь контакт с воздухом ускоряет коррозию. У закрытых систем подобного недостатка нет.

Обратите внимание! Ни в коем случае не используйте чугунные радиаторы, ведь в них тоже очень много примесей, что не только ухудшает эффективность работы котла, но и увеличивает потребление энергии (у таких радиаторов очень большие объемы).

Как будет работать котел

Сначала полученный «стакан» наполняется жидкостью, скорее всего, вы будете использовать обычную воду. По прошествии некоторого времени вода начнет кипеть. При этом будет образовываться пар, он поднимется вверх по трубопроводу, отдаст свое тепло отопительным приборам и снова превратится в обычную жидкость. Вода, в свою очередь, будет стекать по специально установленной трубе под уклоном, после чего обратно переместится в «стакан». Цикл будет повторяться вновь и вновь, не прекращаясь.

Невзирая на то, какие объемы необходимо обогреть, электродный котел своими руками все равно будет экономически выгодным достоянием. Все это позволяет изготавливать котел незначительных габаритов, что можно назвать еще одним достоинством подобной конструкции.

Если ваша цель – обогревать помещение большого объема, то таких котлов вы можете сделать сразу несколько, разместить их в удобных вам местах в произвольном порядке, благодаря чему получается необходимая температура теплоносителя на выходе. Еще одним достоинством можно считать то, что на изготовление ионных котлов, равно как и на их монтаж и эксплуатацию, не нужно получать никаких разрешений.

Итак, что мы в итоге получаем – максимально экономичное оборудование, имеющее высокую эффективность при создании тепловой энергии. Разве это не то, что нам всем нужно для качественного обогрева дома в зимнее время года? Но проблема обогрева имеет и обратную свою сторону – мы говорим о достижении максимально комфортного микроклимата в доме с минимальными на то затратами энергии. Именно поэтому вам дополнительно следует позаботиться о термоизоляции вашего жилья, сделать так, чтобы при строительстве/обустройстве соблюдались все технологии энергосбережения.

В качестве заключения

Вот теперь вы смогли лично убедиться в том, что собрать электродный котел своими руками достаточно легко и по силам практически каждому из нас. Наиболее важным при этом является то, что нужно, во-первых, ознакомиться с принципом работы устройства, а во-вторых, соблюдать все приведенные здесь инструкции. Лишь в таком случае все пройдет максимально успешно. Теплых вам зим, господа!

Электродный котел для отопления частного дома

Природный газ, безусловно, самый дешевый на сегодняшний день источник энергии для отопления дома. И там, где он подведен, или где прокладка сети планируется в ближайшей перспективе, хозяева частных домов в подавляющем большинстве случае отдают предпочтение именно ему. Но приходится констатировать, что до всеобщей газификации жилья еще далеко, и многим домовладельцам волей-неволей приходится искать альтернативные источники. В регионах, богатых лесом или углем, выходом становится твердотопливное отопительное оборудование, хотя по степени удобства эксплуатации оно никак не может конкурировать с газовым.  Котлы на солярке – дорогое удовольствие, та и дизельное топливо дешевым никак не назовешь.

Электродный котел для отопления частного дома

Поэтому многие владельцы домов все чаще посматривают в сторону электрического обогрева. Действительно, представить населенный пункт в наше время без электроэнергии – попросту невозможно. То есть этот источник, в принципе, общедоступен, установка электрооборудования и не требует утомительных согласительных процедур с контролирующими организациями. Сами электрические котлы, как правило, компактны, просты в установке и эксплуатации, а система отопления становится легко управляемой, поддающейся очень тонким настройкам.

Вся проблема – в довольно высокой стоимости электроэнергии. И потенциальные владельцы начинают поиск максимально экономичного оборудования, рассматривая различные варианты. Так, например, весьма большой интерес вызывает электродный котел для отопления частного дома — оборудованию такого типа приписывают чуть ли не «волшебные качества». Но стоит ли всему верить? Давайте пристальнее разберемся с этим типом электрических генераторов тепла.

Что такое электродный котел?

Прежде всего, необходимо получить понятие, на каких принципах зиждется работа этого типа электрических котлов, разобраться с их устройством.

На чем базируется работа электродного котла?

Принцип работы электродного котла прекрасно демонстрирует пример, который многие из нас наверняка видели воочию, а многие даже практиковали в пору своей студенческой или армейской молодости. Того разнообразия электрических чайников или иных кипятильников просто не было, а попить горячего чайку вечером в общаге или казарме хотелось. Да и под запретом были все нагревательные бытовые приборы – за этим неустанно следили комендантши со своими помощниками.

Выход находился – из двух лезвий, нескольких спичек и отрезка кабеля с вилкой в течение нескольких минут собирался мини-кипятильник, который давал очень быстрый нагрев стакана или банки воды до стадии кипения. А затем такой «девайс» можно было разобрать или просто спрятать – места он занимал немного.

Знакомый многим по молодости кипятильник из двух лезвий – не что иное, как «электродный котел в миниатюре»

Краткий рассказ о «студенческом кипятильнике» дан исключительно для примера, и не должен побуждать читателя к проведению подобных, весьма небезопасных экспериментов. Да и смысла особого в этом сейчас не видится – для нагрева воды вполне достаточно недорогих приборов промышленного производства.

Пример – примером, но следует еще понять, что же способствует быстрому разогреву воды в области погруженных в нее на небольшом расстоянии электродов. А все объясняется известным физическим явлением электролиза. При подключении постоянного напряжения к погруженным в электролитическую жидкую среду электродам, за счет окислительно-восстановительных процессов происходит ионизация раствора и начинает проходить электрический ток. Положительно заряженные ионы направляются в сторону катода, отрицательно заряженные – к аноду.

Явление электролиза лежит в основе принципа работы электродного котла. Но с существенными оговорками…

Та вода, что мы употребляем в повседневной жизни, далека от известной «чистой» формулы Н₂О – на деле это водный раствор различных солей в той или иной концентрации. Во многом это зависит от качества источника и используемых систем водоподготовки. То есть она представляет собой вполне электролитический раствор, что, в принципе, и объясняет ее токопроводящие качества.

Но речь пока что шла о постоянном токе. А что будет, если подать на электроды переменное напряжение? А ровно то, что анод и катод будут в течение одной секунды 50 раз меняться местами (принятая у нас частота переменного тока – 50 Гц). Соответственно, и ионы с такой же периодичностью изменяют направление своего движения. Представьте себе это «столпотворение» и постоянно изменяющееся встречное движение в плотной водяной среде… За счет высокого сопротивления среды, встречаемого этими заряженными частицами, кинетическая энергия их движения преобразуется в тепловую, что и вызывает очень быстрый нагрев раствора.

В технической литературе электролитические проводники, к которым можно отнести недистиллированную воду, принято называть проводниками второго рода. А вот нагрев этой жидкой среды считается первичным – нет «промежуточного звена». Просто для сравнения – в других электрических нагревателях тепловая энергия передается воде или от поверхности ТЭНа, или, как в индукционных котлах – от корпуса прибора. То есть жидкость выполняет пассивную роль переносчика тепла – это вторичный нагрев. В рассматриваемой же нами схеме нагревается непосредственно сам электролит, находящийся в зоне между погруженными в него электродами переменного тока.

Как видно, в названии самого котла уже в переделённой мере фигурирует принцип его работы. Кстати, можно встретить и другие наименования. В частности, подобные приборы еще частенько именуют «ионными». Объяснять почему – наверное, не надо. Но имеет смысл все же внести небольшую ремарку.

Дело в том, что некоторые производители, вполне понятно пытающиеся каким-то образом выделить свои приборы, пытаются внести некое разграничение между электродными и ионными котлами. В ход идут пояснения, что их ионные модели оснащены специальной электронной системой, которая отслеживает степень ионизации раствора. То есть регулировка режима работы оборудования происходит уже на уровне количественного и качественного изменения ионизированной среды.

Не беремся категорично судить о достоверности этих утверждений или об эксплуатационной значимости таких систем. Но, если честно, такое разграничение больше похоже на некий маркетинговый прием. Ведь в любом случае котел не может обойтись без блока управления, а процесс ионизации теплоносителя в большей мере зависит от сбалансированности его химического состава. Так что в дальнейшем будем полагать, что вся информация, рассматриваемая в статье, в равной мере касается как ионных, так и электродных котлов, и различия лишь в терминологии.

Но вот те, кто по непонятным причинам называет такие котлы «катодными» (или «анодными» — неважно), допускают принципиальную ошибку. Причина уже понятна из изложенного выше – в режиме постоянного тока сколь-нибудь существенного повышения температуры электролита не наблюдается, и нагревательный прибор становится принципиально невозможным.

Цены на электродный котел отопления

электродный котел

Устройство электродных котлов отопления

Как мы уже убедились, принцип действия электродного котла – прост и понятен. Этим объясняется и относительная простота его конструкции. И несмотря на довольно большое разнообразие моделей, в том числе по своим размерам и по мощности, подавляющее большинство из них очень схожи по строению и даже по компоновке.

Электродные котлы разных производителей – несложно заметить, что никаких принципиальных отличий в устройстве и компоновке приборов нет.

Классическая форма электродного котла – цилиндр, внутри которого размещены электроды. А вот их количество может различаться – в зависимости от того, какое тип сети обеспечивает питание отопительного прибора.

В котлах, работающих от однофазной сети 220 вольт электрод один, и он располагается по центру цилиндра. Роль второго электрода в данном случае берут на себя сами стенки цилиндра. Хотя, встречаются однофазные модели и с двумя электродами, разнесенными на необходимое расстояние, и с полностью изолированным корпусом.

Схематично наиболее распространенные модели однофазных котлов с центральным расположением электрода можно изобразить примерно так:

Примерная схема устройства однофазного электродного котла

Металлический цилиндрический корпус (поз. 1) в данном случае играет роль одного из электродов. Соответственно, на нем предусматривается клемма для подключения нулевого провода (поз. 2).

Цилиндр с одного торца закрыт герметичной заглушкой (поз. 3), которая одновременно является площадкой для размещения строго по центру второго электрода (поз. 4). Снаружи имеется клемма для подключения фазного провода (поз. 5).

Подача теплоносителя в полость цилиндра осуществляется через входной патрубок (поз. 6), который у большинства моделей расположен сбоку, ближе к блоку электродов. Для выхода разогретого теплоносителя имеется второй патрубок (поз.7), как правило – на противоположном от электродов торце цилиндра. На обеих патрубках предусматривается резьбой участок для сантехнического соединения котла с контуром отопления.

Некоторые модели, помимо этого, заключаются в дополнительный корпус-кожух (поз. 8), который повышает степень безопасности эксплуатации прибора. В обязательном порядке предусматривается клемма подключения к контуру заземления (поз.9). Как правило, корпус или внешний кожух покрывается специальным защитным полиамидным составом с хорошими диэлектрическими характеристиками.

При работе системы отопления циркуляционный насос обеспечивает создание потока теплоносителя через рабочий цилиндр котла. Проходя в пространстве между электродами, жидкость разогревается благодаря рассмотренным выше физическим процессам, и поступает на теплообменные приборы системы отопления – радиаторы, конвекторы и т.п.

Отличие конструкции электродного котла, работающего от трехфазной сети

Если требуется достичь высоких показателей мощности (как правило, более 9÷11 кВт), прибегают к использованию трехфазных электродных котлов. Их устройство отличается только количеством и расположением электродов.

В этом случае в работу вовлечены три электрода, расположенных на диэлектрической площадке торцевой заглушки по вершинам равностороннего треугольника. Каждый из них подключен к своей фазе, что обеспечивает значительно большее напряжение, и, стало быть – выходную мощность прибора. А клемма на корпусе предназначена для соединения с заземляющим контуром.

Сходные внешне модели электродных котлов, но уже по количеству клемм можно судить об их предназначении для однофазной или трехфазной сети питания

Электроды в определённой мере можно отнести к расходным материалам. Если точнее, то это съемная деталь, которую можно заменить в случае выхода из строя или большого износа. Ломаться там, конечно, в принципе – и нечему, но при длительной эксплуатации коррозия все же может сделать свое «черное дело».

Электрод или блок электродов – деталь съемная, и ее при необходимости можно заменить на новую.

А вот по размерам электродные котлы могут очень существенно различаться. Самые миниатюрные из них легко помещаются в ладони, и при этом способны обеспечивать эффективный нагрев, например, на отдельно взятом радиаторе для отопления конкретного помещения.

Миниатюрный электродный котел тем не менее вполне способен обеспечить эффективное отопление в отдельно взятом помещении.

Мощные трехфазные модели, безусловно, более габаритные, но тоже не отличаются чрезмерной громоздкостью. А нередко поступают так – чтобы электрическая котельная обеспечивала необходимую тепловую мощность в самый неблагоприятный (холодный) период зимы, устанавливают целую батарею параллельно подключенных электродных котлов. При таком подходе всегда можно гибко отреагировать на изменение погодных условий – запустить или, наоборот, отключить требуемое количество котлов. То есть так, чтобы обеспечивался нагрев, адекватный текущим температурам на улице, и при этом оборудование работало в оптимальном режиме, а не на пределах своих возможностей.

«Батарея» из трех параллельно подключённых электродных котлов – могут работать как в «ансамбле», так и поодиночке.

Как видно из самой конструкции котла, никаких управляющих устройств на нем не предусмотрено. Значит, необходим внешний блок, которые будет подавать напряжение питания на клеммы в определённом режиме. Степень сложности этих внешних модулей управления может быть различной.

Электродный котел «Галан – Гейзер» в комплекте с электронным блоком управления типа «Навигатор»

• Самые простые предполагают всего лишь наличие одного термодатчика, который традиционно устанавливается перед входным патрубком. То есть когда температура в трубе «обратки» отопительного контура выйдет на запланированный уровень, блок управления отключит котел. И, соответственно, наоборот.
• Более точными и обеспечивающими более гибкий и «щадящий» режим работы оборудования является система с двумя термодатчиками, установленными и на трубе подачи, и на «обратке» отопительного контура. Автоматика анализирует эти текущие значения и подает управляющие сигналы на включением или выключение электродов в зависимости от установленного диапазона (гистерезиса).

Цены на отопительные котлы

отопительный котел

Выпускаются и более сложные системы, предназначенные для достижения максимально возможных комфортных условий при минимальных энергозатратах. Очень часто именно такие блоки становятся основной отличительной особенностью серий оборудования различных производителей (как мы видели, устройство самих котлов принципиальной разницы не имеет). Безусловно, это весьма серьезно сказывается и на стоимости комплекта. В таких модулях учитываются еще и текущие погодные условия (погодозависимая автоматика), вырабатывается оптимальный алгоритм работы, а управление не ограничивается только лишь включением или включением электродов — возможны изменения и в параметрах поступающего тока питания.

