Устройство ионного котла и принцип его работы

Устройство ионных котлов отопления: принцип работы, схемы, видео-отзывы

Можно ли экономно отопить жилище электричеством? Многие, не задумываясь, ответят, что нет, вспомнив самый распространенный обогревательный прибор на ТЭНах – это не верно. Старые военные технологии, еще недавно недоступные рядовым гражданам – реальность.

Устройство на одну и две фазыРечь об ионном котле — альтернативном источнике тепла. Разработанная еще в середине прошлого века военная технология теперь доступна всем.

История появления и принцип работы

А началось все во времена СССР. Государство, окруженное со всех сторон потенциальными военными противниками, содержало многочисленный военно-морской флот. Для жизнеобеспечения дизельных субмарин предприятиями ОК СССР были разработаны автономные системы обогрева.

Такая система обогрева экипажа подводных лодок должна была отвечать таким требованиям, как: простота, надежность, независимость от вытяжки, отсутствие движущих частей и шумов при работе, достаточная мощность в условиях суровых условий Северного Ледовитого Океана, заменяемый и доступный теплоноситель.

Задача была выполнена успешно и эффективно использовалась вплоть до развала социалистического государства. В 90-х годах оборонные предприятия страны оказались не у дел. Настали сложные времена. Чтобы выжить потребителям была представлена гражданская версия электродного обогревателя. Получили патент на это изобретение инженеры Кунков Д.Н. и Ильин А.П.

Отличие от ТЭНа

Принцип работы был элементарен — использовалось внутреннее сопротивление теплоносителя: вместо металлического нагревательного элемента — соленая вода. Под воздействием электрического тока молекулы теплоносителя, сталкиваясь друг с другом, нагреваются, электрическая энергия преобразовывается в тепловую. Для стабильной работы необходим переменный ток 50-60 Гц (амплитуда колебаний), иначе он начинает работать, как аккумулятор.

Затем был разработан простой прибор, с одним электродом. К нему подключили фазу, а к металлическому корпусу – ноль. В ёмкости находится теплоноситель. Для безопасности корпус заземлён.

Получается следующее: ток с амплитудой 50 Гц проходит через соленую воду, которая за незначительное время нагревается, из-за разности температур и создаваемого установкой давления теплоноситель циркулирует по замкнутой тепловой системе — все просто.

Характеристики: преимущества и недостатки

Конструкция проста и элементарна, однако имеет ряд уникальных свойств:

• небольшие габариты установки, при значительной мощности оборудования;
• самостоятельно создает давление в системе, что даёт возможность его использовать без нагнетательных насосов;
• полностью антиаварийная система — перегрев не возможен, стабильность работы не зависит от уровня теплоносителя;
• удобство регулирования температуры — автоматика сделает все сама: температурные датчики сработают, когда это нужно;
• перепады напряжения в сети питания не влияют на работоспособность и безопасность системы – она будет меньше или больше вырабатывать энергии;
• высочайший КПД – максимальный из всех существующих отопительных приборов;
• отсутствие негативных для жизни и здоровья излучений;
• легко встроить в отопление, как дополнительный или резервный источник.

Может выглядеть так

Чтобы быть объективными, рассмотрим минусы:

• работает только от переменного тока, поскольку постоянный вызывает электролиз;
• требуется следить за состоянием электролита (соленой воды) — дистиллированная не допустима, поскольку это универсальный проводник, а для работы требуется конкретное сопротивление;
• при отсутствии заземления эксплуатировать установку запрещено — опасно для жизни;
• любое сопротивление (резистор) по мере увеличения температуры снижает свое номинальное значение, а как следствие при нагреве до 75 °С котел значительно теряет мощность, однако сила тока возрастает;
• требует периодической очистки рабочих элементов, поскольку начинают происходить потери из-за накипи на электроде(ах);
• раз в 2-3 года требуется замена электрода(ов);
• при разветвленной отопительной сети необходим нагнетательный насос;
• недостаточный уровень воды в системе отопления критичен, поскольку вода с примесями солей разъедает металл;
• сложность физиологической настройки сопротивления воды — без специалиста это выполнить очень сложно;
• для обслуживания контура требуются особые знания, навыки, специальное оборудование.

Устройство и технические характеристики

Рассмотренный принцип работы электрокотла дает первое представление о конструкции. Хоть этому оборудованию уже около ста лет, принципиальная схема не изменилась. И внешне, с момента постановки на обогрев частных жилых домов, осталось прежним. Только некоторые производители внесли незначительные изменения в компоновку деталей.

Характеристики одно- и двухфазного котла

Внешне – это цилиндр размерами 30-50 мм в диаметре с утолщением у основания, в котором располагается коммутационный блок. Немного выше него вварен патрубок на ½ или ¾ дюйма, для ввода в аппарат теплоносителя – контурная «обратка». Сверху основного цилиндра впаян патрубок входа в тепловой контур, иногда он сбоку, рядом с «обраткой».

Внутри цилиндрического корпуса, не соприкасаясь с его стенками, расположен электрод. Он один, если прибор работает от электросети напряжением 220 В, или три, если это промышленный образец, которому требуется трехфазное подключение 380 В. Эти отличия указывают на разную мощность. Эффективность зависит от количества потребляемой энергии. Прибор с трёхфазным подключением отапливает площадь около 1000 квадратных метров.

