Ионные котлы отопления

В местах, где нет доступа к центральной отопительной системе, не редко используют электрические котлы. Они работают по принципу преобразования электрической энергии в тепловую с помощью теплоносителя (вода или тосол), движущегося по трубопроводной системе. Одним из видов электрического оборудования являются ионные котлы отопления. Рассмотрим все более детально.

Изначально все электрические котлы, по способу подключения к сети, делятся на: однофазные (220В) и трехфазные (380В). Так же они бывают одноконтурными (способными обеспечивать только обогрев помещения) и двухконтурными (с возможностью дополнительно нагревать воду для бытового использования).

По технологии изготовления они делятся на три вида:

Электрокотлы с ТЭНом (нагревательным элементом)
Индукционные котлы
Электродные (ионные) котлы

Электрические ионные котлы

Такие котлы работают по принципу прогрева воды (теплоносителя) методом ионизации. Данный процесс происходит следующим образом:

При включении котла к сети водные молекулы разделяются на положительные и отрицательные ионы, которые колеблются между двумя электродами (анодом и катодом). Во время этого процесса вырабатывается тепловая энергия. Она сразу передается теплоносителю, распространяющему ее по всей отопительной системе.

Используются такие агрегаты в качестве автономной отопительной системы. Отличаются они от котлов с ТЭНами небольшими размерами, а так же блоком электродов, который имеет высокую производительность и экономичность. В воду, играющую роль теплоносителя, дополнительно добавляют поваренную соль. Это необходимо для повышения электросопротивления воды. Во избежание коррозии металла или образования накипи в систему, вместо воды, заливают тосол, разработанный специально для ионных котлов.

Электродные котлы изначально применялись только в военных целях для обогрева подводных лодок или военных кораблей. После чего немного изменив конструкцию, разработчики начали выпускать котлы для бытового или промышленного использования.

К примеру, котел марки «Галан» выпускается в соответствии со всеми установленными нормами военной техники, так как производители специализируются на изготовлении приборов для подводных лодок и кораблей.

Ионный котел «Галан»

Для бытового использования котлы марки «Галан» производятся в серии «Очаг», которая имеет несколько моделей:

«Очаг2» – предназначен для обогрева помещения не более 80 м3. Потребляемая мощность агрегата составляет 2 кВт. Котел работает от 220 В. При нормальной теплоизоляции помещения, расход электроэнергии колеблется в пределах 0,5 кВт/час. Рекомендуемое количество жидкости теплоносителя варьируется в пределах 20-40 л.

«Очаг 3»- Может прогреть помещение с объемом 120 м3. Мощность котла составляет 3 кВт. Расходуется энергия в пределах 0,75 кВт/час. Жидкости для прогрева системы необходимо от 25 до 50 л.

«Очаг 5»- используется в помещениях с объемом не более 180 м3. Котел имеет мощность в 5 кВт. Потребляет около 1,25 кВт/час. Литраж теплоносителя варьируется в пределах 30-60 л.

«Очаг 6»- способен прогреть 200м3. Потребляемая мощность составляет 6 кВт, а расход – 1,5 кВт/час. Рекомендуется от 35 до 70 л. теплоносителя.

В систему котлов «Галан» может вливаться только специально разработанная жидкость «Поток» предотвращающая коррозию труб.

Ионный котел «Котерм»

Котел марки «Котерм» для бытового использования выпускается в серии «Дачник», которая отличается высоким КПД (98%).

Самой востребованной моделью этой серии является «Котерм м-1». Этот агрегат применяется для прогрева помещения объемом не более 200 м3.

Ионный котел отопления «Котерм» способен работать в трех режимах мощности: 1.2 кВт-1.7 кВт -3.5кВт. Весит агрегат 7 кг.

Литраж теплоносителя не должен превышать 45 л. Средний расход электроэнергии варьируется в пределах 1,5 кВт/час.

Монтаж изготовленного котла

Электрический отопительный котел какой фирмы лучше

Конструктивные особенности

Твердотопливные котлы

Несмотря на все недостатки, твердотопливные котлы для отопления частного дома используются в большинстве случаев. Наверно, во многом это благодаря привычке и традициям, но факт остается фактом — котлов на твердом топливе в нашей стане установлено больше чем всех других.