Практикуется такой подход, что котел является отдельной товарной единицей, а совместимые с ним блоки управления предлагаются потребителю в ассортименте – он может выбрать наиболее подходящий, оценивая и его эксплуатационные возможности, и ценовую доступность.

Достоинства и недостатки электродных котлов – где правда, а где «мифы и легенды»?

Наверное, ни один другой тип отопительного оборудования, работающего от электропитания, не вызывает столь ожесточенных споров. Электродным котлам, как уже говорилось, приписывают чуть ли не идеальные качества, и так же «до хрипоты» их ругают.

Где же правда? А как обычно – где-то посередине.

Идеала, понятно, быть не может, да и не должно быть, по большому счету – иначе просто не к чему будет стремиться. А наряду с массой неоспоримых достоинств, у электродных котлов целый «букет» и явных недостатков. Так что давайте без спешки пройдемся и по тем, и по другим.

Расхожие суждения о достоинствах электродных котлов

Итак, рассматриваем те особенности, которые приписываются к явным преимуществам оборудования такого типа, и разбираемся вдумчиво по каждому пункту.

• Такие котлы славятся своими компактными размерами, если их сравнивать с другими, аналогичными по показателям мощности.

Не поспоришь – действительно, это явное преимущество, предопределяемое простотой конструкции самого прибора. Если котлы с ТЭНами еще могут в определенной мере соперничать, то индукционные отличаются и громоздкостью, и большой массой.

• В продолжение темы – компактные электродные нагреватели можно устанавливать в качестве резервных или дополнительных источников нагрева теплоносителя.

Да, и практикуется это довольно широко. Резервный электродный котел не займет много места, может быть смонтирован как в котельной, так и непосредственно в отапливаемом помещении. То есть хозяевам предоставляется возможность самостоятельно решать, какой режим работы системы отопления им выгоднее использовать в текущий момент.

Например, можно запрограммировать работу электрического котла таким образом, чтобы во время действия льготного ночного тарифа выработанное тепло накапливалось в аккумулирующем резервуаре (буферном баке). Способен помочь электродный котел, смонтированный параллельно основному, при необходимости проведении ремонтных или профилактических работ. А иногда требуются и «совместные усилия» — и это тоже несложно организовать.

• Установка электродного котла не потребует согласования проекта. Нет нужды организовывать сложные системы дымохода и принудительной приточной вентиляции.

Это, конечно, правда. Но такое явное достоинство свойственно любому электрическому отопительному оборудованию, и каких-то преимуществ в этом плане использование именно электродных котлов – не дает.

• Такое оборудование безопасно при разгерметизации системы отопления – перегрев ему не грозит.

Действительно, с этой точки зрения безопасность электродных котлов гарантирована самим принципом их работы. Отсутствие воды в рабочем цилиндре «автоматически» подразумевает разрыв цепи и отсутствие токопроводности между электродами. То есть работать «на сухую» такая схема не может априори.

• Электродные котлы в полтора — два раза экономичнее, их мощностные показатели при равном потреблении энергии значительно выше — за счет прямого нагрева и чрезвычайно высокого КПД, стремящегося к 100%.

Так, сразу скажем, что это было утверждение, а отнюдь не констатация факта. Потому что с подобным «преимуществом» можно и нужно поспорить.

Начнем с КПД. Всем современным электрическим нагревателям свойственно высокое значение этой характеристики – практически весь энергетический потенциал тока преобразуется в тепловую энергию. А что касается прямого нагрева, то здесь стоит рассудить так.

Действительно, при прямом нагреве отсутствует «промежуточное звено». В самом деле, при работе ТЭНа или индукционного котла вначале идет разогрев корпуса, и лишь потом тепло передается от него жидкой среде. Но ведь это тепло все равно не расходуется напрасно, и оно, так или иначе, будет передано «по назначению». То есть потерь никаких не предвидится, и говорить, что из-за этого снижается КПД – наивно.

Другое дело – скорость нагрева. Вот в этом плане электродный котёл способен выиграть. Но это – лишь на начальном этапе работы. А при выходе на оптимальный режим никаких преимуществ уже нет. За счет более выраженной инерционности котел с ТЭНом или индукционный «догонит» электродный, и суммарный показатель производительности вряд ли будет сколь-нибудь значимо отличаться.

Еще одна «сказка» из этой же категории — что энергопотребление при равной тепловой отдаче у электродного котла ниже. Иными словами, что моделью с меньшей мощностью можно обогреть помещение большей площади.

Если к этому относиться всерьез, значит, придется согласиться, что производители этой «чудо-техники» нашли способ обойти закон сохранения энергии, или отыскали какой-то источник, дающий приток энергии извне. Понятно, что совершенно невозможно ни то, ни другое. Так что с надеждами на «волшебную экономичность» следует расстаться сразу же.

В масштабах одного-двух часов работы такой обманчивый эффект может быть и будет заметен, но рассуждать-то нужно более значимыми категориями. Уверяем вас, даже в масштабах одного дня работы системы отопления в нормальном режиме никакого выигрыша уже не почувствуется.

И количество необходимого тепла для обогрева помещений вовсе не зависит от конкретного способа его преобразования из электрической энергии.

Кстати, не столь оно зависимо и от площади отапливаемых комнат. Точнее, зависимость, безусловно, есть, но она должна еще учитывать целый перечень иных важных критериев, от климатической специфики региона проживания и до особенностей здания и конкретного помещения. И раз эту статью, надо полагать, читает человек, заинтересованный в приобретении котла, ему следует знать, как произвести такой расчет необходимой мощности.

Поможем и в этом – сейчас продолжим рассмотрение достоинств и недостатков электродных котлов, но в приложении к статье вы найдете описание алгоритма расчета с приложением удобного и точного онлайн-калькулятора.

• Следующий приписываемый электродным котлам «плюс» — нагрев происходит настолько быстро, что создается высокая разность в плотности теплоносителя на входе и выходе. И это позволяет обойтись без циркуляционного насоса — дескать, еще один аргумент в пользу  экономичности электродного котла.

Напрашиваются возражения.

— Во-первых, любой котел можно использовать без принудительной циркуляции – но это обуславливается особенностями конструкции самого отопительного контура.

— Во-вторых, стадия быстрого нагрева характерна лишь для пускового периода системы. А ее запускают, в идеале, один раз в году, на старте отопительного сезона. После того как любой электрический (да и не только электрический) котел выйдет на номинальную мощность, и при правильно настроенной системе управления — разность в температурах обратки и подачи становится стабильной, и никаких преимуществ в этом плане у электродного прибора не останется.

Цены на циркуляционные насосы

циркуляционный насос

Практически на всех иллюстрированных примерах использования электродных котлов в их обвязку входит и циркуляционный насос.

Кроме того, система с естественной циркуляцией теплоносителя становится менее производительной и более сложной в настройке и автоматизации управления. Часть энергии затрачивается практически впустую — на обеспечение естественной циркуляции теплоносителя по трубам. А в случае с электрическими котлами это становится непозволительной роскошью. Потребление самого насоса – значительно меньше подобных потерь. Так что и рассуждать особо не стоит – ставьте циркуляционный насос, и будете в выигрыше.

• Электродные котлы не боятся перепадов напряжения в сети питания.

Да, действительно не боятся, но это в равной мере относится и к котлам с ТЭНами, и к индукционным. Падение напряжения всего лишь снизит мощность нагревателя в текущий момент, а превышение (в разумных пределах, конечно) им обычно не страшно из-за заложенного запаса надежности. В чем же здесь преимущество электродного?

Кроме того, перепады напряжения представляют серьезную угрозу не самим котлам, а тем самым блокам управления, электроника которых может быть чувствительна к таким скачкам. Так что от необходимости стабилизировать напряжение, подаваемое на котельное оборудование (по крайней мере – на его управляющие модули), электродный котел никак не избавляет.

Желаете стабильности в работе системы отопления? – Приобретайте стабилизатор напряжения для котла!

Существует несколько разновидностей подобных приборов. Какую модель выбрать, по каким критериям оценить, как посчитать необходимую вольт-амперную характеристику – обо всем этом в статье, посвященной стабилизаторам напряжения для газовых котлов.

• Очередной тезис – электродный котел характеризуется очень низкой тепловой инертностью, что расширяет возможности очень точной настройки системы отопления.

Ой, а не наоборот ли? Как кажется, такое свойство, в сочетании с несложной системой управления может привести к слишком частым пускам и остановкам оборудования. Согласитесь, пользы в этом немного. Кроме того, инерционность системы зависит все же не только, и даже не столько от особенностей котла, сколько от характеристик теплообменных приборов, установленных в контуре.

А насчет простоты регулировки и управления – здесь все даже с точностью до наоборот. Загвоздка в том, что проводимость электролитов (в том числе и воды) очень сильно зависима от температуры. Причём зависимость эта – весьма сложная, нелинейная. Так что управлять, например, котлом с ТЭНом или индукционным – не в пример проще.

• Применение электродных котлов не сопровождается ущербом окружающей среде.

Хорошее качество, но почему его приписывать только электродным? Да любой котел, использующий электроэнергию, не дает вредных выбросов в атмосферу или токсичных продуктов сгорания, опасных для здоровья проживающих в доме.

И, кстати, если уж на то пошло, то в этом плане именно электродные котлы – наименее благополучные среди всех остальных электрических. Для эксплуатации подобных систем зачастую используются специальные теплоносители с выверенным химическим составом, в который вполне могут входить не совсем «благоприятные» соединения. Существуют даже специальные правила  утилизации выработавших свой ресурс теплоносителей, с категорическим запретом их прямого выливания на грунт или в канализационные коллекторы.

• Особым преимуществом выделяется доступная стоимость электродных котлов на фоне других электрических «собратьев».

Так ли однозначно? Да нет, если разобраться.

Да, сам по себе котел, ввиду несложности конструкции, обычно не особо дорог. Но давайте прибавим к этому еще и стоимость блока управления с термодатчиками, циркуляционный насос, расширительный бак, приборы группы безопасности. И вот только после этого сравним полученный результат с ценой электрического котла с ТЭНом, в конструкции которого все эти необходимые элементы уже предусмотрены. Предсказать «победителя» — довольно сложно.

Приобретать же только «голый» котел – совершенно бессмысленная и даже весьма опасная затея. Устанавливать мощный «кипятильник», не позаботившись о термостатическом управлении и обеспечении безопасности – это обрекать себя на сумасшедшие растраты и жить в постоянной опаске, что рано или поздно «рванет».

Стоимость самого котла, как правило, невысока. Но настроившийся на недорогую покупку клиент зачастую уже в магазине узнает, что потребуется приобрести и дополнительное оборудование, цена которого в разы выше.

Так что не попадайтесь в эту рекламную ловушку. Любой котел должен оцениваться по стоимости обязательно в совокупности со всеми необходимыми для его эффективной и безопасной работы приборами и устройствами.

Так ли серьезны отмечаемые недостатки электродных котлов?

Теперь перейдем к рассмотрению недостатков котлов электродного типа. Честно говоря, их им приписывают столько, и настолько серьезные, что без вдумчивого подхода у многих потребителей может создаться явно негативное отношение, которое сразу отвратит от подобной покупки. Но так ли все справедливо, а если и справедливо – настолько ли страшно?

• Не всякая система отопления позволяет установить именно электродный котел – многое зависит от типа используемых или планируемых к монтажу радиаторов.

Это действительно так. Загвоздка в том, что коррозионные процессы, которые никак нельзя исключить в стальных или чугунных радиаторах, могут серьёзно изменить химический состав теплоносителя. Для других котлов – это не принципиально, а вот для электродных – чрезвычайно важно.

Чугунные батареи категорически противопоказаны в системах с электродным котлом. Малопригодными становятся и стальные радиаторы.

Чугунные батареи несовместимы еще по одно важной причине. Они – чрезвычайно теплоемкие и объемные, обладают выраженно высокой тепловой инерционностью. А в сочетании с особенностями электродного котла весьма вероятной становится ситуация, когда оборудованию придётся работать практически без пауз. То есть эксплуатация системы станет крайне затратной, без каких-либо выгод в плане улучшения комфортности.

Малопригодны в связке с электродным котлом и алюминиевые радиаторы, изготовленные из вторичного металла (переработка алюминиевого лома). Они намного дешевле, но во вторичном алюминии часто встречаются посторонние примеси, что может дать и внутреннюю коррозию, и нарушение оптимального химического состава теплоносителя.

Что остается в итоге? Или биметаллические радиаторы, или высококачественные алюминиевые.

• Сразу есть смысл остановиться на втором важном недостатке – к теплоносителю в системе отопления с электродным котлом придется относиться по-особому.

Посудите сами – в обычных системах отопления основные требования ограничиваются высокой теплоемкостью и, если это необходимо – стойкостью к низким температурам (антифриз). Здесь же играет роль еще целый ряд критериев. В их числе – оптимальный для ионизации химический состав и сбалансированное сопротивление, так как недостаток проводимости может привести к тому, что ток и вовсе не пойдет через жидкую среду. Стало быть – и нагрева никакого не случится.

Самостоятельно подобрать сбалансированный состав теплоносителя для оптимальной эффективности работы системы отопления – весьма непростая задача. Причем, результаты могут быть неочевидны, то есть котел работает вроде бы как надо, но по итогам месяца или сезона выявляется совершенно ненормальный перерасход энергии. То есть по банальной причине недостаточного качества теплоносителя полностью «испарятся» все основные достоинства электродного котла.

Производители электродных котлов дают свои рекомендации по использованию специальных теплоносителей. А это – дополнительные затраты.

Многие производители подобного оборудования поставляют в продажу и теплоносители или специальные добавки для воды. И стоит это все весьма прилично. Мало того, игнорирование правилами использования теплоносителя указанного бренда вполне может стать поводом для прекращения действия гарантии на оборудование.

Ситуация усугубляется тем, что любой теплоноситель-электролит со временем растрачивает свои качества и требует замены. За этим тоже необходимо следить, то есть приглашать специалиста, каждый визит которого оборачивается дополнительными затратами. Да плюс стоимость нового объема теплоносителя…

Одним словом — есть над чем подумать.

• Следующая особенность, тоже касающаяся теплоносителя – если устанавливается электродный котёл, то система отопления должна быть только закрытой, то есть с герметичным расширительным баком мембранного типа. А это автоматически подразумевает и наличие «группы безопасности» — предохранительного клапана и автоматического воздухоотводчика.