Электроды закреплены в нижней утолщенной части корпуса (коммутирующем блоке), он разборный, с надежной электрической изоляцией от пробоев током. Обычно – это полиамид.

Схема устройства

Общие размеры котла в зависимости от мощности несколько отличаются, но составляют около 30 см в длину и 4 см в ширину, массой 15 кг, мощность варьируется от 2 до 50 кВт. Энергопотребление однофазных не превышает 6 кВт, трехфазных 50 кВт. Рабочая температура 75 °С – при ней прибор функционирует эффективно.

Каждая установка дополнительно оснащена электромеханическим управлением — эти блоки отличаются, как по размерам, так и по функциям.

Электромеханические блоки нужны для управления электродным котлом. Также установлены термические датчики: на входе и выходе контура. Они обрабатывают снимаемые показатели, высчитывают разницу температур и управляют питанием прибора (вкл., выкл.). Кроме основных опций, у дорогих вариаций есть более «навороченные» функции, например, определение величин гистерезиса и т.п.

Простая конструкция своими руками

Из общего описания котла понятно, что его механическая составляющая элементарна и не так сложна, большее замешательство, связано с электромеханическим управлением. Но все по порядку.

Чтобы собрать этот чудо-прибор понадобятся инструменты и материалы:

• отрезок трубы 1½-2 дюйма, длиной 30-50 см.;
• два небольших ½ дюймовых отрезка трубы для патрубков;
• медные провода сечением не менее 3 мм²;
• электрод (стальной стержень) диаметром 1-1,5 см.;
• металлический тройник;
• муфта;
• сварочный аппарат, если элементы будут привариваться;
• метчик и лерка для нарезания резьбы;
• резиновые прокладки, фум лента.

Из трубы своими руками

Приступая к работе повторите три простых требования к сооружаемой самодельной системе:

1. Фаза на электрод, ноль – на корпус.
2. Без заземления включать установку запрещено.
3. Подключать только через автомат (около 40 А), поскольку по мере нагревания сила тока увеличивается.

Порядок сборки котла следующий:

• подготовленный ранее отрезок трубы длинной 30-50 см будет служить корпусом;
• корпус не должен содержать дефектов, сколов, края следует тщательно зачистить;
• с одного края корпуса помещается электрод, с другого – муфта для подключения к тепловому контуру.

Для установки электродного стержня нужен стальной тройник, через него подключается обратка.

• Электрод подсоединяется через прокладку, которая изолирует от электричества и герметизирует корпус котла.

Для изолирующего слоя используют пластик высокого качества с термоустойчивым свойством.

• К трубе-корпусу, сварочным аппаратом, приваривается два болта для крепления клемм заземления и нуля.

Можно приварить один болт. Он будет совмещать нулевой выход и заземление.

• Готовый ионный котёл нужно покрасить, для сохранения металла от коррозии и для уменьшения риска пробоя током.

После сборки и покраски котла, можно приступить к его врезке в систему.

Особенности монтажа

Для монтажа энергосберегающего котла необходимо установить предохранительный клапан, манометр и автоматический воздухоотвод. Горизонтальное положение оборудования недопустимо, устанавливать только вертикально, без смещений.

Врезка в тепловой контур производится так, чтобы нулевая клемма была снизу. Провода, подключаемые к котлу должны быть сечением не менее 4 мм². Подключать только через автоматы, по всем правилам ПУЭ.

Для установки в новую магистраль, обрабатывают ингибиторами только бывший в эксплуатации котёл. Следуйте рекомендациям по использованию чистящих средств. Игнорирование этого пункта повлечёт появление трудностей при установке омических показателей жидкости в системе.

Для отопления важен выбор радиаторов. Чугунные образцы не допустимы, поскольку они склонны к повышенному образованию накипи и другим загрязнениям. Радиаторные батареи лучше подбирать небольшие, из легких материалов (алюминий), с таким расчетом, чтобы 1 кВт энергии приходился на 8 литров.

Параллельное подключение – усиление мощности

При выборе батарей предпочтительно остановиться на алюминиевых конструкциях первичного типа, поскольку в них значительно меньше примесей – это будет снижать общее сопротивление.

Производители и средняя стоимость

На рынке большое разнообразие электрических котлов. Их них популярны отопительные приборы, изготовленные фирмами:

• ЗАО «Галан» – Россия;
• ООО «Stafor_eko» – Латвия;
• ООО «ЭОУ» – Украина.

Котлы и сопутствующее оборудование (электромеханика) к ним, продаются отдельно. Цена бытовых изделий для электросетей 220 В, мощностью от 2 до 6 Вт определяется суммой около 4-6 тыс. рублей. Автоматика же стоит примерно столько же – 6-7 тыс рублей.

При покупке обратите внимание на гарантийный и сервисный срок. Обычно он не превышает 3 года, исходя из этого, можно быть уверенным, что котел прослужит никак не меньше этого времени. Однако, если проводить техническое обслуживание оборудования, и один раз в два года менять электроды и прокладки, можно увеличить срок службы до 10-12 лет.