Твердотопливные котлы работают в основном на дровах и на угле

В основном для отопления используют два вида твердого топлива — дрова и уголь. Что проще достать и дешевле купить, тем в основном и топят. А котлы — под уголь и дрова надо использовать разные: в дровяных твердотопливных котлах загрузочную камеру делают большего объема — чтобы можно было заложить больше дров. В угольных ТТ котлах топку делают меньше по размеру, но с более толстыми стенками: температура горения очень высокая.

Плюсы и минусы

К достоинствам данных агрегатов можно отнести:

Недорогое (относительно) отопление.
Простая и надежная конструкция котлов.
Есть энергонезависимые модели, которые работают без электричества.

Недостатки серьезные:

Циклический режим работы. В доме то жарко, то холодно. Для нивелирования этого недостатка в системе устанавливают теплоаккумулятор — большую емкость с водой. В ней на фазе активного горения запасается тепло, а потом, когда закладка топлива прогорит, запасенное тепло расходуется на поддержание нормальной температуры.
Необходимость регулярного обслуживания. Дрова и уголь надо закладывать, разжигать, затем регулировать интенсивность горения. После прогорания топку надо вычистить и запустить процесс по-новой. Очень хлопотно.
Невозможность оставить дом на длительное время. Из-за цикличности работы необходимо присутствие человека: надо топливо подкидывать, иначе система при длительном простое может замерзнуть.
Процесс закладки топлива и чистки котла довольно грязное занятие. При выборе места установки это стоит учитывать: ставить котел надо максимально близко к входной двери, чтобы не носить грязь через все помещение.

Если говорить в общем, то использование твердотопливного котла для отопления частного дома — неудобное решение. Хоть закупка топлива, как правило, обходится относительно недорого, но если посчитать еще затраты времени, то не так уж и дешево выходит.

Котлы длительного горения

Чтобы увеличить промежуток между закладками топлива были разработаны котлы длительного горения. В них используются две технологии:

Пиролиз. Пиролизные твердотопливные котлы имеют две или три камеры сгорания. Закладка топлива в них горит при недостатке кислорода. При таком режиме образуется большое количество дымовых газов, большая часть которых горючи. Причем при горении они выделяют тепла намного больше, чем дрова или тот же уголь. Эти газы попадают во вторую камеру, куда через специальные отверстия подается воздух. Смешиваясь с ним, горючие газы воспламеняются, выделяя дополнительную порцию тепла.
Режим верхнего горения. В традиционных твердотопливных котлах огонь распространяется снизу-вверх. Из-за этого горит большая часть закладки, топливо прогорает быстро. Во время активного горения часто происходит перегрев системы и дома, что очень некомфортно. При использовании верхнего горения огонь разжигается только в верхней части закладки. Одновременно горит только небольшая часть дров, что выравнивает тепловой режим и увеличивает срок горения закладки.

Насколько эффективны эти технологии? Довольно эффективны. В зависимости от конструкции одна закладка дров может гореть от 6-8 до 24 часов, а угля — от 10-12 часов до нескольких суток. Но для получения такого результата необходимо использование топлива высокого качества. И дрова и уголь должны быть сухими. Это — основное требование. При использовании влажного топлива котел даже может не выйти на режим тления, то есть, греть он не начнет. Если у вас есть дровник с двух-трех годичным запасом дров или обширный сарай, в котором храниться уголь, котел длительного горения для отопления частного дома — хороший выбор. Лучше, чем обычный.

У каких котлов лучше КПД?

Рейтинг трехфазных котлов для загородного дома

Количество контуров

Монтаж и эксплуатация

Лучшие однофазные электрические котлы:

Экономические показатели открытой камеры сгорания

Такие модели не относятся к самым экономным, ведь показатель их КПД крайне редко увеличивается более 85%, при этом температура газа на выходе может достигать 150 градусов. Это обусловлено простотой способа сгорания топлива и подачи воздуха в зону сгорания. Если в топливовоздушной смеси преобладает количество воздуха, тогда возникают не очень хорошие условия для функционирования системы, как следствие – уменьшение КПД. Если продукты горения имеют высокую температуру – это первый признак о проблемах с теплообменом и наличии значительных теплопотерь.