Это объясняется просто – следует исключить вероятность испарения дорогостоящего теплоносителя и возможное в связи с этим изменение концентрации содержащихся в нем солей, обеспечивающих необходимый уровень ионизации.

Цены на расширительные баки

расширительный бак

В обвязку электродного котла в обязательном порядке включается мембранный расширительный бак и «группа безопасности»

Впрочем, системы с открытым расширительным баком уже и так считаются «вчерашним днем». Куда удобнее и компактнее становится монтаж небольшого расширительного бачка.

• Есть еще один «недостаток», приписываемый электродному котлу в связи с особенностью теплоносителя. Так, не рекомендуется производить забор горячей воды из системы для хозяйственных нужд.

Не знаю, но лично мне, как хозяину частного дома, сложно представить ситуацию, которая бы вынудила меня пользоваться водой из батарей (хотя у меня и обычный газовый котел). Существует немало других способов нагрева. Поэтому относить это к недостаткам электродного котла можно лишь с очень большой натяжкой.

• Существует порог нагрева в системах с электродными котлами – температура не должна превышать 75 градусов.

Это действительно так. Дело в том, что при более высоких температурах резко изменяются токопроводящие характеристики теплоносителя-электролита. А  это вызывает совершенно не нужный расход электроэнергии, причем, не сопровождающийся адекватной тепловой отдачей. Работа попросту становится крайне неэкономичной.

Да, это недостаток. Но по правде говоря, и 75 градусов обычно «за глаза» хватает, чтобы обеспечить должный уровень отопления в частном доме.

• Электродные котлы – это приборы с повышенным уровнем опасности поражения электрическим током. Наличие заземления для них является обязательным условием.

Первое утверждение – это из разряда «легенд», ничем не обоснованных. Ровно с такими же претензиями можно обратиться к другим электрокотлам, бойлерам, духовкам, плитам, чайникам в конце концов. Выведем за скобки самодельные котлы – уровень их безопасности на совести изготовителей. А вот все без исключения приборы заводского производства прошли необходимые испытания и имеют соответствующую сертификацию. То есть при соблюдении требований по монтажу и правил эксплуатаций (ничем, кстати, особо не примечательных), никакой «сверхъестественной» угрозы они не несут.

Насчет заземления. Да, требование является обязательным к исполнению. УЗО или дифавтомат в конкретном случае помощниками не станут – почти наверняка будут частные несанкционированные срабатывания защиты. Значит, без надежного заземления никак не обойтись.

Но тоже вряд ли это можно считать недостатком – почитайте инструкции любых мощных бытовых электроприборов, и убедитесь, что правило распространяется на большинство из них. То есть электродный котел в этом плане – отнюдь не «белая ворона». А коль в нашей статье идет речь именно о частных домах, то вопросами качественного заземления должен интересоваться любой хозяин, независимо от того, какое у него стоит отопительное оборудование.

Надёжное заземление – важный вопрос обеспечения безопасности

Хозяин частного дома, в котором еще нет контура заземления, просто обязан как-то раз все отложить в сторону, и вплотную заняться этим вопросом. Тем более – это не столь сложно, потребует не так много времени и средств. Подробнее об организации заземления в частном доме – в специальной статье нашего портала.

• Электроды в котлах такого типа требуют частой замены.

Не похоже на правду. Можно привести множество примеров, когда они безотказно служат по многу лет. Другое дело, если такое мнение выразили те хозяева, что наплевательски относились к качеству теплоносителя. Тогда действительно может появиться слой накипи, значительно снижающий эффективность работы котла.

С другой стороны, любой электрический нагревательный прибора требует периодической замены «рабочего» элемента. И рассматриваемый нами котел не является исключением. Но и стоимость электродов, и несложный процесс их замены – вряд ли заслуживают столь пристального внимания, чтобы относить это к выраженным недостаткам.

• Электродные котлы очень сложны в установке и отладке системы.

Противоречивое утверждение. Котлы очень компактны, и именно установка с обвязкой как раз никаких трудностей у мастеров, знакомых с сантехническими работами, не вызывает. Не скрывает никаких «подводных камней» и подведение линии питания необходимой мощности.

А вот насчёт отладки – весомая доля правды в этом есть. И об этом уже говорилось выше – главная проблема кроется в оценке оптимального химического состава теплоносителя и связанной с ним эффективности работы системы в целом. При составлении раствора и настройке «на глаз» вполне можно совершить серьёзную ошибку, которая потом выльется в немалые финансовые потери. Здесь требуется опыт, специальное диагностическое оборудование. То есть, скорее всего, не обойтись без приглашения профессионала.

*  *  *  *  *  *  *

С вопросами о достоинствах и недостатках закончим. Надо полагать, благодаря этому разделу статьи у читателя сформировалось определённое мнение об электродных котлах. И если перспектива его приобретения выглядит оправданной, то можно вкратце познакомится и с предположениями рынка.

Наиболее популярные модели, представленные на российском рынке

Несмотря на противоречивость мнений об этом оборудовании, электродные котлы пользуются довольно широкой популярностью. Соответственно, растет и ассортимент предлагаемых в продаже моделей.

И вот здесь уместно будет весьма приятное замечание о том, что электродные котлы – как раз тот случай, когда нет никакой особой необходимости изначально присматриваться к образцам импортного производства. Напротив, судя по отзывам, в этой сфере лидирующие позиции как раз занимает качественная отечественная техника.

Компаний, освоивших выпуск таких отопительных котлов, уже немало, но остановимся на наиболее популярных и авторитетных производителях.

Цены на электродные котлы «Галан»

электродный котел «Галан»

Электродные котлы марки «Галан»

Московскую компанию «Галан» безо всякого преувеличения можно назвать первопроходцем в сфере выпусков котлов с таким принципом работы. Причем не в локальном понимании, а в более широком масштабе.

Первые электродные котлы она начала поставлять в продажу в уже далёком 1990 году. Ряд косвенных признаков позволяет с высокой долей уверенности предполагать, что в основу серийного производства легла конверсионная разработка, пришедшая от «оборонки». Котлы такого типа, в частности, широко применялись для нагрева воды на военных подводных лодках.

В ассортименте выпускаемой продукции марки «Галан» — и сами котлы трех типов, и все необходимое для их установки, контроля и управления, эксплуатации и обслуживания

Под маркой «Галан» выпускается три серии электродных котлов

• Самый компактные – котлы серии «Галан-Очаг». Они представлены тремя моделями разной мощности – 3, 5 и 6 кВт. Работают от однофазной сети питания.
• «Галан-Гейзер» — серия средней мощности, отлично подходящая и именно для систем отопления среднестатистических частных загородных домов. Котел может иметь мощность 9 кВт (возможны две модификации – для однофазной или трехфазной сети), или 15 кВт –только трехфазные.
• Наконец, для больших особняков может потребоваться котел повышенной мощности. Это – серия «Галан-Вулкан», трехфазные котлы мощностью 25 и 50 кВт.

Помимо котлов, в ассортименте компании все необходимые приборы контроля и управления системой отопления. В частности, для приборов среднего класса рекомендуется блок управления «Навигатор» той или иной степени сложности. Но это – не единственный вариант: может быть и более «навороченная» комплектация, тем более что производитель постоянно работает над усовершенствованием этой управляющей аппаратуры.

Подробно с ассортиментом выпускаемой продукции и ценами от производителя можно ознакомиться на очень информативном сайте компании «Галан». Но при выборе модели котла не забывайте сразу оценить и стоимость необходимых приборов контроля и управления.

Видео: Презентационный ролик о продукции компании «Галан»

Электродные котлы «ЭОУ»

Это – тоже российская компания, а «загадочная» аббревиатура расшифровывается емким полным наименованием «Энергосберегающие отопительные установки». Продукция пользуется довольно широким спросом, причём не только в пределах России – успешно экспортируется и в ряд зарубежных стран.

Котлы «ЭОУ» представлены двумя типоразмерами – для однофазной и для трехфазной сети.

Две базовых модели электродных котлов «ЭОУ»

Однофазные модели могут обладать мощностью от 2 до 12 кВт ( с градацией по 1 кВт). А вот мощность трёхфазных моделей может достигать даже 120 кВт. Но при этом размеры моделей в каждой из линеек не изменяются.

Котлы считаются очень надежными – об этом говорит десятилетняя гарантия производителя. А вообще заявленный срок службы при соблюдении правил эксплуатации – не менее 30 лет.

Вместе с тем, цены на электродные котлы «ЭОУ» — из разряда вполне умеренных. Не поражает воображение и стоимость необходимых для эксплуатации щитов управления в базовой комплектации.

Котлы марки «Берил»

Это — латвийская компания, выпускающая довольно популярную марку электродных котлов и необходимого для их эксплуатации оборудования.

Сами котлы представлены двумя линейками моделей – однофазной и трехфазной. Их размеры показаны на иллюстрации ниже:

Котлы «Берил» представлены двумя базовыми линейками моделей

Однофазные модели могут обладать мощностью от 2 до 9 кВт. Мощность трехфазных доходит до 33 кВт.

Есть интересная особенность – в отличие от большинства своих «собратьев», электродные котлы «Берил» имеют блок коммутации сверху. Вроде бы мелочь, но все работы по профилактике, подключению или, скажем по замене электродов выполнять при таком расположении — значительно проще.

Потребителю предлагается весьма широкий ассортимент аппаратуры контроля и управления работой отопления – от несложных блоков с ручной регулировкой до современных электронных полностью автоматизированных систем, позволяющих выбирать наиболее оптимальный режим работы в зависимости от изменения текущих внешних условий. Вплоть до того, что некоторые модули управления оснащены симисторными блоками, которые способны не только оценивать условия в реальном времени, но и прогнозировать их изменения, внося корректировки в режим работы котла, что дает немалый эффект экономии.

Котлы «Берил» с интегрированным симисторным модулем управления

Кстати, выше по тексту упоминалось, что иногда делается акцент на то, что котлы не просто электродные, но именно ионные. Вот это – как раз тот случай. Некоторые модели блоков управления «Берил», по заверениям разработчиков, отлеживают качественные и количественные характеристики создаваемой ионной среды для выработки соответствующих корректив в текущий режим работы котла.

Существуют и другие марки, пользующиеся довольно высоким спросом. Например, «Градиент» (Россия), «STAFOR» (Латвия), «Форсаж» (Украина) и другие. Обо всех подробно рассказать – сложно, поэтому в статье были упомянуты те, что, как говорится, «больше на слуху».

ПРИЛОЖЕНИЕ: Как рассчитать потребную тепловую мощность для системы отопления?

Многочисленные рекомендации, что при подсчетах мощности исходят из соотношения 1 кВт на 10 м², все же не отличаются корректностью. Согласитесь, что такой подход не учитывает массу важных критериев – от климатических особенностей региона проживания и до специфики как самого здания, так и каждого его помещения в отдельности.

Поэтому предлагаем воспользоваться иным алгоритмом расчета. В его основе лежит оценка особенностей каждого из помещений, то есть результат получается именно для конкретной комнаты. Ну а затем несложно будет просуммировать полученные значения, чтобы получить итоговую мощность, необходимую для отопления всего дома или квартиры.

Проще всего – вооружиться планом своих жилых владений, составить таблицу, в которой построчно перечислить все помещения, которые будут отапливаться. А сам расчет для каждой комнаты времени много не займет, если вы воспользуетесь нашим калькулятором.

По ходу работы с калькулятором обычно вопросов не возникает. Но если появятся те или иные неясности – ниже приведены краткие пояснения по алгоритму расчета.

Калькулятор расчета тепловой мощности для отопления помещений дома или квартиры

Перейти к расчётам

 

Расчет проводится для каждого помещения отдельно.
Последовательно введите запрашиваемые значения или отметьте нужные варианты в предлагаемых списках.
Нажмите «РАССЧИТАТЬ ПОТРЕБНУЮ ТЕПЛОВУЮ МОЩНОСТЬ»

Площадь помещения, м²

Высота потолка в помещении

до 2,7 м2,8 ÷ 3,0 м3,1 ÷ 3,5 м3,6 ÷ 4,0 мболее 4,1 м

Количество внешних стен

нетоднадветри

Внешние стены смотрят на:

Положение внешней стены относительно зимней «розы ветров»

Уровень отрицательных температур воздуха в регионе в самую холодную неделю года

— 35 °С и нижеот — 30 °С до — 34 °Сот — 25 °С до — 29 °Сот — 20 °С до — 24 °Сот — 15 °С до — 19 °Сот — 10 °С до — 14 °Сне холоднее — 10 °С

Какова степень утепленности внешних стен?

Внешние стены не утепленыСредняя степень утепленияВнешние стены имеют качественное утепление

Что расположено снизу?

Холодный пол по грунту или над неотапливаемым помещениемУтепленный пол по грунту или над неотапливаемым помещениемСнизу расположено отапливаемое помещение

Что расположено сверху?

Холодный чердак или неотапливаемое и не утепленное помещениеУтепленный чердак или иное помещениеОтапливаемое помещение

Тип установленных окон

Количество окон в помещении

Высота окна, м

Ширина окна, м

Несколько пояснений по работе с калькулятором

Для каждого из помещений необходимо последовательно указать запрашиваемые данные. Некоторые из значений (например, уровень зимних температур), понятно, будут общими для всех комнат.

• Площадь комнаты и высота потолков – позволяет оценить объем помещения, который предстоит прогреть.
• Чем больше в помещении стен, непосредственно контактирующих с улицей, тем выше теплопотери – это учитывается при расчетах.
• Имеет значение и то, получают ли стены дополнительный тепловой «солнечный заряд», или же никогда не видят солнечных лучей.
• Для домов на открытой местности, где чувствуется явное преобладание зимних ветров с конкретного направления, модно учесть и расположение внешней стены относительно этой «розы ветров». Понятно, что наветренная сторона всегда выхолаживается быстрее. Этот пункт можно и не указывать, например, если нет достаточной информации. Но тогда вычисления пойдет, как для наиболее неблагоприятных условий.
• Следующий пункт – нормальный уровень температур для самой холодной декады зимы. Подчеркиваем – нормальный для данного региона, а не какая-то аномалия, которая случилась когда-то, и оттого, в принципе, и запомнилась.
• Следует оценить степень термоизоляции внешних стен. Под полноценным утеплением принято понимать такое, что было проведено на основании теплотехнических расчетов в полном объеме. Средняя степень утепления – это примерно два кирпича кладки или 200÷250 мм бревна или бруса. А вот неутепленных стен быть и вовсе не должно – иначе электрический обогрев просто разорит хозяев.
• Немалое количество теплопотерь приходится на полы и потолки. Поэтому в следующих двух пунктах необходимо будет указать, с чем «соседствует» помещение сверху и снизу.
• Количество, размеры и качество окон – важнейшие критерии при расчете необходимой тепловой мощности. Следующие четыре пункта ввода данных уделены именно этому.
• Наконец, если в комнате есть дверь, выходящая в холодное помещение или на улицу (балкон), то каждое ее открытие будет сопровождаться притоком холодного воздуха. На это тоже следует сделать поправку.
• Итоговый результат покажет, какое количество тепла необходимо для полноценного обогрева, причем – для самых неблагоприятных условий. Понятно, что на такой мощности отопительное оборудование будет работать очень ограниченный срок, но тем не менее.