Небольшое заключение

Ионные котлы удобны и практичны. Их малый вес, значительная мощность и доступная цена – главные преимущества. Даже, если требуется обогрев большей площади или тепловая магистраль сильно разветвлена, можно установить несколько котлов для каждого ответвления.

Обзор ионных котлов — греем воду электротоком

В этой статье: электродный котел — детище оборонных предприятий; как работает ионный котел; можно ли нагреть воду без источника тепла; понижаем омическое сопротивление — добавляем в воду соль; плюсы и минусы ионных котлов; устройство электродного котла; как правильно установить электродный котел; какие отопительные приборы можно использовать в контуре с ионным котлом, а какие — нет; производители и цены; в завершении — нюансы установки ионных котлов.

• История и принцип работы ионного (электродного) котла
• Характеристики ионных (электродных) котлов
• Устройство и установка электродного котла
• Ионный котел — цены и производители
• В завершении

Сколько способов отопления дома при помощи электроэнергии вам известно? Чаще всего приходит на ум котел с водяным тэном — обладая высоким сопротивлением, нихромовая нить внутри такого тэна нагревается, передавая тепло наполнителю трубки, затем металлической оболочке и, наконец, воде. Почему бы не упростить задачу и не нагревать теплоноситель, минуя посредника, ведь можно же сделать это с помощью примитивных электродов из двух бритвенных лезвий, присоединив к ним провода и подключив к электропитанию? Именно из этой логики исходили создатели первых моделей ионных (электродных) котлов, изначально разработанных для нужд ВМФ СССР.

История и принцип работы ионного (электродного) котла

Данный тип отопительных котлов был создан в середине прошлого века предприятиями оборонного комплекса для нужд подводного флота СССР, в частности — для отопления отсеков подлодок с дизельными двигателями. Электродный котел полностью соответствовал условиям заказа подводников — имел крайне малые для обычных отопительных котлов размеры, не нуждался в вытяжке, не создавал шумов при работе, эффективно нагревал теплоноситель, в роли которого более всего подходила обычная морская вода.

К 90-м годам заказы для оборонки резко сократились в объемах, вместе с этим были сведены к нулю потребности военного флота в ионных котлах. Первая «гражданская» версия электродного котла была создана инженерами А.П. Ильиным и Д.Н. Кунковым, получившими соответствующий патент на свое изобретение в 1995 году.

Принцип работы ионного котла основан на прямом взаимодействии теплоносителя, занимающего пространство между анодом и катодом, с электрическим током. Прохождение электрического тока через теплоноситель вызывает хаотичное движение положительных и отрицательных ионов: первые движутся к отрицательно заряженному электроду; вторые — к заряженному положительно. Постоянное перемещение ионов в сопротивляющейся этому движению среде вызывает быстрый нагрев теплоносителя, чему особенно способствует перемена ролей у электродов — каждую секунду их полярность меняется 50 раз, т.е. каждый из электродов в течение одной секунды 25 раз будет анодом и 25 — катодом, поскольку они подключены к источнику переменного тока частотой 50 Гц. Следует отметить, что именно столь частая смена заряда у электродов не позволяет воде разложиться на кислород и водород — для электролиза необходим постоянный электроток. С возрастанием температуры в котле повышается давление, вызывающее циркуляцию теплоносителя по отопительному контуру.

Таким образом, электроды, установленные в емкости ионного котла, напрямую не участвуют в нагреве воды и не нагреваются сами — за повышение температуры воды отвечают положительно и отрицательно заряженные ионы, расщепленные под воздействием электротока из молекул воды.

Важным условием эффективной работы ионного котла является наличие омического сопротивления воды на уровне не более 3000 Ом при 15°С, для чего этот теплоноситель должен содержать определенное количество солей — изначально электродные котлы создавались под морскую воду. То есть, если залить в отопительную систему дистиллированную воду и попытаться нагреть ее при помощи ионного котла — никакого нагрева не будет, поскольку в такой воде соли полностью отсутствуют, а значит, не возникнет электрической цепи между электродами.

Характеристики ионных (электродных) котлов

Обладая присущими электрическим котлам положительными характеристиками, данный тип котлов имеет и ряд собственных. Отмечу все плюсы:

• высокий КПД, близкий к 100% (впрочем, любой электронагреватель имеет КПД не ниже 96%);
• крайне малые размеры при высокой мощности, по сравнению с любыми другими котлами;
• не требуется дымоход;
• способен самостоятельно поднять давление в контуре отопления;
• в отличие от котлов с тэнами, полностью отсутствует опасность аварии при недостаточном уровне теплоносителя в емкости котла — недостаток теплоносителя приведет лишь к прекращению работы котла, поскольку не будет электрической цепи между электродами;
• крайне малая инертность позволяет эффективно управлять температурными режимами во время работы котла при помощи автоматики, в результате достигается наименее энергозатратная работа отопительной системы — температура в обогреваемых помещениях всегда будет на том уровне, который задан автоматическому контроллеру;
• перепады напряжения в электросети не наносят вреда ионному котлу — меняется лишь его мощность, работа не прекращается;
• допускается установка в качестве дополнительного источника тепловой энергии, установка нескольких ионных котлов одновременно;
• полностью отсутствует негативное воздействие на окружающую экологическую обстановку.