Большая часть горелок, установленных в дешевых атмосферниках, работает только в единственном режиме: для поддержания необходимой температуры горелка периодически выключается, а затем вновь включается. Это примитивный алгоритм работы, поэтому далеко не экономный. Хотя такие модели пользуются до сих пор широким распространением, но почему? Причин этому несколько:

Доступная стоимость.
Есть автономные агрегаты, которым не требуется электричество для работы.
Система имеет надежную и простую конструкцию, а элементы управления построены не на электронике, что облегчает процесс эксплуатации и обслуживания.

Такой котел – идеальное решение для районов с постоянными перебоями электроэнергии. Пусть это не самый экономичный, но достаточно практичный вариант. Вопрос экономии пропадает, когда при отсутствии электричества дом начинает быстро остывать, а высокотехнологичный котел, выполненный по последним технологиям, перестает работать.

Укомплектованный датчиком и регуляторами электродный котел

В некоторых системах управления, поддающихся более тонкой настройке, есть возможность установки номинального значения температуры в «обратке» и величины гистерезиса для нее. Есть и более «навороченные» схемы управления, характерные для определённых производителей оборудования.

Достоинства – правда и домыслы

Электродные котлы отличаются высочайшим КПД, близким к 100%. Это – чистая правда, но с некоторыми оговорками.

Кстати говоря, можно нарваться на публикации, в которых утверждается, что КПД даже превышает этот порог – 100%. Точнее, там говорится, что коэффициент выше, чем у обычных котлов с ТЭНами на 30 — 40 %. Вот в это верить – никак нельзя.

Действительно, у любых электрических котлов КПД высок, стремится к 100%, неважно, какой принцип нагрева используется: резистивный (ТЭН), индукционный или ионный – практически вся электрическая энергия уходит в тепловую и передается в итоге теплоносителю. Вопрос лишь в скорости выхода котла на расчетную температуру нагрева – на стадии пуска котлу с ТЭНами, понятно, потребуется несколько больше времени

А так – закон сохранения энергии никто не отменял, и каких-либо чудес от электродного котла ждать не приходится.

При равной мощности нагрева, электродные котлы самые компактные и лёгкие по весу среди своих «собратьев». Трудно не согласиться – это действительно так. Особенно заметно они выигрывают у индукционных отопителей, которые всегда отличает массивность и габаритность. Электродному котлу не требуется установка дымоходной системы – как, прочем, и любому другому, работающему от электрической энергии. Полностью отсутствует даже малейшая вероятность перегрева и выхода из строя из-за утечки теплоносителя из системы

Действительно, важное достоинство: Электроды между собой никак не контактируют, и отсутствие жидкости приводит к полному размыканию цепи – котел по определению не может работать в таких условиях. Разогрев воды происходит очень быстро, что по законам термодинамики, сопровождается резким повышением давления в системе

Есть возможность обойтись без циркуляционного насоса.

Казалось бы, все правильно, но вот только без насоса, почему-то, такие системы все же не используют. Во-первых, совершенно непродуктивно направлять часть энергии на обеспечение циркуляции (с насосом потребление на эти цели будет ниже, а процесс будет более контролируемым). А, во-вторых, о таком мощном скачке давления можно говорить лишь при пуске системы. В дальнейшем, когда управление перейдет на поддержание температуры в рамках установленного гистерезиса, этот процесс ну никак не будет отличаться от всех остальных котлов.

Инертность такого котла – самая маленькая из всех электрических разновидностей. Стало быть, есть возможность очень точных и оперативных настроек работы, которые помогут сэкономить на энергозатратах.

Классический пример того, как в одном выражении собраны два совсем не связанных между собой утверждения. Действительно, инертность невысока. Прежде всего, из-за того, что масса самого котла незначительна, да и нагрев жидкости начинается быстрее. Но поводу энергозатрат – они, при равном, как уже выяснили, КПД зависят, скорее, от уровня термоизоляции здания, то есть от имеющихся теплопотерь. А оперативность переключения и точность настройки – вряд ли это каким-то ощутимым образом скажется и на комфортности проживания, и на экономичности. Разве что – включаться и выключаться такой котел будет чаще, что, кстати, даже не особо хорошо.

А насчет точности настройки – здесь вопрос еще очень спорный. Если учесть нелинейность процесса электролизного нагрева, особые требования к качеству электролита, то, возможно, управление обычным котлом выглядит куда более простым занятием.

Перепады напряжения не сказываются на работе котла – может лишь поменяться его мощность, но функционирование не прекратится.