Полученное значение для комнаты поможет еще и правильно подобрать радиаторы отопления с нужной тепловой отдачей. Ну а после суммирования по всем помещениям — будет получен искомый результат для всей системы отопления в целом.

Электродные котлы отопления | Гид по отоплению

Что делать, если газопровод проходит далеко от участка? Тянуть отдельный газопровод не вариант, слишком дорого, твердотопливный котел – нужно много топлива, да и следить нужно. Неплохим решением проблемы может стать организация отопления на электричестве.

Существует несколько видов электрических котлов, каждый из которых отличается по конструкции и принципу работы.

Электродный котёл проточного типа ЭОУ.

Оптимальным вариантом может стать электродный котел отопления. Какие конструктивные особенности, требования и самое главное преимущества у такого котла?

Как работает электродный котел?

Принцип работы электродного котла можно сравнить на примере работы обычного бытового кипятильника. То есть основа – это трубка, в которой располагается нагревательный элемент. Теплоноситель, проходя через трубку, нагревается и передает тепло в радиаторы/трубы теплого пола. Особенность такого принципа работы, это очень высокий КПД (98-99%).

Конструктивные особенности

Конструкцию электродного котла отопления можно разбить на четыре составляющие.

1. Корпус. Изготавливается в виде трубки. Безопасность эксплуатации обеспечивается герметичностью и хорошей изоляцией.
2. Блок электродов. Состоит из катода и анода. Электричество, которое подается через электроды нагревает теплоноситель.
3. Патрубки. Обеспечивают соединение котла с остальными элементами системы отопления.
4. Блок управления. Выполняет функции включения/выключения котла.

При выборе электродного котла нужно следует помнить:

• В зависимости от мощности существуют одно- и трехфазные котлы. При потребляемой мощности до 9кВт достаточно однофазного котла;
• Для отопления площади в 40-50 кв. м., понадобится котел мощностью 2-9 кВт;
• Теплоноситель в электродных котлах это не водопроводная вода, а специальные жидкости с добавками.

Как и любая конструкция, электродный котел имеет свои положительные и отрицательные стороны.

Преимущества

• Простая конструкция, высокий КПД.
• Малые габариты и вес.
• Стабильная работа при скачках напряжения.
• Автономность работы. Автоматика самостоятельно регулирует температуру теплоносителя.
• Автоматическое отключение в случае утечки теплоносителя.
• Быстрый нагрев теплоносителя.

Недостатки

• Электродный котел отопления требователен к качеству теплоносителя. Обычная водопроводная вода не подойдет.
• Обязательное наличие заземления.
• Требовательность к состоянию электрической сети. Старая проводка может не выдержать нагрузки.

Электрический электродный отопительный котел ОЧАГ 2, мощностью 2 кВт. Объём отапливаемого помещения до 75 м³.

Установка электродного котла

Перед выбором котла необходимо правильно рассчитать его мощность. При стандартных размерах помещения (высоте потолков), и наличии утепления исходят из того, что на 10 кв. м. требуется 1 кВт мощности.

Важным моментом при монтаже, является то, что первые 1-2 метра трубопровода рядом с котлом должны быть из металла, дальше можно использовать полипропилен.

Электродный котел отопления должен устанавливаться вертикально.

На завершающем этапе монтажа системы отопления, перед установкой котла, она должна быть промыта с применением специального средства. Что использовать для промывки указанно в паспорте к прибору. Если плохо промыть систему, в сочетании с некачественным теплоносителем, снизится эффективность работы котла.

Не рекомендуется использовать чугунные радиаторы отопления, только биметаллические и алюминиевые. Применение чугуна снижает КПД, к тому же чугунные батареи имеют большой объем.

Как правило, в качестве теплоносителя используется дистиллированная вода с добавками (в воду добавляется соль, 1 чайная ложка на 100 литров). Некоторые производители котлов изготавливают и сам теплоноситель. Что добавлять и в каких объемах указывается в паспорте изделия.

В завершении, стоит отметить, что электродный котел для отопления частного дома – это надежный и экономный источник тепла.

Видео

 

Выбираем электродный или индукционный электрокотел

Целесообразность использования оборудования данного типа в жидкостных системах отопления часто подвергается сомнению. Скепсис объясняется высокими тарифами на эл/энергию и их постоянным ростом. Насколько верны подобные суждения? Не говоря уже о ряде простых (и вполне законных) способах снизить уровень энергопотребления, есть и еще один, мало кем принимаемый во внимание – грамотный выбор разновидности отопительной установки. Кроме котлов с ТЭН, на рынок поставляются и иные модификации: электродные, индукционные. Зная специфику их функционирования, несложно определить, что лучше приобрести для своего дома.

Электродный котел

Устройство оборудования данной группы простое и мало чем отличается от аналогов с ТЭН. Основная разница – в виде нагревательных элементов. В таких котлах вместо привычной спирали в «колбе» установлен блок электродов, помещенный в теплоизолированный корпус (бак водогрейного котла).

Принцип действия основан на преобразовании кинетической энергии ионов солей, растворенных в жидкости, в тепловую; чем с большей скоростью они перемещаются, тем выше степень ее нагрева. Она зависит не только от постоянной смены полюсов (~U 50 Гц), но и регулирования процесса подаваемым на электроды котла напряжением; изменяя его значение, пользователь выбирает приемлемую температуру теплоносителя на выходе отопительной установки. Принципиальное отличие от работы ТЭНового котла в том, что вода является частью электрической схемы; ток проходит через нее.

Что это означает? Эл/сопротивление жидкости напрямую связано с температурой. Поднимая ее, удается достичь более рационального расходования эл/энергии (75 0С – оптимальный режим). А специфика процесса, протекающего в баке котла, исключает теплопотери.

Плюсы электродных моделей

• Большой сортамент. Выбор по способу подключения (1 или 3 фазы) и мощности (в диапазоне 2–50 кВт).
• Проект для установки электродного котла, в отличие от газового оборудования, не требуется.
• Высокий КПД – до 98%.
• Компактность.
• Инертность к перепадам пром/напряжения. Его нестабильность на работе установки не отражается.
• Инерционность электродного котла нулевая. Вся тепловая энергия тратится на повышение температуры воды, а не предварительный разогрев ТЭН.
• Универсальность эксплуатации. В схемах отопления с электродными котлами может использоваться вода или «незамерзайка».
• Надежность. Все устройство – бак + металлические штыри; ломаться нечему.
• Удобство монтажа. Электродному, как и любому иному эл/котлу, дымоход не нужен; ограничений по месту установки практически нет.
• Возможность автоматизации. Хотя дорогие модели изначально оснащены всем необходимым.
• Электродные котлы способны работать в каскадных схемах. А это увеличение мощности + резервирование.
• Для обслуживания, замены электродов вызывать специалиста не обязательно.
• Демократичные цены на оборудование.

Минусы

• Требования к режиму. При превышении температуры теплоносителя значения в 75 0С растет энергопотребление. Для отопительных систем с большой протяженностью труб сложно выбрать котел соответствующей мощности. Причины: лимит поставки эн/ресурса для частного сектора, повышенная нагрузка на линию.
• Чувствительность к качеству жидкости. Как и на ТЭН, на электродах постепенно откладываются солевые образования; необходима регулярная очистка.
• Неуклонное снижение мощности. Связано с естественным «истончением» электродов. Их нужно регулярно менять, как и ТЭН в традиционных моделях.
• Надежное заземление. В квартире организовать сложно, но это обязательное условие монтажа оборудования. Ток в баке проходит сквозь теплоноситель, и, эксплуатируя незаземленный электродный котел, пользователь рискует ощутить удар даже при легком прикосновении к радиатору отопления.
• Одно из условий экономичной эксплуатации – качественная автоматика. А она стоит дорого.

Как недостаток в ряде источников указывается, что электродные котлы подключаются только к сети переменного напряжения; при U= происходит ионизация теплоносителя. У каждого хорошего хозяина имеется резервный агрегат (дизельный или бензиновый), значит, данный минус неактуален.

Примечание. Для повышения эффективности электродного котла нужно грамотно готовить теплоноситель, добиваясь оптимального удельного сопротивления току. Используются вещества, имеющиеся в каждом доме (к примеру, пищевая сода) и дистиллированная вода. Но не все препараты пригодны для этого; некоторые инициируют коррозию металла. Нужно еще и грамотно определить концентрацию «раствора», иначе мощность отопительной установки резко снизится. Без консультации с профессионалом лучше не практиковать!

Индукционный котел

Устройство отопительной установки этой разновидности иное. Теплообменник является сердечником катушки индуктивности, на обмотку которой подается напряжение. Разогрев корпуса, а значит, и циркулирующей внутри воды, производится наведенными токами.

Принцип работы несложно понять, вспомнив школьные уроки физики. Кратко процесс описывается так: при протекании тока по обмотке образуется эл/магнитное поле, повышающее температуру теплообменника. В результате происходит нагрев воды контура ОВ.

Плюсы индукционных котлов

Практически все достоинства электродных аналогов относятся и к отопительным установкам этой группы. Но имеется и ряд характерных особенностей.

• Высочайшая степень надежности. Обмотка не контактирует с теплоносителем. Межвитковое замыкание исключено: намотка медной проволоки не плотная, а с шагом + дополнительная изоляция компаундом. Ни одной трущейся детали – ломаться в принципе нечему. Долговечность определяется лишь устойчивостью «сердечника» к жидкости. Но его разрушение столь мизерное, что лет 35–40 индукционному котлу ремонт не понадобится.

Регулярность определяется электрической схемой, в которой используются мощные полупроводники (транзисторы). Именно от них зависит, как долго проработает индукционный котел.

• Мощность не меняется в течение всего эксплуатационного периода. Объяснение простое – отсутствуют ТЭН или электроды, и накипи откладывать попросту негде. Внутренние стенки теплообменника также не зарастают по причине постоянной его вибрации в процессе работы; любые взвеси тотчас уносятся водой дальше, в магистраль.
• Компактность. Этим индукционные котлы выгодно отличаются от моделей иных групп.
• Полная безопасность. Но при условии качественной автоматики.

Минусы

• Самостоятельный ремонт невозможен; его стоимость высокая.
• Некоторые индукционные котлы (характерно для недорогих в своем классе моделей) шумят. Монтировать в доме нецелесообразно.
• Цены на индукционные отопительные установки превышают стоимость электродных аналогов примерно раза в два. При том, что сравнительный анализ основных параметров (экономичность, КПД) показывает – существенной разницы нет.

Не зная особенностей дальнейшей эксплуатации котла, утверждать, какая из модификаций (электродная или индукционная) лучше, нельзя. Выбор делать покупателю, но консультация профессионала лишней точно не будет. Только специалист способен оценить нюансы использования оборудования применительно к конкретному строению.

Совет. Если приобретать электрокотел, то только брендовый. Некоторые производители (дилеры), пользуясь неосведомленностью покупателя, позиционируют электродные, индукционные модели как очередной «прорыв», повышающий КПД до 100% и более. Этим и объясняют высокие цены.

В чем лукавство?

• Закон сохранения энергии действует независимо от чьих-то изобретений.
• Все, что реализовано в таких котлах, давно и успешно используется в различных сферах. Например, в металлургии (сталеплавильные печи).
• Индукционные, электродные модели действительно позволяют снизить расходы на отопление, но при условии их оснащенности качественной автоматикой. И вот здесь репутация производителя – фактор определяющий.

Не можете понять, какой электрический котел купить? Обратитесь в компанию «АЛЬФАТЭП»; вы не только сэкономите деньги и время, но и сделаете оптимальное приобретение. На сайте alfatep.ru отопительные установки всех типов, в большом сортаменте.

Мы гарантируем:

• Высокое качество котельного оборудования и приемлемые цены – прямые поставки от производителей с безупречной репутацией.
• Оперативность. Быстрая отгрузка, доставка товара по всем регионам.
• Профессиональное консультирование, помощь в выборе котла; телефон «горячей линии» 8 (495) 109 00 95.

Мы предлагаем:

• Взаимовыгодное сотрудничество, постоянным клиентам – существенные скидки и льготные условия.
• Жителям Подмосковья комплекс услуг: проектирование отопительных систем, монтаж оборудования с обвязкой котла, пуск в эксплуатацию, сервисная поддержка (обслуживание + ремонт).

Какой электрокотел выбрать – электродный и ТЭНовый

Современные электродные и ТЭНовые котлы, все чаще заменяют твердотопливные агрегаты. Преимущество электрокотлов – это полная автономность работы, высокая безопасность. Инновационные технологии, сократили расход электроэнергии, что сделало электрокотлы одним из наиболее экономичных видов котельного оборудования.

Для бытового применения, предусмотрено два типа электрокотлов: ТЭНовые и электродные. У каждого устройства, есть свои достоинства и недостатки. Отличается принцип работы, эксплуатационные и теплотехнические характеристики.

Электродный электрический котел

Электродные электрические отопительные котлы, отличаются высокой производительностью и экономичностью. Нагрев теплоносителя, происходит практически моментально. Горячая вода, в систему отопления, начинает поступать уже спустя несколько минут после включения электрокотла.

КПД электрокотлов электродного типа, практически на 50% больше, чем у ТЭНовых аналогов. Существуют и недостатки, связанные с внутренним устройством и принципом работы.

Устройство и принцип работы электродного котла

Принцип работы электродного электрокотла, связан с прямым воздействием электрического тока на теплоноситель. Нагревательные электроды, являются положительно и отрицательно заряженными. Создается электромагнитное поле, под воздействием которого, ионы начинают хаотичное движение, с интенсивностью не менее 50 колебаний в секунду.

В процессе нагрева теплоносителя, образуется электролизный газ, поэтому, время от времени, придется стравливать воздух из системы отопления.

Преимущество электродного котла, состоит в высокой экономичности нагрева теплоносителя, по причине отсутствия посредников в передаче тепла. Есть и свои ограничения. Теплоносители, на которых работают электродные электрокотлы, имеют высокое содержание соли. Сделать солевой раствор можно и самостоятельного, но, как показывает практика, лучше воспользоваться уже готовыми смесями.