Минусы электродного котла:

• потребляет только переменный ток, при постоянном токе произойдет электролиз воды;
• высокие требования к электролитическим характеристикам теплоносителя, при их изменении качество работы (выработка тепла) резко снижается. Необходим контроль за электрической проводимостью теплоносителя;
• требует обязательного заземления (впрочем, как и любой нагревательный прибор с водяным тэном). При этом риски поражения электротоком в случае пробоя изоляции выше, чем у тэновых водонагревателей;
• температура нагрева теплоносителя не должна превышать 75°С, иначе энергопотребление котла серьезно возрастет;
• образование накипи на электродах снижает мощность котла, поскольку препятствует ионизации теплоносителя;
• высокие требования к качественным характеристикам отопительных приборов;
• потребность в оснащении отопительной системы циркуляционным насосом;
• износ электродов, вызванный переменным напряжением тока, требующим их периодической замены;
• в завоздушенном отопительном контуре, содержащем теплоноситель-электролит, многократно ускорятся коррозийные процессы;
• в одноконтурной системе использование нагретой воды для бытовых нужд недопустимо;
• пусконаладочные работы требуют привлечения специалистов — самостоятельно понизить омическое сопротивление воды с повышением ее проводимости до оптимального уровня, практически невозможно;
• электропроводность теплоносителя в процессе эксплуатации изменяется, необходимо ее контролировать, а значит, обладать соответствующими знаниями и оборудованием.

Устройство и установка электродного котла

Он имеет довольно простую конструкцию, в которой особое внимание уделено защите от утечки электрического тока: цельнотянутая стальная труба в качестве корпуса, поверх ее покрывает электроизоляционный слой полиамида; патрубки ввода и вывода теплоносителя; клеммы подачи питания на корпус и заземления; электрод из особого сплава (трехфазные котлы оснащены тремя электродами), изолированный полиамидными гайками; дополнительная изоляция резиновыми прокладками в местах разъемов.

Внешне бытовой ионный котел имеет цилиндрическую форму, его диаметр обычно не превышает 320 мм, длина — 600 мм, а вес — 12 кг. Наименьшая мощность — 2 кВт (для отопления помещений порядка 80 м 3 ), максимальная — 50 кВт (отопление помещений около 1600 м 3 ). Однофазные котлы имеют мощность от 2 до 6 кВт, трехфазные — от 9 до 50 кВт. Энергопотребление котла достигает номинального уровня (заявленной производителем мощности в киловаттах) при достижении температуры внутри него на уровне 75°С — при меньших температурах энергопотребление ниже, поскольку в более холодном теплоносителе проводимость тока ниже. Следует отметить, что температура в 75°С является оптимальной для ионных котлов, поскольку при развитии более высокой температуры энергопотребление котлов превысит заявленное в техпаспорте.

В комплекте с электродным котлом идет система автоматического управления (контроллер), включающая в себя электронный терморегулятор, автоматическую защиту от скачков напряжения в электросети и блок пускателя. Некоторые модели контроллеров допускают как непосредственное управление, так и удаленное, по gsm-каналам. Именно контроллер обеспечивает заявляемую производителями ионных котлов экономию электроэнергии — в отличие от нагрева воды при помощи тэнов, электродный нагрев позволяет в более короткий срок изменять температуру теплоносителя, т.к. имеет малую инертность.

В открытой отопительной системе с естественной циркуляцией теплоносителя, последний движется вверх по трубам из-за температурного расширения и давления в ионном котле, поступает в радиаторы и остывает, затем возвращается по трубопроводу обратки в котел, где нагревается и повторяет цикл вновь. Закрытая система отопления дополнительно оснащается расширительным баком-экспанзоматом и циркуляционным насосом, необходимым на начальном этапе прогрева теплоносителя.

При установке электродного котла обязательным требованием является комплектация отопительного контура в наиболее верхней его точке группой безопасности — автоматическим воздухоотводчиком, манометром, подрывным (обратно-предохранительным) клапаном. В системах открытого типа регулирующая или запорная арматура должна быть установлена только после расширительного бачка, т.е. участок трубопровода между выходом из котла и до расширительного бачка не должен содержать какой-либо запорной арматуры! В системах закрытого типа запорная арматура устанавливается на отрезке трубопровода после расширительного бачка и до ввода в котел. Если же сразу после выхода из котла установлена группа безопасности, то запорную арматуру можно устанавливать до экспанзомата — расширительный бачок в этом случае нужно установить на участке обратки.

Ионные котлы любой модели устанавливаются в отопительную систему строго вертикально, с собственным креплением к стене. Первые 1200 мм обвязки на подаче теплоносителя в котел выполняются из металлической не оцинкованной трубы, далее допускается использование металлопластиковых труб.