Принцип работы ионного котла отопления, конструкция, преимущества и монтаж

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

Конструкция и принцип работы ионных котлов

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

Схема работы ионного котла

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

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

Преимущества

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

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

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

Монтажная схема

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

Общая схема подключения ионного котла

Для монтажа потребуется:

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

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

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

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

Вода должна быть дистиллированная.

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

Чем нужно руководствоваться

На вопрос, как выбрать котел отопления, очень часто отвечают, что основной критерий – это доступность того или иного топлива. В данном контексте выделим несколько видов котлов.

Газовые котлы

Газовые котлы являются самыми распространенными видами отопительного оборудования. Это обусловлено тем, что топливо для таких котлов стоит не очень дорого, оно доступно для широкого круга потребителей. Какие бывают котлы отопления на газу? Они отличаются друг от друга в зависимости от того, какой тип горелки – атмосферная или надувная. В первом случае отработанный газ идет через дымоход, а во втором – все продукты сгорания уходят через специальную трубу при помощи вентилятора. Конечно, второй вариант исполнения будет немного дороже, однако именно он не будет требовать отвода дыма.

Настенный газовый котел

Что касается способа размещения котлов, то выбор котла отопления предполагает наличие напольных и настенных моделей. Какой котел отопления лучше в данном случае – ответа нет. Ведь все будет зависеть от того, какие цели вы преследуете. Если, кроме отопления, вам нужно будет проводить горячую воду, то можно поставить настенные современные котлы отопления. Так вам не нужно будет ставить еще и бойлер для нагрева воды, а это – экономия финансов. Также в случае с настенными моделями можно выводить продукты сгорания прямо на улицу. А небольшие размеры таких приборов позволят идеально вписать их в интерьер.

Недостаток настенных моделей – это их зависимость от электрической энергии.

Электрические котлы

Далее рассмотрим электрические котлы отопления. Если в вашей местности нет газа, проходящего магистралью, электрический котел сможет вас спасти. Такие разновидности котлов отопления – небольшие по размерам, поэтому они могут использоваться в небольших домах, а также в коттеджах от 100 кв.м площадью. Все продукты горения будут безвредными с экологической точки зрения. А монтаж такого котла не потребует специальных умений. Стоит отметить, что электрические котлы не очень распространены. Ведь топливо дорогое, а цены на него растут и растут. Если вы спрашиваете, какие котлы для отопления лучше с точки зрения экономии, то это – не вариант в данном случае. Очень часто электрические котлы служат в качестве запасных приборов для отопления.

Котлы на твердом топливе

Теперь пришло время рассмотреть, какие есть котлы отопления на твердом топливе. Такие котлы считаются наиболее древними, такая система используется для отопления помещений уже давным-давно. И причина этому простая – топливо для таких устройств доступно, в его качестве могут быть дрова, кокс, торф, уголь и т.д. Единственный недостаток – это то, что такие котлы не способны работать в автономном режиме.

Газогенераторный твердотопливный котел

Модификация таких котлов – это газогенераторные приборы. Отличается такой котел тем, что можно управлять процессом горения, а производительность регулируют в пределах 30-100 процентов. Когда вы думаете, как подобрать котел отопления, следует знать, что топливо, которое используют такие котлы, – это дрова, влажность их не должна быть меньше 30%. Газогенераторные котлы зависят от подачи электрической энергии. Но они имеют и преимущества в сравнении с твердотопливными. У них высокий КПД, который в два раза выше твердотопливных приборов. А с точки зрения загрязнения окружающей среды они экологичные, так как продукты горения не попадут в дымоотвод, а будут служить для того чтобы образовывался газ.

Рейтинг котлов отопления показывает, что одноконтурные газогенераторные котлы нельзя применять для подогревания воды. А если рассматривать автоматизацию, то она велика. Часто можно найти программаторы на таких приборах – они регулируют температуру носителя тепла и подают сигналы, если есть аварийная опасность.

Газогенераторные котлы в частном доме – это дорогостоящее удовольствие. Ведь стоимость котла отопления высокая.

Жидкотопливные котлы

Теперь рассмотрим котлы на жидком топливе. В качестве рабочего ресурса такие приборы используют дизельное топливо. Для эксплуатации таких котлов нужны будут дополнительные комплектующие – емкости для топлива и помещение специально для котла. Если вы думаете, какой котел выбрать для отопления, то отметим, что жидкотопливные котлы имеют очень дорогую горелку, которая порой может стоить как газовый котел с атмосферной горелкой. Но такой прибор имеет разные ступени мощности, именно поэтому с экономической точки зрения его использовать выгодно.