Материал, из которого состоит электрод в котле, должен быть нейтральным к образованию накипи, иметь хорошую пропускную способность и длительный срок эксплуатации. Производители используют три типа материалов. Бюджетные электрокотлы, оснащены электродами из графита и нержавеющей стали. Котлы премиум класса, оснащены титановыми стержнями.

ТЭНовый электрический котел

Электрические ТЭНовые отопительные котлы, используют принцип косвенного нагрева. Таким же образом, происходит разогрев воды в электрочайнике или бойлере. Посредством замыкания, спираль электрокотла нагревается и передает тепло циркулирующему теплоносителю. Нагрев осуществляется постепенно. Горячая вода начинает поступать в систему отопления не быстрее, чем через десять минут после включения электрокотла.

ТЭНы изготавливаются из различных материалов, влияющих на срок эксплуатации электрокотла и его стоимость. Потребителю предлагают:

• Металлические сплавы, состоящие из мельхиора и нихрома.
• Керамические ТЭНы.
• Композитные нагреватели.

Дороже всего обойдется, электрокотел с керамическим трубчатым нагревателем, имеющим максимальный срок эксплуатации, за счет коррозионной устойчивости. Обычные металлические ТЭНы, быстро выходят из строя. В условиях отечественной эксплуатации, обслуживание электрокотла с заменой нагревательного элемента, понадобится уже через 5-6 лет.

Конструкция и принцип действия ТЭНового котла

Косвенный принцип нагрева в ТЭНовом котле, снижает теплоэффективность отопителя. Преимущество оборудования, это отсутствие необходимости в выделении отдельной сети напряжения, для отопителей с мощностью до 8 кВт. Электрокотел расценивается как обычный водонагревательный прибор. Заполнить систему отопления, можно любым видом доступных теплоносителей.

Недостаток – энергопотери, связанные с принципом работы. При нагреве теплоносителя, теряется от 15-30% тепловой энергии. ТЭНы подвергаются коррозии, что зачастую приводит к выходу нагревательного прибора из строя и, соответственно, к дорогостоящему ремонту.

Сравнение потребления электричества – ТЭНы и электроды

Сравнение электродных и ТЭНовых электрокотлов, показывает явное превосходство в сторону первых. Даже приблизительные расчеты покажут, что расход электроэнергии в электродных моделях, будет ниже, приблизительно на 40%. Но, при этом ТЭНовые котлы, выигрывают в других параметрах:

• При запуске электродного котла, наблюдается сильная нагрузка на проводку, что требует выделения отдельной линии электроснабжения, за счет хозяина дома или квартиры. Регистрация и монтажные работы, обойдутся в значительную сумму.
  В расчет энергопотребления ТЭНовым котлом, следует включить разницу в оформлении необходимых документов на установку и затраты на ввод в эксплуатацию.
• Котлы с непосредственным нагревом теплоносителя, не могут работать при подключении к низкотемпературным системам отопления или в энергосберегающем режиме, поэтому, не подходят для подключения к теплым полам (при установке узла подмеса, допускается подключение водяного пола), а предназначены исключительно для двухтрубных систем отопления классического типа.

Разница в потреблении электричества, между электродными и ТЭНовыми электрокотлами, очевидна. Но, первые, имеют ограничения в сфере применения, дороже обходятся при установке и требуют использования специального теплоносителя.

Какой котел лучше – с электродами или с ТЭНами

После перечисления плюсов и минусов электродных и ТЭНовых электрокотлов в автономном отоплении, связанных с особенностями их эксплуатации, напрашивается вывод о том, что каждый тип имеет право на существование. Подбор выполняется в каждом отдельном случае. Помощь в вопросе выбора, окажут реальные отзывы об электрических электродных и ТЭНовых котлах.

При подборе подходящей модели по принципу работы, ориентируются на следующие особенности эксплуатации:

• Условия установки – ТЭНовый котел не требует получения специальных разрешений на подключение. Электродный аналог однофазного и трехфазного типа, подключается к отдельной ветке напряжения.
• Электрическая и тепловая мощность – ТЭНовое отопительное оборудование, в этом отношении, существенно проигрывают электродным. Последние, выходят на рабочую мощность в течение нескольких секунд и эффективно поддерживают необходимую температуру теплоносителя.
• Технологические жидкости – систему отопления с электродным отопителем, заполняют исключительно специализированными составами. Время от времени, потребуется удалять газ из водяного контура. ТЭНовый нагреватель, работает при любом теплоносителе, включая антифриз.
• Простота обслуживания – при решении, какие электрокотлы лучше, электродные или ТЭНовые, легкость эксплуатации системы отопления, немаловажный момент. Чтобы создать необходимое при электродном нагреве электромагнитное поле, потребуется, чтобы в теплоносителе было определенное содержание солей, определяемое специальным инструментом.
  Время от времени, придется проверять состав и при необходимости, менять теплоноситель. В случае ТЭНового отопителя, для работы, оптимально подойдет любая дистиллированная вода.

Отзывы о котлах электродного и ТЭНового типа, показывают, что выбор зависит от условий эксплуатации, скорости, с которой необходимо запустить агрегат, а также, других теплотехнических характеристик здания. На данный момент, производители (в том числе и европейские), видя постоянный спрос, изготавливают теплогенераторы каждого типа.

• Электродные модели предлагаются следующими марками: Галан – серий ОЧАГ, ГЕЙЗЕР, ВУЛКАН.
• ТЭНовые аналоги, доступные отечественному потребителю:
  
  • Buderus Logamax E213,
  • Vaillant eloBLOCK VE,
  • MORA-TOP Electra,
  • Теплотех ЭВП.

Все электрокотлы, полностью соответствуют стандартам безопасности и имеют многоуровневую защиту, о чем свидетельствует сертификат качества и лицензия Ростехнадзора.

Защита резервуаров для горячей воды и водонагревателей от коррозии

Какую анодную защиту я должен использовать для водонагревателя или водонагревателя?

Это зависит от того, в каком регионе Великобритании вы находитесь, и от вашего выбора водонагревателя.

На что следует обратить внимание при выборе защиты анода для вашего водонагревателя:

Жесткость воды

Жертвенные аноды часто не работают в областях с мягкой водой из-за низкой электропроводности. Но активированный анод в некоторых областях с мягкой водой также может не оказывать никакого влияния на защиту корпуса цилиндра, поскольку проводимость воды, которая требуется для активного анода, может быть слишком низкой.

Материал водонагревателя

Многие резервуары для горячей воды и водонагреватели изготовлены из стали со стеклянной облицовкой, как и большинство наших водонагревателей Dorchester и водонагревателей Powerstock. Стеклянная облицовка предотвращает контакт воды с металлом, защищая его от коррозии. Однако одного этого недостаточно. Большинство водонагревателей и калориферов, облицованных стеклом, в стандартной комплектации будут снабжаться анодами.

Но цилиндры из нержавеющей стали , такие как наши калориферы Halstock и водонагреватель прямого нагрева Dorchester DR-XP, не требуют защиты анода, поскольку они не подвержены коррозии .Вот почему их часто используют в районах с мягкой водой.

Условия на объекте

Если объект подвержен перебоям в электроснабжении, не следует использовать аноды с питанием, поскольку без источника питания водонагреватель не будет защищен от коррозии.

Стоимость и установка

Электрическая анодная защита может быть изначально дороже из-за более высокой закупочной цены и дополнительных электрических соединений, необходимых для установки. Однако в течение срока службы устройства они могут быть более экономичными, чем обслуживание и замена расходуемых анодов.
Опять же, все это нужно учитывать применительно к сайту и индивидуальному проекту.

Техническое обслуживание

Электропитание и соединения необходимы для активных анодов. Однако на анодах с питанием есть красный или зеленый светодиодный индикатор, который помогает определить состояние системы защиты.

Расходуемые аноды требуют технического обслуживания и подвержены коррозии с разной скоростью в зависимости от местоположения. Инженер требует регулярного осмотра для проверки состояния анодов.Вам нужно будет узнать, как быстро аноды изнашиваются и, следовательно, как часто их нужно менять.

Помните, что анод предназначен только для защиты от коррозии и не влияет на уменьшение накипи или легионеллы в резервуаре с горячей водой.

Коррозия котла: что это такое и как с ней бороться

Если вы отвечаете за котел, вы, вероятно, знаете, что коррозия котла — ваш враг. Коррозия возникает, когда железо в системе подвергается воздействию воды и кислорода.Металл вступает в химическую реакцию и распадается, образуя ржавчину.

Наука о коррозии

Когда железо контактирует с водой, они объединяются с образованием гидроксида железа.

Fe + 2h3O = Fe (OH) 2 + 2H +

Железо + вода = гидроксид железа + водород

(Верхний слой гидроксида двухвалентного железа защищает оставшееся железо.)

Если присутствует растворенный кислород, он соединяется с гидроксидом двухвалентного железа с образованием нерастворимого соединения, гидроксида трехвалентного железа, которое представляет собой ржавчину.

4Fe (OH) 2 + O2 + h3O = 4Fe (OH) 3

гидроксид железа + кислород = гидроксид железа (ржавчина)

Если система постоянно циркулирует растворенный кислород, гидроксид двухвалентного железа будет непрерывно удаляться из системы до полного растворения металла!

Это может привести к образованию отверстий в экономайзерах, трубах котла или трубопроводах питательной воды, что приведет к утечкам и даже поломкам котла. Но не все виды коррозии одинаковы. Давайте посмотрим на различные типы коррозии, которые вы можете увидеть в котле.

Различные типы коррозии

[Нужна помощь в борьбе с коррозией котла? Загрузите наш список «Безопасность котла: ежегодный осмотр» , чтобы избавить котел от нежелательной коррозии.]

Едкая коррозия.

При растворении концентрированного каустического вещества защитный слой магнетита котла. Обычно это происходит из-за слишком высокого pH котловой воды, образования паровой подушки (плохая циркуляция) или местного «пленочного кипения».Если в вашем котле пористая накипь, то возможна и коррозия под отложениями. Значение pH котловой воды должно быть записано в вашем бортовом журнале.

Кислотная коррозия.

Это происходит из-за неправильного обращения с химикатами во время кислотной очистки или из-за слишком низкого pH котла. Это пассивирует поверхности котла из углеродистой стали. Значение pH котловой воды должно быть записано в вашем бортовом журнале.

Питтинговая коррозия.

Это один из самых разрушительных типов коррозии котла, поскольку его трудно предсказать до образования утечки. Точечная коррозия — это локальная форма коррозии. Либо локальная анодная точка, либо, чаще, катодная точка, образует небольшую коррозионную ячейку на окружающей нормальной поверхности. Кислород в питательной воде является частой причиной точечной коррозии трубы котла. Если в вашем котле есть точечная коррозия, проверьте правильность работы деаэратора или бака питательной воды и химической обработки. Если у вас есть система горячего водоснабжения, кислородная ямка может возникнуть, если в системе есть утечка и в нее поступает пресная вода.

Щелевая коррозия.

Эта локальная форма коррозии обычно возникает из-за трещины в котле, в которой отсутствует хорошая циркуляция для смывания щелочной коррозии.

Гальваническая коррозия.

Гальваническая коррозия — это разрушение одного металла возле стыка или стыка. Это происходит, когда два электрохимически разнородных металла находятся в электрическом контакте в электролитической среде. Таким образом, для предотвращения этого явления для разнородных металлов может потребоваться специальный диэлектрический стык, расходуемый анод или активная система катодной защиты.

Что вы можете сделать с коррозией котла?

Даже самые агрессивные меры защиты не могут предотвратить возникновение незначительной коррозии. Но при правильном подходе последствия коррозии можно свести к минимуму и продлить срок службы вашего котла.

Вот что нужно сделать, чтобы минимизировать эффект коррозии до того, как она случится:

• Используйте бортовой журнал котла . Регулярное отслеживание нормальной работы оборудования котельной позволяет легко обнаружить критические изменения.Изменения давления в деаэраторе или температуры питающего бака предупредят о более дорогостоящей проблеме коррозии. Изменения pH могут указывать на проблемы с очисткой воды или загрязнение технологического процесса.
• Очистить питательную воду. Присадки обеспечивают быстрое поглощение любого кислорода, попадающего в котел с питательной водой. Эти добавки удаляют кислород до того, как он сможет образовывать коррозионные клетки и пузыри. Сотрудничайте с хорошей компанией по водно-химическому производству, чтобы не терять воду из котла.
• Выполняйте программу регулярного обслуживания , чтобы котел оставался чистым, без накипи и коррозии. Это позволит вам обнаружить проблемы на раннем этапе, прежде чем они обойдутся дорогостоящим ремонтом.
• Установите деаэратор для удаления газов из питательной воды перед подачей в котел.
• Проверить на утечки и контролировать количество подпиточной воды. Системы водяного отопления не нуждаются в подпиточной воде, если что-то не в порядке.Позвоните своему поставщику услуг, чтобы немедленно устранить утечку, или вы можете заменить бойлер в следующем году.

Вот что использовать после того, как коррозия уже подняла свою уродливую голову:

• Поглотители кислорода для предотвращения точечной коррозии
• Ингибиторы образования отложений для предотвращения отложений
• Щелочность для контроля pH
• Защита линии конденсата для контроля pH конденсата
• Обучите свою команду профилактическому обслуживанию котлов и испытаниям химического состава воды
• Задокументируйте и сообщайте о любых признаках коррозии поставщику услуг по обслуживанию котлов и водохимической компании, чтобы они могли предотвратить дальнейшие повреждения.

Воспользуйтесь нашими советами, чтобы продлить срок службы вашего котла. Нужен совет специалиста или услуги по ремонту? Свяжитесь с Rasmussen Mechanical сегодня, чтобы назначить бесплатную консультацию.

Руководство по воде — Коррозия конденсатной системы

Проблемы, вызванные коррозией железа и меди в конденсатных системах, не ограничиваются повреждением трубопроводов и оборудования или потерей высококачественной воды и тепловой энергии при потере конденсата. При возврате в котел продукты коррозии и технологические химикаты от утечек, вызванных коррозией, способствуют образованию вредных отложений в котле, уноса котла и отложения на паровом оборудовании.Их наличие снижает надежность системы и увеличивает затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание.

КОРРОЗИЯ ЖЕЛЕЗА

Железо разъедает в воде даже в отсутствие кислорода. Поверхность из оксида железа действует как автомобильный аккумулятор, при этом поверхность разделена на микроскопические аноды (+) и катоды (-). В конденсатных системах железо действует как анод, поэтому оно окисляется (т. Е. Отдает свои электроны катоду). Катод в чистой воде — это протон или ион водорода (H ⁺ ).Когда металлическое железо окисляется, электроны переходят от поверхности железа к ионам водорода, как показано в реакциях ниже.