Надежное заземление ионного котла обязательно, поскольку в случае утечки токов эту проблему с помощью УЗО не решить. Заземляющий медный провод должен иметь сечение от 4 до 6 мм, его сопротивление не должно быть более 4 Ом — подключение проводника выполняется к нулевой клемме, расположенной в нижней части корпуса котла. Заземление должно соответствовать требованиям ПУЭ.

В идеальном варианте предполагается установка электродного котла в новую отопительную систему, предварительно промытую чистой водой. При врезке котла в существующий контур необходима его тщательная промывка водой с добавленными в нее спецсредствами — их перечень и пропорции описаны в техническом паспорте на котел, каждый производитель настаивает на использовании определенных ингибиторов. При не соблюдении данного условия отложения солей (накипь) помешают точной настройке омического сопротивления теплоносителя.

Выбирая отопительные радиаторы для системы с ионным котлом, обратите пристальное внимание на их потребление теплоносителя в литрах — нужно выяснить, сколько литров потребляет один радиатор, затем вычислить общий литраж, исходя из необходимого количества радиаторов. Следует отметить, что особо вместительные отопительные приборы не подойдут, т.к. такая отопительная система будет потреблять свыше 10 л теплоносителя на киловатт установленной мощности котла, что вынудит его работать безостановочно, а это не выгодно с позиции затрат электроэнергии. В идеале общий литраж отопительной системы должен составлять порядка 8 л на киловатт мощности.

По материалу изготовления для отопительных систем с электродным котлом наиболее подходят биметаллические и алюминиевые радиаторы. При выборе алюминиевых отопительных приборов важным критерием является происхождение алюминия — первичный ли он (т.е. получен из природных материалов — бокситов, алунитов, нефелинов и т.д.) или же вторичный, переплавленный из вторсырья. Проблема в том, что более дешевые радиаторы из вторичного алюминия выполнены из сплава с большим содержанием примесей, повышающих омическое сопротивление теплоносителя.

В открытые системы отопления правильным будет устанавливать отопительные приборы из алюминия с внутренним полимерным покрытием, снижающим коррозию, в закрытых системах такие радиаторы не понадобятся — коррозионные процессы активизируются при наличии воздуха в объеме теплоносителя, т.е. содержание солей в нем не является причиной коррозии.

Чугунные радиаторы для отопительных систем с нагревом теплоносителя от электродного котла подходят менее всего, поскольку сильно загрязнены изнутри и грязевые частицы повлияют на проводимость тока. Кроме того, чугунные радиаторы потребляют значительный объем теплоносителя, что может превысить установочную мощность данной модели ионного котла — потребуются его более мощные модели. Производители электродных котлов допускают использование чугунных радиаторов при соблюдении следующих условий: они произведены по евростандарту (т.е. в Турции или Чехословакии); на обратке, перед вводом в котел, в трубопроводе установлены отстойники-грязевики (уловители шлама) и фильтры грубой очистки.

Ионный котел — цены и производители

В России и странах СНГ представлены электродные котлы следующих производителей — российская ЗАО «Фирма «Галан» (одноименный брэнд), латвийская ООО «Stafor EKO» (одноименный брэнд) и украинская СПД-ФО Гончаренко О.А. (брэнд «ЭОУ» (энергосберегающая отопительная установка)).

Стоимость электродного котла зависит от его мощности — котел мощностью в 2 кВт в среднем обойдется покупателю в 3000 руб. Следует учитывать, что комплект необходимой автоматики реализуется, как правило, отдельно — его стоимость составит порядка 6500 руб., т.е. вдвое дороже самого котла.

Срок гарантии на электродный котел, в зависимости от производителя, составляет от года до 2-х лет. Средний срок службы таких котлов — около 10 лет, при условии соблюдения эксплуатационных требований к теплоносителю и своевременной замены электродов (примерно каждые 2–4 года).

В завершении

Создавая отопительную систему, основанную на нагреве теплоносителя от электродного котла, необходимо соблюсти следующие нюансы:

• потребление электроэнергии котлом значительно выше в случае установки в ранее используемый контур отопления. Лучше устанавливать ионный котел в контур, созданный специально под него;
• при использовании в качестве теплоносителя антифриза, следует особое внимание уделить разъемным соединениям, поскольку его текучесть выше, чем у воды;
• все трубы, образующие отопительный контур, стоит обернуть слоем теплоизоляции — эта мера облегчит задачу котла по выходу на оптимальный рабочий режим;
• если группы отопительных радиаторов находятся на разных уровнях (этажах) здания, то более эффективным, хотя и менее выгодным экономически, будет установка независимых ионных котлов необходимой мощности на каждую группу.

Ионные (электродные) котлы не подходят для систем отопления вроде «теплый пол» или «теплый плинтус», поскольку температура циркулирующего в них теплоносителя не должна превышать 45°С — котел не сможет выйти на необходимую рабочую температуру.

Электрический ионный котел для системы отопления

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

Принцип работы ионных котлов отопления

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

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

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

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

Конструкция ионного (электродного) котла

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

• однофазными;
• трехфазными.

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

Какой теплоноситель подходит для ионного котла

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

Битумная самоклеящаяся гидроизоляционная лента укладывается с наружной стороны.