Кроме солярки, жидкотопливные котлы могут применять также и газ. Для этого служат сменные горелки или специальные горелки, которые способны работать на двух типах топлива.

Жидкотопливный котел

Лучшие котлы с однофазным/трехфазным питанием

Отопительное оборудование, которое можно работать как от однофазной так и трехфазной сети считается универсальным. Оно дороже, но устойчивы к перепадам напряжения, характеризуются долговечностью и высокой мощностью. Чтобы купить электрический котел с одно-трехфазным питанием, рекомендуем ознакомиться с лучшими моделями 2020 года.

Эван EXPERT 9

Одноконтурный ТЭН-котел от отечественного производителя.

Характеристики:

Цена – от 45 237 руб.
Оценка покупателей – 4.9
КПД – 99.5
Макс. тепловая мощность – 9 кВт
Отапливаемая площадь – 90 кв. м

Отличается хорошими показателями мощности и КПД. Пригоден для отопления зданий, площадью менее 100 кв. м.

Прибор настенного типа, с электронным управлением. Циркуляционный насос и расширительный бак встроены в конструкцию. Из дополнительных функций стоит отметить датчик уличной температуры, с помощью которого котел регулирует обогрев внутри помещения. Номинальное давление теплоносителя в контуре достигает 2.9 бар, что позволяет равномерно отапливать помещения, удаленные от установки.

Объем расширительного бака Эван EXPERT 9 – 12 л

Достоинства:

хорошие показатели мощности и КПД;
объемный расширительный бак;
экономичный расход электроэнергии;
датчик уличной температуры;
автоматическая диагностика и встроенный программатор.

Недостатки:

вес установки – 41 кг;
стоимость.

Protherm Скат RAY 9 KE

Экономный и производительный настенный котел для загородного дома.

Характеристики:

Цена – от 38 431 руб.
Оценка покупателей – 4.7
КПД – 99.5%
Макс. тепловая мощность – 9 кВт
Отапливаемая площадь – 90 кв. м

Работает от трубчатого электронагревателя. Модель подключается к одному контору, однако этот минус компенсируется возможностью подключения к теплому полу.

Прибор от Протерм с расширительным баком на 8 л и циркуляционным насосом. Температура теплоносителя – от 25 до 85 градусов. Помимо самодиагностики, производитель предусмотрел защиту от перегрева. Для защиты установки от перебоев встроены предохранительный клапан и воздухоотводчик.

Protherm Скат RAY 9 KE оснащен антифризом для защиты от замерзания

Достоинства:

производительность;
множество дополнительных функций;
экологичность;
защита от перебоев, неблагоприятных факторов;
электронное управление.

Недостатки:

высокая стоимость;
большой расход энергии;
малая емкость расширительного бака в сравнении с другими моделями.

Характеристики:

Цена – от 16 950 руб.
Оценка покупателей – 4.2
КПД – 99%
Макс. тепловая мощность – 6 кВт
Отапливаемая площадь – 60 кв. м

Оснащен трехступенчатой регулировкой мощности для установки оптимального режима работы отопительной установки. Минимальная температура теплоносителя – 10 градусов. Максимальное давление – 3 бар, за счет чего теплоноситель равномерно распределяется по контуру и поддерживает температуру во всех отапливаемых помещениях.

В число дополнительных функция входит защита от замерзания, индикация включения, защита от перегрева. Предусмотрено подключение внешнего управления. Единственный недостаток прибора – мощность, однако этот недочет компенсируется доступной, в сравнении с другими моделями, ценой.

В Рэко 6П не встроен расширительный бак и циркуляционный насос

Достоинства:

цена;
относительно небольшие размеры;
экономия энергии;
жидкокристаллический дисплей;
комфортное управление;
возможность автоматической настройки;
большое количество вспомогательных функций и настроек.

Недостатки:

мощности хватает только на здания до 60 кв. м;
сложный ремонт при неисправностях;
нет расширительного бака и насоса.

Лучшие накопительные водонагреватели | ТОП-15 Рейтинг +Отзывы

Ионные котлы отопления: подробно рассмотрим принцип работы