Окисление:

Fe	«	Fe 2+	+	2e
утюг		Ион железа		электронов

Уменьшение:

2H +	+	2e	«	H 2
гидрирование		электронов		водородный газ

Всего:

Fe	+	2H +	«	Fe 2+	+	H 2
утюг		гидрогенион		феррозия		газообразный водород

Судьба иона двухвалентного железа (Fe2 +) зависит от температуры конденсата, pH и условий потока. При низких температурах Fe ²⁺ реагирует с водой с образованием нерастворимого гидроксида железа Fe (OH) ₂ . Если скорость потока конденсата достаточно высока, коллоидный Fe (OH) ₂ уносится в воду и уносится вниз по потоку, чтобы отложиться в другом месте. В областях с низким расходом конденсатной системы Fe (OH) ₂ откладывается рядом с местом окисления, образуя пористый оксидный слой.

При температурах выше 120 ° F осажденный гидроксид железа далее вступает в реакцию с образованием связанных с поверхностью кристаллов магнетита (Fe ₃ O ₄ ).

3Fe (OH) 2	«	Fe 3 O 4	+	2H 2 O	+	H 2
гидроксид железа		магнетит		вода		газообразный водород

При еще более высоких температурах (выше 300 ° F) Fe ²⁺ самопроизвольно образует магнетит без предварительного образования Fe (OH) ₂ . Этот магнетит образует непористый, плотно прилегающий слой на поверхности металла.

3Fe 2+	+	4H 2 O	«	Fe 3 O 4	+	4H 2
Ион железа		вода		магнетит		газообразный водород

В большинстве конденсатных систем присутствуют две или три формы оксида железа.В чистой воде образуется плотно прилегающий слой магнетита, что свидетельствует о хорошо пассивированной поверхности железа. В отсутствие загрязнений этот оксидный слой значительно замедляет любые дальнейшие реакции окисления.

Кислородная коррозия железа

В присутствии кислорода описанный выше процесс коррозии изменяется. Растворенный кислород заменяет ионы водорода в реакции восстановления. Реакции следующие:

Окисление:

Fe	«	Fe 2+	+	2e
утюг		Ион железа		электронов

Уменьшение:

О 2	+	2e	«	О 2
кислород		электронов		оксид-ион

Всего:

Fe	+	О 2	+	2H +	«	Fe 2+	+	H 2 O
утюг		кислород		ион водорода		Ион железа		вода

Эта реакция протекает быстрее, чем прямая реакция между железом и протонами. Следовательно, скорость коррозии увеличивается в присутствии кислорода.

В присутствии кислорода могут возникнуть два типа коррозии. Первая, общая коррозия на поверхности металла, вызывает потерю металла со всей поверхности. Вторая, кислородная ямка (рис. 19-1), вызывает сильно локализованную потерю металла, которая приводит к катастрофическому отказу за короткое время.

Кислородная точечная коррозия начинается в слабых местах пленки оксида железа или в местах ее повреждения. Вместо того, чтобы расти вдоль металлической поверхности, коррозия проникает в поверхность, эффективно просверливая отверстие в металле (или сквозь него).

Ямы активны только при наличии кислорода. Есть видимая разница между активными и неактивными ямами. Яма с активным кислородом содержит восстановленный черный оксид вдоль своей вогнутой поверхности, а окружающая область над ямой покрыта красным оксидом железа. Если яма содержит красный оксид железа, он больше не активен.

Источники кислорода. Кислород обычно попадает в конденсат путем прямого поглощения воздуха. Он также может вспыхнуть вместе с паром, если в питательной воде содержится кислород.Благодаря эффективной механической деаэрации и химическому улавливанию кислорода из питательной воды котла удаляется весь кислород, кроме следов кислорода, поэтому этот источник не имеет значения в большинстве систем.

При хорошей конструкции системы контакт воздуха с конденсатом сведен к минимуму, чтобы предотвратить поглощение кислорода. Емкость для конденсата может быть спроектирована с крышкой для уменьшения контакта с воздухом и змеевиком для нагрева пара внутри емкости для повышения температуры конденсата и тем самым снижения растворимости кислорода.

При определенных условиях чрезмерное загрязнение конденсата кислородом может быть неизбежным.Например, не следует сберегать конденсат от нагревающего пара для оборудования, которое используется только с перерывами. Его растворенный кислород атакует системы между точкой конденсации и деаэрирующим нагревателем. Загрязненный конденсат может вернуть в котел большое количество продуктов коррозии.

В большинстве случаев надлежащая деаэрация питательной воды и исключение проникновения воздуха в конденсат существенно снижают кислородную коррозию.

КОРРОЗИЯ МЕДИ

Хотя медь по химическому составу похожа на железо, форма образующегося оксидного слоя сильно отличается.И медь, и железо окисляются в присутствии ионов водорода и кислорода и могут подвергаться кислородной ямке.

2Cu	+	2H +	«	2Cu +	+	H 2
медь		ион водорода		ион меди		газообразный водород

или в щелочном растворе:

2Cu	+	H 2 O	«	Cu 2 O	+	H 2
медь		вода		Закись меди		газообразный водород

Железо образует неповрежденные оксидные слои. Оксидные слои, образованные медью и ее сплавами, являются пористыми и «дырявыми», позволяя ионам воды, кислорода и меди перемещаться к поверхности металла и от нее (рис. 19-2).

Скорость движения контролируется толщиной пленки оксида меди. По мере увеличения толщины оксидного слоя скорость окисления меди замедляется. По мере того, как оксидный слой становится толще, внешние слои начинают отслаиваться в виде частиц оксида меди. Образовавшийся оксидный слой представляет собой гораздо более динамичную систему, чем у железа.Растворимые ионы меди и частицы оксидов меди также образуются в результате обычных процессов окисления.

ВЛИЯНИЕ pH НА КОРРОЗИЮ ЖЕЛЕЗА И МЕДИ

Стабильность пассивирующего слоя оксида железа или меди в значительной степени зависит от pH конденсата. Любые загрязнения в конденсатной системе, вызывающие снижение pH, вызывают растворение оксидного слоя и усиление коррозии.

Двуокись углерода (CO ₂ ) является основной причиной снижения pH конденсата. Углекислый газ попадает в систему с утечкой воздуха в конденсатор или в результате разложения щелочности питательной воды. Хотя часть щелочности питательной воды удаляется правильно работающим деаэрирующим нагревателем, большая часть преобразуется в СО ₂ в бойлере и выделяется в пар.

В котлах выделяется диоксид углерода, как показано в следующих реакциях:

2NaHCO 3	+	тепло	«	Na 2 CO 3	+	CO 2	+	H 2 O
бикарбонат натрия				карбонат натрия		диоксид углерода		вода

Na 2 CO 3	+	H 2 O	+	тепло	«	2NaOH	+	CO 2
карбонат натрия		вода				натрия гидроксид		углерода диоксид

Первая реакция завершается, в то время как вторая завершается только (приблизительно) на 80%. В результате выделяется 0,79 частей на миллион диоксида углерода на каждую миллионную долю бикарбоната натрия в виде CaCO ₃ и 0,35 частей на миллион диоксида углерода из каждой части на миллион карбоната натрия в виде CaCO ₃ .

Когда пар конденсируется, диоксид углерода растворяется в воде и понижает pH за счет увеличения концентрации ионов водорода, как показано в следующей последовательности реакций:

CO 2	+	H 2 O	«	H 2 CO 3
диоксид углерода		вода		угольная кислота

H 2 CO 3	«	H +	+	HCO 3
угольная кислота		ион водорода		бикарбонат-ион

HCO 3	«	H +	+	CO 3 2
бикарбонат-ион		ион водорода		карбонат-ион

Угольная кислота способствует реакции коррозии железа путем подачи реагента, H +. Общая реакция:

2H +	+	2HCO 3	+	Fe	«	Fe (HCO 3 ) 2	+	H 2
ион водорода		бикарбонат-ион		утюг		бикарбонат железа		водород

Низкий pH вызывает общую потерю металла, а не локализованную точечную коррозию, вызванную кислородной коррозией. Стенки трубы истончены, особенно в нижней части трубы. Такое утонение часто приводит к выходу из строя, особенно на резьбовых участках (Рисунок 19-3).

Чтобы уменьшить коррозию конденсатной системы, вызванную низким pH, необходимо снизить концентрацию кислотных загрязнителей в конденсате. Щелочность питательной воды можно снизить с помощью различных методов внешней очистки. Меньшая щелочность питательной воды означает меньшее количество углекислого газа в паре и конденсате. Удаление воздуха из определенных точек конденсации также может быть эффективным для удаления углекислого газа.

ВЛИЯНИЕ ДРУГИХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ

Другие загрязнители в системе конденсата могут повлиять на скорость коррозии железа и меди даже при правильном поддержании pH. Путем образования комплексов и растворения оксидов железа и меди загрязняющие вещества, такие как хлорид, сульфид, ацетат и аммиак (для меди), могут растворить часть или весь оксидный слой.

Аммиак является наиболее распространенным загрязнителем и обычно присутствует в низких концентрациях. Загрязнение аммиаком обычно вызывается разложением азотсодержащих органических загрязнителей, гидразина или химикатов аминовой обработки.Иногда для контроля pH конденсата подают аммиак. В этих системах необходимо тщательно контролировать скорость подачи аммиака, чтобы свести к минимуму воздействие любых медьсодержащих сплавов (рис. 19-4).

ХИМИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА КОНДЕНСАТНЫХ СИСТЕМ

Конденсатные системы можно подвергнуть химической обработке для уменьшения коррозии металла. Химические вещества для обработки включают нейтрализующие амины, пленочные амины и пассиваторы металлов-поглотителей кислорода.

Нейтрализующие амины

Нейтрализующие амины используются для нейтрализации кислоты (H ⁺ ), образующейся при растворении диоксида углерода или других кислотных технологических загрязнителей в конденсате.Эти амины гидролизуются при добавлении в воду и образуют ионы гидроксида, необходимые для нейтрализации:

R-NH 2	+	H 2 O	«	R-NH 3 +	+	OH
амин нейтрализующий		вода		амин-ион		гидроксид-ион

Общую реакцию нейтрализации можно записать следующим образом:

R-NH 3 +	+	OH	+	H 2 CO 3	«	R-NH 3 +	+	HCO 3	+	H 2 O
амин-ион		гидроксид-ион		угольная кислота		ион амминия		бикарбонат-ион		вода

Регулируя скорость подачи нейтрализующего амина, pH конденсата можно поднять до желаемого диапазона (например,г. , 8,8-9,2 для смешанной системы медно-железного конденсата).

Многие амины используются для нейтрализации кислотного конденсата и повышения pH. Способность любого амина эффективно защищать систему зависит от нейтрализующей способности, степени рециркуляции и степени извлечения, основности, коэффициента распределения и термической стабильности конкретного амина.

Нейтрализующая способность . Нейтрализующая способность — это концентрация кислотных загрязнителей, которая нейтрализуется заданной концентрацией амина.Нейтрализующая способность амина обратно пропорциональна молекулярной массе (то есть более низкая молекулярная масса дает более высокую нейтрализующую способность) и прямо пропорциональна количеству аминогрупп. Нейтрализующая способность важна при очистке систем с питательной водой с высокой щелочностью. В таблице 19-1 представлена ​​мера нейтрализующей способности обычно используемых аминов. Способность нейтрализации — не единственный показатель необходимой скорости подачи продукта.

Таблица 19-1. Относительная нейтрализующая способность

Амин	ppm Нейтрализация Амин / ppm CO 2
Циклогексиламин	2.3
Морфолин	2,0
Диэтиламиноэтанол	2,6
Диметилизопропаноламин	2,3

Коэффициент рециркуляции и коэффициент извлечения. При определении скорости подачи продукта важными факторами являются коэффициент рециркуляции и извлечения. На рисунке 19-5 коэффициент рециркуляции представляет собой концентрацию амина в точке x, деленную на скорость подачи амина в точке z. Поскольку некоторое количество амина возвращается с конденсатом, общее количество амина в системе больше, чем подаваемое количество.Коэффициент извлечения — это мера количества амина, возвращаемого с конденсатом. Он рассчитывается как концентрация амина в сайте y, деленная на концентрацию амина в сайте z.

Основность. Способность амина повышать pH после нейтрализации всех разновидностей кислот называется «основностью». С химической точки зрения это мера способности амина гидролизоваться в чистой воде. Константа диссоциации Kb является обычной мерой основности.

К б =	[R-NH 3 + ] [OH]
	[R-NH 2 ]

По мере увеличения значения Kb образуется больше ОН (после того, как вся кислота нейтрализована), и увеличивается pH.

Примеры нейтрализации значений Kb амина при различных температурах приведены в таблице 19-2.

Таблица 19-2. Относительная основность

	Относительная основность K b X 10 6
Амин	72 ° F	298 ° F	338 ° F
Циклогексиламин	489	61	32
Морфолин	3. 4	4,9	3,8
Диэтиламиноэтанол	68	11,3	9,2
Диметилизопропаноламин	20,6	6,9	4,6

Распределение аминов между паром и жидкостью. В конденсатных системах распределение аминов между паровой и жидкой фазами так же важно, как основность или нейтрализующая способность. Когда пар конденсируется, кислотные загрязнители могут либо оставаться в паре, либо растворяться в жидкой фазе.Некоторые загрязнители, такие как углекислый газ, остаются в основном в паровой фазе, в то время как другие, такие как соляная кислота, переходят в основном в жидкую фазу.

Нейтрализующие амины должны быть выбраны в соответствии с их характеристиками распределения, чтобы «отогнать» кислотные загрязнители. Этот выбор должен быть адаптирован к системе конденсата и загрязнителям процесса.

Например, морфолин — это амин, который в первую очередь распределяется в жидкой фазе. Если этот амин подается в паровую систему с CO ₂ с тремя последовательными участками конденсации, он переходит в жидкую фазу на первом участке конденсации, в то время как большая часть диоксида углерода остается в паре.При высокой концентрации морфолина жидкая фаза имеет высокий pH. На следующем участке конденсации концентрация морфолина ниже, поэтому pH конденсата ниже. В месте последней конденсации, где конденсируется оставшийся пар, остается немного морфолина, но большая часть CO ₂ все еще присутствует. Высокая концентрация CO ₂ снижает pH, способствуя кислотной атаке слоев оксида металла.