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

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

Обвязка ионного котла в системе отопления

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

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

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

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

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

Обслуживание ионных котлов

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

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

Стоит ли использовать электродные котлы для отопления частного дома

Если с распространенными ТЭНовыми моделями электрокотлов все предельно ясно, то понимание принципа работы, преимуществ и недостатков электродных котлов отопления присутствует далеко не у всех. Связано это с завышенными заявлениями маркетологов, утверждающих о невероятной экономии и, наоборот, с отзывами владельцев, убедившихся, что это не совсем так.

На деле же электродные котлы – это обычные электрокотлы, несколько отличающиеся принципом действия, компактными размерами и более низкой стоимостью. Но стоит ли использовать именно их для отопления частного дома и насколько правдивы все существующие мнения, выясним, разобрав принцип работы и отличия от стандартных ТЭНовых электрокотлов.

Читайте в статье

Что из себя представляют электродные котлы отопления

Электродные котлы отличаются компактными размерами, маломощные однофазные модели едва превышают диаметр магистралей отопительной системы и не требуют места вокруг себя, поэтому могут быть установлены абсолютно в любом месте. Но стоит учитывать, что они представляют из себя всего лишь теплообменник, в отличие от ТЭНовых моделей в моноблочном корпусе требуют отдельной покупки расширительного бака, циркуляционного насоса, группы безопасности и прочих элементов отопительной системы.

Устройство и принцип работы

Действие котлов основано на прямом нагреве посредством электролиза. В корпусе на определенном расстоянии друг от друга расположены электроды: катоды, притягивающие при подаче постоянного тока положительно заряженные ионы воды, и аноды, притягивающие отрицательно заряженные ионы. Но при подаче на электроды переменного тока они сменяют полярность 50 раз в секунду (стандартная частота тока 50 Гц), что вызывает постоянно движение ионов воды. За счет высокого сопротивления среды, кинетическая энергия движущихся ионов преобразовывается в тепловую и теплоноситель быстро нагревается.

В технической литературе электродные котлы также называют электрокотлами прямого нагрева, поскольку теплоноситель нагревается напрямую, посредством прохождения через него тока, а не через нагрев ТЭНа, который потом нагревает воду.

С одной стороны такой принцип нагрева не подразумевает образование накипи и КПД ионных электрокотлов остается неизменным на протяжении всей службы, в то время как КПД ТЭНовых моделей за счет образования накипи при использовании в качестве теплоносителя жесткой воды со временем снижается до 90 или даже 80% (от изначальных 99%). С другой же стороны воздействие электрического тока усиливает процесс коррозии всех металлических элементов водяного контура отопительной системы.

Для работы электродных котлов необходим недистилированный и нефильтрованный теплоноситель, который будет выполнять роль электролита. Это может быть обычная водопроводная вода, пропиленгликоль или этиленгликоль. Практически все производители ионных электрокотлов выпускают собственные теплоносители и рекомендуют использовать именно их (тут часто бывает и подвох, т.к. при использовании иного теплоносителя слетает гарантия, это прописано в паспорте большинства моделей).

Использование в качестве теплоносителя дистилированной воды, антифриза или масла недопустимо.

Стоит ли их использовать для отопления частного дома: разбираем известные утверждения и заблуждения

• Электродный котел гораздо проще и дешевле в монтаже, поскольку нет необходимости в организации дымохода и вентиляции. Кроме того, его установка не требует согласования.

Это действительно так, однако любой электрокотел не требует отдельного помещения под котельную, особого покрытия стен, организации дымохода, приточной и вытяжной вентиляции. Процесс организации системы отопления с котлом ионного типа действительно более простой, но не настолько как при использовании ТЭНовых аналогов, которые уже имеют в своем корпусе все необходимые узлы системы отопления (достаточно подключить лишь подачу и обратку).

Еще один пример полноценной системы отопления с недорогим электродным котлом.

Касательно согласования, то все зависит от мощности. Любые электрокотлы мощностью более 10 кВт требуют обязательного согласования со службами Энергонадзора. Также важно понимать, что любые электрокотлы мощностью свыше 6 кВт необходимо подключать к трехфазной электросети.

• Электродные котлы имеют более высокий КПД, они экономичны и потребляют на 30-50% меньше электроэнергии.

КПД всех современных электрокотлов более 99%, поэтому подобные заявления это всего лишь маркетинговый прием или сравнение с крайне старыми моделями, которых уже как минимум несколько лет нет в продаже.

Однако в заявлении есть и доля истины, поскольку из-за образования накипи при использовании в качестве теплоносителя жесткой воды КПД ТЭНовых моделей со временем снижается до 90 или 80%: для подогрева теплоносителя через слой накипи необходимо больше времени и энергозатрат. КПД ионных котлов остается стабильным на протяжении долгого времени.

Также на экономичность серьезно влияет функциональность автоматики. Автоматика ионных моделей более простая и уступает ТЭНовым, где в моделях среднего ценового сегмента и выше присутствуют энергосберегающие ночные режимы, возможность программирования режима работы на неделю вперед и т.д. Решить проблему можно с помощью комнатного терморегулятора стоимостью 2 000-4 000 тыс. руб., но опять таки, это дополнительные расходы, нивелирующие основное преимущество электродных котлов – низкую стоимость.

Настенный комнатный терморегулятор для электрического котла.

• Надежность и срок службы электродных моделей выше.

При грамотной, соответствующей требованиям, эксплуатации это от части так, поскольку электродные котлы имеют максимально простое устройство и какая-либо неисправность в первые 12-15 лет эксплуатации – редкость.

В то же время, единственной уязвимой деталью ТЭНовых моделей является сам нагревательный элемент – ТЭН. При использовании некачественного теплоносителя он подлежит замене спустя 3-5 лет, при использовании подготовленного, очищенного и умягченного теплоносителя – до 8-10 лет.

• Электрические котлы ионного типа более безопасны.

При аварийной ситуации это действительно так и обосновывается принципом работы, поскольку при утечке теплоносителя или отключении электроэнергии, электроды попросту перестанут работать. При подаче питания они снова возобновляют работу без вмешательства человека. ТЭНовые модели при отсутствии защиты от перегрева не перестанут работать при утечке теплоносителя, что приведет к разрушению.

Но дело в том, что сегодня даже многие бюджетные ТЭНовые электрокотлы имеют защиту от перегрева, режим предотвращения замерзания, защиту от блокировки циркуляционного насоса. Поэтому это крайне спорное утверждение.

Эффективность и критерии выбора энергосберегающих электрокотлов отопления

• Стоимость

Большинство электродных моделей стоят в пределах 4-9 тыс. рублей, в то время как стоимость ТЭНовых – от 19 до 29 тыс. за наиболее распространенные модели среднего ценового сегмента.

Низкая цена котлов ионного типа действительно является весомым преимуществом, но часто переоценивается покупателем. Стоит учитывать, что для организации системы придется отдельно докупать расширительный бак, группу безопасности, циркуляционный насос и прочие узлы, уже имеющиеся в корпусе моделей с трубчатым электронагревателем. А это еще 5-10 тыс. руб., для достижения большего комфорта и экономии также необходим функциональный электронный терморегулятор – еще 2-4 тыс. руб.

Сложности при эксплуатации

Подводя итог: если вы не готовы к дополнительным работам по монтажу и особенностям экусплуатции электродных котлов, лучше доплатить 20-30% стоимости и выбрать ТЭНовый электрокотел, что мы и рекомендуем сделать. На сегодня они занимают около 90% рынка электрокотлов. Но при грамотном подходе имеет место быть и выбор в пользу котлов ионного типа, преимущества и недостатки которых подытожены ниже.

Отзывы о бытовых электрокотлах ионного типа: преимущества и недостатки

Преимущества

Недостатки

Лучшие известные производители и модели: характеристики и цены

Галан

Наиболее распространенный российский производитель электродных котлов. Имеет самый широкий модельный ряд и варианты мощности: от маломощных 2-3 кВт-ных моделей для обогрева небольших помещений до мощных 36 кВт-ных ионных котлов. Электрокотлы отличаются одними из наиболее бюджетных ценами быстрым нагревом, бесшумной работой. Из недостатков – ступенчатая регулировка мощности и дорогой, рекомендуемый производителем, теплоноситель (около 2 200 рублей за 20 л).

Модельный ряд представлен не только компактными «Очаг», «Гейзер» и «Вулкан», но и моноблочными «Галакс», в корпус которых уже установлены расширительный бак, циркуляционный насос, предохранительный клапан, воздухоотводчик и манометр.

Стоимость: 4 000-13 000 руб. за компактные и 29 000-30 000 за моноблочные модели.

Еще один российский производитель, аббревиатура расшифровывается как «Энергосберегающие отопительные установки».

Модельный ряд представлен электрокотлами мощностью от 1 до 36 кВт. Электродные ЭОУ отличаются долговечностью (заявленный производителем срок службы и вовсе 30 лет) и функционированием от обычной водопроводной воды. Недостатками являются посредственная автоматика, более высокие цены и посредственная доступность, поскольку производитель представлен в самой малой части магазинов рынка отопительного оборудования.

Стоимость: 4 600-15 000 руб.

Beril

Известный латвийский производитель SIA “BERIL”. Несмотря на более высокую стоимость, электродные котлы Beril являются одними из лучших для отопления частного дома, поскольку отличаются высокой надежностью, качеством сборки и главное – многофункциональной экономичной автоматикой. Имеется плавная поградусная регулировка мощности, несколько экономичных режимов работы, возможность подключения внешних датчиков температуры или GSM-модуля, статистика потребления электроэнергии.

Также имеются характерные ТЭНовым моделям защита от перегрева и режим предотвращения замерзания.

Стоимость: 4 450-25 000 руб.

Котерм

Еще один российский производитель отопительного оборудования. Наиболее удачной моделью считается Котерм «Дачник М», отличающейся максимально компактными размерами, качеством сборки и надежностью, быстрым нагревом теплоносителя. Известные недостатки – это посредственная автоматика со всего лишь 3-х ступенчатой регулировкой мощности и ограниченным функционалом, а также необходимость использования исключительно фирменного теплоносителя Котерм Эко.

Стоимость: 8 800-11 000 руб.