Амин, который с большей вероятностью распределяется с паром, такой как циклогексиламин, является лучшим выбором для описанной выше системы.Однако амины с высокой тенденцией к распределению с паром не всегда являются лучшим выбором.

Например, если циклогексиламин используется во второй конденсатной системе с двумя последовательными центрами конденсации с уксусной кислотой в качестве загрязнителя, большая часть уксусной кислоты переходит в жидкую фазу на первом участке конденсации, в то время как большая часть циклогексиламина остается в паре. . Это приводит к низкому значению pH в жидкой фазе первого места конденсации. На втором участке, где происходит полная конденсация, pH высокий.Смесь морфолин-циклогексиламин является лучшим выбором для этой системы.

На практике лучшую защиту обеспечивают смешанные продукты, содержащие различные амины с различным распределением пара / жидкости.

Для сравнения относительного распределения пар / жидкость аминов традиционно используется коэффициент распределения (DR). Коэффициент распределения амина:

DR =	амин в паровой фазе
	амин в жидкой фазе

Амины с DR больше 1.0 образуют более высокую концентрацию амина в паровой фазе, чем в жидкой фазе. И наоборот, амины с коэффициентом распределения менее 1,0 производят более высокую концентрацию амина в жидкой фазе, чем в паровой фазе.

Коэффициенты распределения не являются истинными физическими константами, но являются функцией давления (рис. 19-6) и pH. Также необходимо учитывать влияние температуры и pH места конденсации. В сложной конденсатной системе распределение химических веществ между различными местами конденсации трудно оценить без использования пакетов компьютерного моделирования, специально разработанных для этой цели.

Термическая стабильность . Все органические химические вещества, подвергающиеся воздействию высокотемпературной щелочной водной среды, со временем до некоторой степени разлагаются. Большинство аминов в конечном итоге разлагаются до диоксида углерода и / или уксусной кислоты и аммиака. Требуемое время сильно различается для разных аминов. Наиболее стабильными обычно используемыми аминами являются морфолин и циклогексиламин. Они остаются практически нетронутыми при давлении до 2500 фунтов на квадратный дюйм.

Кол-во . Требуемое количество нейтрализующего амина зависит от содержания диоксида углерода в конденсате в конкретных местах и ​​желаемой степени защиты от коррозии. Полная нейтрализация достигается, если pH конденсата во всех частях системы выше 8,3. С практической точки зрения необходимо установить диапазон регулирования pH, обеспечивающий желаемую защиту наиболее важных компонентов системы.

Степень защиты можно контролировать различными способами. Образцы для испытаний на коррозию, установленные в байпасных стойках, анализ продуктов коррозии, измерители скорости коррозии и фильтрация продуктов субмикронной коррозии являются одними из эффективных инструментов мониторинга, которые можно использовать.

Поведение бикарбоната амина в деаэраторе влияет на потребность системы в амине. Хотя в большинстве случаев они растворимы, бикарбонаты аминов остаются связанными в конденсате. В идеальной ситуации бикарбонат амина, поступающий в деаэратор, разрушается с последующим выпуском диоксида углерода в атмосферу и рециркуляцией амина обратно в котел. Фактическое поведение включает некоторую потерю аминовой добавки и некоторую рециркуляцию диоксида углерода. Количество потерянного амина и остающегося диоксида углерода зависит от стабильности бикарбоната амина в деаэраторе.

Пленочные амины

Еще один подход к борьбе с коррозией конденсатной системы — использование химикатов, образующих защитную пленку на металлических поверхностях (рис. 19-7). Этот подход получил широкое распространение с разработкой подходящих продуктов, содержащих азотистые материалы с длинной цепью.

Пленочные амины защищают от кислородной и углекислотной коррозии, заменяя рыхлую оксидную окалину на металлических поверхностях очень тонкой аминовой пленкой. В период образования начальной пленки старые, неплотно прилипшие продукты коррозии отрываются от поверхности металла из-за поверхностно-активных свойств амина.Металл очищен от оксидов, которые обычно очень плотно прилипают и могут накапливаться в течение длительного времени. Избыточная первичная обработка амином пленок старых, необработанных или плохо обработанных систем конденсата может привести к удалению большого количества оксида железа, засорению ловушек и обратных линий. Следовательно, лечение старых систем необходимо увеличивать постепенно.

Когда в конденсате присутствуют загрязнители, пленочные амины имеют тенденцию к образованию отложений за счет реакции с многовалентными ионами, такими как сульфат, твердость и железо.Избыточная подача пленочных аминов и чрезмерное загрязнение кислородом также могут способствовать образованию отложений. Для максимальной эффективности пленочные амины следует подавать непосредственно в паровой коллектор.

Достигнуты успехи в разработке рецептур пленочных аминов. Прямые пленочные амины, содержащие один ингредиент, такой как октадециламин, эффективны, но часто не покрывают всю систему и могут привести к загрязнению. Эмульгаторы и, в некоторых случаях, могут быть добавлены небольшие количества нейтрализующих аминов для улучшения распределения пленки за счет более равномерного покрытия.Это увеличивает защиту системы и снижает вероятность загрязнения. Опыт применения показал, что комбинированные амины (пленочные и нейтрализующие амины с диспергирующими добавками) обеспечивают превосходное сцепление пленки, уменьшают проблемы отложений и обеспечивают лучшее покрытие системы и, таким образом, обеспечивают более полную и экономичную защиту от коррозии (рис. 19-8).

Подача пленочных аминов обычно зависит от расхода пара. В зависимости от конкретной смеси требуются разные уровни обработки.Как и в случае нейтрализации аминов, для контроля эффективности обработки используются различные методы, включая образцы для испытаний на коррозию, установленные в байпасных кассетах (рис. 19-9), анализ железа, измерители скорости коррозии и фильтрацию продуктов субмикронной коррозии.

Удаление кислорода и пассивация металлов

Там, где кислород проникает в конденсатную систему, коррозию железных и медьсодержащих компонентов можно преодолеть с помощью надлежащего контроля pH и введения поглотителя кислорода.

Одним из важных факторов, который следует учитывать при выборе поглотителя кислорода для обработки конденсата, является его реакционная способность с кислородом при температуре и pH системы. Поглотитель, который быстро удаляет кислород, обеспечивает лучшую защиту конденсатной металлургии. Было показано, что гидрохинон особенно эффективен для большинства систем.

Как и у нейтрализующих аминов, распределение пара / жидкости для каждого поглотителя имеет уникальную температурную зависимость. Некоторые поглотители, такие как аскорбиновая кислота и гидразин, обладают очень низкой летучестью.Поэтому кормить их необходимо рядом с проблемным местом. Примером этого является впрыск гидразина в выхлоп турбины для защиты конденсатора. Другие поглотители, такие как гидрохинон, являются относительно летучими и могут подаваться до проблемной зоны.

Использование нейтрализующих аминов в сочетании с поглотителем кислорода / пассиватором металла улучшает контроль коррозии двумя способами. Во-первых, поскольку все присутствующие кислые частицы нейтрализуются, а pH увеличивается, конденсат становится менее коррозионным.Во-вторых, большинство поглотителей / пассиваторов кислорода реагируют быстрее в умеренно щелочных условиях, поддерживаемых амином, чем при более низких уровнях pH. По этим причинам эта комбинированная обработка получает широкое распространение, особенно для обработки конденсатных систем, загрязненных кислородом.

Рисунок 19-1. Типичная кислородная ямка конденсатопровода.

Икс

Рисунок 19-2. В отличие от защитных слоев магнетита, слои оксида меди являются пористыми и позволяют ионам воды, кислорода и меди перемещаться к поверхности металла и от нее.

Икс

Рисунок 19-3. Участок конденсатопровода разрушен коррозией, вызванной двуокисью углерода (низкий pH). Разрушение металла распространяется на относительно большую площадь, что приводит к его истончению.

Икс

Рисунок 19-4. Защитная пленка оксида меди может быть разрушена комплексообразователями, такими как аммиак.

Икс

Рисунок 19-5. Поскольку часть подаваемого амина рециркулируется, концентрация амина в системе обычно превышает скорость подачи.

Икс

Рисунок 19-6. График показывает, как коэффициенты распределения циклогексиламина и диэтиламиноэтанола меняются в зависимости от давления.

Икс

Рисунок 19-7.

Образец для испытаний 381 показывает несмачиваемую поверхность, образованную эффективным пленкообразующим амином. Образец 380 не обработан. Икс

Рисунок 19-8. Определение содержания железа в питательной воде — это один из методов контроля эффективности программы аминовой очистки. Применение комбинации нейтрализующей и пленочной обработки амином снизило содержание железа в питательной воде от 0 до 0%.От 5 до 0,05 промилле всего за 2 месяца.

Икс

Рисунок 19-9. Штатив для обхода исследуемых образцов, используемый для контроля обработки амином. Измеритель скорости коррозии справа мгновенно измеряет относительную коррозионную активность.

Икс

Что такое жертвенный анодный стержень и почему он в моем водонагревателе?

Вот о чем следует подумать: у вашего водонагревателя есть одна основная функция — нагрев воды. Большую часть времени он делает это довольно хорошо, проводя тепло через металл и нагревая галлоны воды, которая затем проходит через ваш дом, когда вы открываете кран. Но это противоречит всему, чему вы когда-либо научились — вода ржавеет на металле, верно? Или предупреждения вашей матери о том, что если оставить велосипед под дождем, он ржавеет, было ложью?

Нет, это не ложь. Вода ржавеет на металле, и ваш водонагреватель превратился бы в беспорядок, если бы небольшой стержень не вставлялся в верхнюю часть резервуара. Этот стержень называется анодным стержнем (или иногда жертвенным анодным стержнем), и это единственная причина, по которой ваш водонагреватель не оставил вас купаться в ржавой воде.

Ржавчина или коррозия металла случается с тремя вещами: железом (или сталью), кислородом и водой.Их всего много в баке водонагревателя. Хотя в современных водонагревателях резервуар заключен в тонкий слой стекла, вода все же может попасть в трещины и вызвать ржавчину в резервуаре водонагревателя. Так, производители водонагревателя помещают в емкость анодный стержень. Анодный стержень изготовлен из магния или алюминия. И магний, и алюминий являются менее благородными металлами, что означает, что они быстро разъедают (ржавеют) в воде. Давайте наденем шляпы по химии и исследуем это немного дальше.

Химическая реакция ржавчины начинается с окисления, когда железо теряет два своих электрона из-за кислорода, находящегося в резервуаре.Когда вы помещаете магниевый или алюминиевый стержень в воду, это тоже происходит, только намного быстрее. Связи между молекулами магния и алюминия отдают свои электроны быстрее, чем связи в стали или железе. Таким образом, когда вы помещаете алюминиевый или магниевый анодный стержень в чугунный или стальной резервуар с водой, кислород в уравнении забирает два электрона анодного стержня вместо резервуара, поскольку они отдают их быстрее. Это приведет к коррозии анодного стержня, но не самого резервуара.

Упрощенный ответ на этот вопрос состоит в том, что анодный стержень ржавеет быстрее, чем железо или сталь резервуара, благодаря чему резервуар не ржавеет, пока металл анодного стержня не будет полностью корродирован.

К сожалению, жертвенный анодный стержень называют так неспроста. Жертвует собой ради спасения футеровки бака. В какой-то момент весь магний или алюминий стержня проржавели, и у него больше не будет электронов, которые нужно отдать, чтобы спасти электроны резервуара от процесса ржавления. Когда анодный стержень проржавел, резервуар водонагревателя может начать ржаветь, что приведет к выходу водонагревателя из строя — и вы в конечном итоге заплатите сотни за новый водонагреватель.Вот почему так важно заменять или, по крайней мере, проверять анодный стержень каждые три года. Посмотрите рекомендации производителя, чтобы узнать, когда именно в вашем водонагревателе требуется замена анодного стержня. Не знаете, сколько лет вашему водонагревателю? Прочтите эту статью.

Если у вас есть домашняя гарантия, защищающая ваш водонагреватель и другие системы и приборы в вашем доме, важно отметить, что домашняя гарантия не распространяется на водонагреватель, который заржавел, если анодный стержень не обслуживался должным образом.Однако, если водонагреватель выйдет из строя из-за нормального износа, гарантия на бытовую технику покроет его — все, что вы платите, — это плата за вызов сервисного центра для ремонта или замены!

Для получения дополнительной информации о домашних гарантиях и о том, как они могут защитить вашу сантехнику и водонагреватель, ознакомьтесь с нашими планами домашней гарантии здесь. Если вам интересно узнать больше о вашем водонагревателе и сантехнике, найдите больше того, что вы ищете, с нашими ресурсами по сантехнике.

ЧТО ТАКОЕ АНОДНЫЙ СТЕРЖЕНЬ ВОДЯНОГО НАГРЕВАТЕЛЯ И КОГДА СЛЕДУЕТ ЗАМЕНИТЬ? — Золотая медаль службы

Протекторные анодные стержни водонагревателя представляют собой металлические стержни, обычно ввинченные в верхнюю часть резервуара, которые притягивают коррозионные элементы в воде.Их «приносят в жертву» ради сохранения здоровья вашего стального водонагревательного бака.

Как правило, анодные стержни из магния работают лучше, чем анодные стержни из алюминия / цинка, но не служат так долго. В любом случае анодные стержни водонагревателя необходимы для защиты вашего резервуара от коррозии, но в конечном итоге они изнашиваются примерно через 3-5 лет, в зависимости от многих факторов, включая жесткость или мягкость вашей воды.

Без рабочего анодного стержня бак водонагревателя будет уязвим для ржавчины, коррозии и других разрушительных воздействий химикатов и минералов в системе водоснабжения.

Вот схема, показывающая внутреннюю часть вашего водонагревателя и место использования расходуемых анодных стержней:

Как работает расходный анодный стержень в водонагревателе?

Чтобы анодный стержень правильно работал в водонагревателе, анодный стержень должен обладать более низким, более отрицательным электрохимическим потенциалом, чем у стальной композиции водонагревателя, которую необходимо защитить. Все металлы имеют отрицательное напряжение, но чем ниже напряжение (более отрицательное), тем более активным считается металл.

Отрицательно заряженные электроны создают более высокое напряжение, которое течет от анодного стержня к стальному резервуару , вызывая коррозию анодного стержня вместо стального водонагревателя или других открытых металлов, таких как электрические элементы. Еще один способ думать об анодных стержнях — это то, что они являются «более слабыми» металлами, которые принимают на себя больше всего коррозионных элементов, а не более сильные металлы, из которых состоит бак водонагревателя.

Какие металлы используются в расходных анодных стержнях?

Жертвенные аноды обычно изготавливаются из относительно чистых активных металлов, таких как магний, алюминий или цинк.Эти более активные металлы (аноды) окисляются и корродируют намного быстрее, чем менее активные металлы (катоды).

• Магний генерирует около -1,6 вольт
• Алюминий вырабатывает около -1,1 В
• Цинк вырабатывает около -1,05 вольт

В результате стержни анода из магния, как правило, работают лучше (быстрее поддаются коррозии), но не служат так долго, как другие металлы.

Анодный стержень — « самоотверженный » и будет продолжать корродировать до тех пор, пока его не нужно будет заменить.Когда на аноде не остается жертвенного металла, резервуар может заржаветь, что в конечном итоге приведет к его взрыву.

Каков срок службы анодных стержней водонагревателя?

В конце концов анодный стержень полностью разрушится, и тогда его следует заменить. Когда он «умирает», ваш бак водонагревателя подвергнется прямому воздействию всех коррозионных элементов в воде. Коррозия усугубляется высокими температурами.

Анодные стержни обычно служат от трех до пяти лет, но на самом деле это в основном зависит от качества вашей воды и того, сколько воды проходит через ваш водонагреватель.

Как проверить расходный анодный стержень в водонагревателе

Настоятельно рекомендуется периодически проверять анодный стержень водонагревателя, что можно делать во время ежегодной проверки сантехники. Проверяя состояние анодного стержня каждые 2-5 лет, вы можете узнать, когда пора его заменить, прежде чем он полностью распадется.

Чтобы проверить анодный стержень в водонагревателе, сначала отключите подачу воды, а также питание (от автоматического выключателя).Для получения конкретных инструкций обратитесь к руководству пользователя / владельца. Ознакомившись со схемой в руководстве пользователя, вы захотите слить воду из водонагревателя немного ниже места расположения анодного стержня. Если у вас есть какие-либо вопросы, обратитесь к своим профессиональным сантехникам в Gold Medal Service.

10 главных признаков замены анодного стержня

1. Увеличивает срок службы накопительного водонагревателя. Замена анодного стержня стоит намного дешевле, чем весь водонагреватель.
2. Умягчители воды могут ускорить коррозию анодного стержня. Чаще проверяйте анодный стержень, если у вас есть устройство для смягчения воды (примерно раз в год). Спросите своего сантехника о замене электрических анодов, не являющихся жертвой, как альтернативы жертвенным анодам.
3. Кислая вода может ускорить коррозию анодного стержня. Если у вас кислая вода, проверяйте анодный стержень чаще (примерно раз в год).
4. Водонагреватель при нагревании издает громкие или многократные хлопки, что сигнализирует о возможной коррозии и затвердевшем минеральном осадке.
5. Вашему водонагревателю более 5 лет. Вы можете проверить этикетку на боковой стороне водонагревателя, чтобы узнать его возраст. Иногда возраст водонагревателя скрывается в буквенно-цифровом коде. Инструкции по чтению серийного номера см. На веб-сайте производителя водонагревателя.
6. Похоже, что аэраторы вашего смесителя чаще забиваются. Также, если вы заметили слизистое гелеобразное вещество при чистке аэратора смесителя.
7. Ваша горячая вода начинает источать запах «тухлого яйца».
8. Вода холоднее или не такая горячая, как обычно. Причиной может быть неисправный нагревательный элемент, сломанные детали или чрезмерный осадок на дне вашего устройства.
9. Когда срок службы расходуемого анодного стержня подходит к концу, в баке водонагревателя может начаться коррозия. Если вы заметили ржавую воду, причиной может быть коррозия водонагревателя. Обратитесь к водопроводчику непосредственно перед тем, как начнут появляться трещины и утечки.
10. Одним из очевидных признаков проблемы с водонагревателем является утечка или явные трещины / коррозия.Если вы видите воду вокруг водонагревателя, как можно скорее обратитесь к профессиональному сантехнику. Вы же не хотите дожидаться взрыва танка, чтобы обратиться за профессиональной помощью!

Взрывающиеся водонагреватели могут создать беспорядок при уборке, а вода может повредить интерьер вашего дома. Заменяя анодный стержень каждые 3-5 лет, ваш водонагреватель может прослужить более 20 лет без какого-либо риска утечек и, как следствие, повреждения водой. К сожалению, если вы проигнорируете эту важную задачу по обслуживанию водонагревателя, вам может потребоваться заменить весь водонагреватель всего через 10 лет использования.

Бесконтактные водонагреватели не имеют расходуемых анодных стержней и, следовательно, не нуждаются в замене анодов.

Обратитесь в службу Gold Medal Service, чтобы проверить и / или заменить анодный стержень водонагревателя. Это простая, быстрая и ответственная работа, которая продлит срок службы вашего водонагревателя на годы.

Ключ к долгоживущему и здоровому дому — профилактическое обслуживание. Позвоните в службу поддержки со статусом Gold Medal, чтобы получить профессиональные решения для всех ваших потребностей в электричестве, сантехнике и HVAC.Присоединяйтесь к нашему Total Care Club, чтобы ваш дом функционировал максимально безопасно и эффективно.

Вы можете связаться с живым, дружелюбным представителем { F: P: Sub: Telephone} (24/7).

Оставайтесь на связи с нами в Facebook и Twitter.

Насколько это сложно? — Современные строительные услуги

Работа с местным качеством воды — Кевин Поттер.

Качество воды в данном районе, особенно ее жесткость или мягкость, требует применения ряда подходов к предотвращению коррозии в водонагревателях.Кевин Поттер объясняет, что вам нужно знать.

Водонагреватели подвержены коррозии. Защита легко доступна, но зависит от типа воды и состава территории страны, в которой они работают. Но как эти характеристики и производственные материалы играют роль?

Жесткость воды в Великобритании разная. Шотландия, юго-запад и северо-запад Англия и запад Уэльса обычно являются мягкими водами, но это меняется по мере продвижения на восток.Есть последствия для выбора системы горячего водоснабжения, а также режима обслуживания. Подпитка воды и материала бака / цилиндра вызывает различные реакции внутри устройства.

Все дело в ионах

Жесткая вода содержит больше растворенных минеральных ионов, таких как кальций и магний, что улучшает ее проводимость. Это актуально для водонагревателей.

Пресная вода несет в себе кислород, который является основным источником коррозии в системах отопления и горячего водоснабжения.Стеклянная (эмалевая) облицовка некоторых емкостей для горячей воды является основной защитой от коррозии. Однако, несмотря на тщательный производственный процесс, полностью предотвратить микроскопические трещины в футеровке невозможно. Это означает, что небольшие участки стального корпуса цилиндра могут подвергаться воздействию воды, и есть возможность закрепиться коррозии.

Чтобы этого не происходило, необходимо установить аноды для защиты. Это могут быть расходуемые или электрические / питаемые аноды.

Сменный анод (слева) эффективен в районах с жесткой водой, тогда как анод с питанием требуется в районах с мягкой водой.

Жертва

Жертвенный анод, благодаря своему названию, «жертвует собой» в пользу цилиндра. Механизм защиты основан на электрохимическом процессе. Вода служит электролитом, а стальная оболочка цилиндра (менее химически активный металл) — катодом; магний (более реактивный металл), установлен анод.Последний после погружения в воду представляет собой мишень для окисления вместо стальной оболочки. Электроны, которые освобождаются во время этого процесса коррозии, проходят через проводящую среду (воду) к катоду (стальной оболочке), превращая его в элементарную форму, тем самым защищая его.

В районах с жесткой водой расходные аноды работают хорошо благодаря более высокой проводимости, обусловленной более высокой концентрацией ионов металлов. Таким образом, это защита выбора.

Такие аноды требуют технического обслуживания и из-за различного качества и химического состава воды подвержены коррозии с разной скоростью в зависимости от местоположения.Эти факторы, зависящие от конкретной области, образуют основу для оценки степени износа и когда требуется регулярный осмотр для проверки состояния анодов.

Но как мягкая вода меняет эту ситуацию?

Мягкая вода более чистая, чем жесткая вода, и имеет низкую электрическую проводимость из-за отсутствия растворенных ионов металлов, что снижает электрический поток от анода к катоду через воду. Это отрицательно сказывается на химической реакции между расходуемым анодом и корпусом цилиндра, препятствуя защите.При осмотре анода в этих приложениях он, вероятно, окажется в отличном состоянии. Однако это может указывать на то, что анод не работает и нагреватель находится в опасности. Здесь либо потребуется активированный анод, либо будет выбран другой цилиндр.

Упрощенное изображение водонагревателя. Электроны (красный) перемещаются от корродирующего магниевого анода (серый) к открытым участкам стальной оболочки цилиндра (зеленый), защищая их от коррозии.

Несменные аноды с приводом

Анод с питанием не является жертвенным. Вместо того, чтобы анод отдавал свои электроны и вырабатывал электролитический ток, как, например, в случае жертвенного магниевого анода, источник питания производит очень слабый ток в воде. Это оказывает такое же защитное действие на стальную оболочку цилиндра, но без коррозии анода. Анод часто делают из титана, который теоретически прослужит срок службы водонагревателя.

Однако анод с питанием в некоторых областях с мягкой водой может по-прежнему не иметь защитного эффекта, поскольку проводимость воды, которая требуется для анода с питанием, часто низкая.

Выбор нержавеющей стали

Вот почему в этих частях страны часто используются баллоны из нержавеющей стали. Калориферы из нержавеющей стали не требуют анодной защиты, так как не подвержены коррозии. Это делает их особенно подходящими для таких областей, как Шотландия, юго-запад и северо-запад Англии и запад Уэльса.Это дает уверенность в том, что водонагреватель защищен, поскольку пользователь может не знать, что установленный анод не обеспечивает никакой защиты.

Какой бы метод защиты или тип цилиндра не был выбран, всегда требуется какое-либо техническое обслуживание для обеспечения безопасной и эффективной системы горячего водоснабжения. Это снижает риски легионеллы и образования накипи в системе, а также продлевает срок службы продукта.

Заключение

Жесткая вода имеет лучшую проводимость, что делает протекторные аноды очень эффективными в качестве средства защиты от коррозии.

В районах с мягкой водой, где проводимость ниже, можно использовать анод с питанием с тем же эффектом. Однако, если мягкая вода имеет чрезвычайно низкую проводимость, так что даже аноды с приводом не дают желаемого эффекта, цилиндры из коррозионно-стойкой нержавеющей стали являются хорошим выбором — без анода.

Кевин Поттер — менеджер по развитию бизнеса в области систем горячего водоснабжения в Hamworthy Heating.

Ссылки по теме:

Статьи по теме:

(PDF) Теплообмен и моделирование структурного состояния материала полого катода вакуумного плазмотрона

Рис.6. Распределение размеров рекристаллизованного зерна по радиусу

катода

График распределения роста зерна по длине

активной зоны катода (рисунок 7) показывает, что

зерна уменьшается в более холодных частях катода и

увеличивается в более горячих областях. Размер зерна для конечных участков

активной зоны полого катода стремится к 0. Это

, потому что в короткие промежутки времени процесс рекристаллизации очень медленный

или обычно не происходит из-за температуры нагрева

не достигает температуры рекристаллизации.

Рис. 7. Распределение размеров рекристаллизованного зерна по длине

активной зоны катода

В. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Полученные решения показали, что нагрев катода

характеризуется высокими скоростями. и достаточно быстрый выход

в стационарный режим. Следует отметить резкое изменение температуры

по длине электрода в окрестности

активной зоны (нагреваемой поверхности).Характерной особенностью

распределения температуры являются большие осевые и радиальные градиенты температуры

, которые могут привести к

большим термическим напряжениям в теле электрода. Кроме того,

механическое разрушение электрода может также способствовать изменению его структуры

в результате перекристаллизации металла

.

Список литературы

[1] V.S. Чередниченко, М.В. Чередниченко, Вакуумно-плазменные электрические печи

с полыми катодами. Руководство. Новосибирск: Изд-во НТУ

, 1999.

[2] В.С. Чередниченко, А. Аншаков, М.Г. Кузьмин, Электротехнологические установки Plasma

. Новосибирск: Изд-во Национального технического университета

, 2005.

[3] Дж. Деваутор, Дж. П. Чабри, кандидат технических наук. В лекционной дуге представлено исследование тепловых процессов

в электрогенизаторе, Дж. .Phys. III Франция,

т. 3, pp. 1157-1166, 1993.

[4] Ph.Teste, T.Leblanc, JP Chabrerie, Исследование смещения корня дуги

и трехмерной модуляции тепловых явлений, происходящих

в полом катоде, представлено в электрическую движущуюся дугу, J. Phys. D: Прил.

Phys. 28, pp. 888-898, 1995.

[5] П.Солана, Ф.Кападиа, Дж. А. Дауден, Математический анализ эффектов нагрева

и эрозии электрода в катоде с конической дугой, J.Phys. D:

Прил. Phys. 31, pp. 3446-3456, 1998.

[6] V.S. Чередниченко, Сильноточные вакуумные дуги с полым катодом.

Тепловое поле катода. Изв. СО АН СССР. Серия технических

наук, № 7, выпуск 2, с. 91-96,1987.

[7] В.С. Чередниченко, С.Г.Галкин, В.А. Косинов, Сильноточные дуги

с полым катодом, Генерация потоков электродуговой плазмы,

Новосибирск: Институт теплофизики Сибирского отделения СССР,

АН, 1987, с.306-322.

[8] A.M. Зимин, И. Нозаренко, И. Паневин, Низкотемпературная плазма

(10). Математическое моделирование катодных процессов, Новосибирск:

Наука. Сибирское Издательство, 1993.

[9] А.А. Самарский, Введение в численные методы, М .: Наука,

1982.

[10] С.С. Горелик, Рекристаллизация металлов и сплавов, М., 1967.

[11] Э.И. Засимчук, В. Исаичев, Кинетика первичной, вторичной и коллективной рекристаллизации

вольфрамовой проволоки, Металлофизика, М .:

Наукова думка, 1970, вып.31.

[12] В.П. Сабуров, А. Черепанов, М.Ф. Жуков, Низкотемпературная плазма

(12). Плазмохимический синтез ультрадисперсных порошков

и их применение, Новосибирск: Наука. Сибирское Издательство

РАН, 1995.

0 10 20 30 40 50 60 70 80

24

26

28

30

32

34

36

38

40 9000

2

1

D, мкм

z, мм

1 — r = R1

2 — r = R1 + δ / 2

3 — r = R2

22 23 24 25 26 27 28

20

22

24

26

28

30

32

34

36

3 2

1

r, мм

= z — z = 40 мм

3 — z = 60 мм

Достижения в области инженерных исследований, том 133

.