Выбираем теплоноситель для системы «Теплый пол»

В системах отопления «Теплый пол» для переноса тепловой энергии используется жидкость. По статистике почти в 70 % инженерных систем в качестве теплоносителя применяется дистиллированная или котловая вода с пакетом антикоррозионных присадок. Остальная часть антифризы и теплоносители, из которых максимальной популярностью пользуются составы на основе водных растворов этилен- и пропиленгликоля. Для снижения химической активности в водно-гликолевую смесь обязательно добавляются присадки, что позволяет улучшить эксплуатационные свойства рабочей жидкости.

Обычно для систем отопления «Теплый пол» используются те же растворы, что и для радиаторных систем, но перед покупкой важно уточнить все нюансы совместимости с напольным отоплением. Антифризы различных марок отличаются типом используемых ингибиторов коррозии, что может оказать прямое влияние на сроки и условия эксплуатации.

2.1.Дистилированная вода в качестве теплоносителя

Системы водяного отопления — как радиаторного, так и теплого пола, для переноса тепла используют жидкость, преимущественно воду (используются в 68% от общего числа систем), так же применяются еще антифризы — специальные незамерзающие жидкости на основе растворов этиленгликоля или пропиленгликоля. В них добавлены присадки, снижающие химическую активность, улучшающие некоторые другие характеристики этих жидкостей.

Для теплого пола могут использоваться те же составы, которые заливают и в радиаторную систему, но перед покупкой обязательно уточните совместимость с напольным отоплением. Свойства теплоносителя зависят от состава и добавленных присадок и могут сильно отличаться, потому каждый раз интересуйтесь полным перечнем свойств жидкости.

2.2.Вода в качестве теплоносителя

Обычная неподготовленная вода – один из самый доступный и практически бесплатный вариант, который имеет немало функциональных преимуществ при использовании в напольных отопительных системах:

• Безопасность для человека и окружающей среды;
• Высокая теплоемкость, позволяющая эффективно переносить и отдавать внушительное количество тепла;
• Быстрое восполнение первоначального объема при потере в результате испарения или образования течи;
• Возможность применения в системах открытого и закрытого типов.

Помимо преимуществ у обычной неподготовленной воды присутствует немало недостатков, которые в состоянии нанести значительный ущерб отопительной системе.

• Наличие растворенных солей вызывает образование осадка, который оседает на конструктивных элементах системы. Даже минимальное количество накипи и шламовых отложений существенно ухудшает эффективность теплоотдачи. При использовании в системах типа «Теплый пол» необходимо учитывать закрытость контура. Одна и та же жидкость постоянно циркулирует по трубопроводу, а в ограниченном объеме образование отложений может критически сказаться на работоспособности всей системы;
• Наличие в воде растворенного кислорода усиливает ее окислительные свойства. Это может быть губительно для металлических элементов системы, но инженеры научились минимизировать негативный эффект за счет ограничения количества кислорода. При подборе труб предпочтение отдается материалам с минимальной кислородной проницаемостью труб или дополнительным защитным слоем.
• Вода обладает высоким коэффициентом температурного расширения, что может привести к разрушению инженерных конструкций при замерзании. Альтернативой использованию незамерзающего антифриза может стать использование труб из пластичного материала, который не разрушается при увеличении объема. Наиболее яркий пример – полиэтилен или полипропилен.

2.3.Целесообразность применения гликолевых антифризов

Использование водного раствора с присадками оптимально в условиях постоянного использования помещения. Если условия использования инженерной системы предполагают работу в условиях экстремально низких температурах (при температурах ниже 0°С) или в тех случаях, когда речь идет о сезонном использовании (дачи, коттеджи), вместо воды рекомендуется использовать составы на основе водных растворов этилен- и пропиленгликоля, для улучшения свойств которых в раствор добавляется пакет антикоррозионных присадок.

Если выбирать между гликолевым раствором и дистиллированной водой с пакетом присадок, то предпочтение зачастую отдается последней – в силу экономического фактора.

8 ответов на вопрос, что залить в теплый пол: антифризы против воды

Выбираете энергоэффективные решения?

Обратите внимание на геотермальные тепловые насосы FORUMHOUSE

Геотермальный тепловой насос EU (старт/стоп)

Геотермальный тепловой насос IQ (псевдоинвертор)

Геотермальный тепловой насос IQ (инвертор)

Водяной теплый пол — это низкотемпературная система отопления, которая обеспечивает оптимальный уровень комфорта в загородном доме. Начинающие застройщики часто стоят перед дилеммой, что залить в ветки тёплого пола, чтобы и денег меньше потратить, и проблем в будущем не иметь. Воду? Антифриз? А если антифриз, то какой? Этиленгликоль или пропиленгликоль? Наш портал собрал ответы на эти вопросы и поможет вам сделать осознанный выбор.

• Что такое антифриз
• Какие бывают виды антифризов
• Правда, что этиленгликоль ядовит
• Преимущества пропиленгликоля
• Чем вода отличается от антифризов
• Недостатки антифризов
• Преимущества воды, как теплоносителя
• Почему в теплый пол нельзя заливать воду из скважины
• Какую воду залить в теплый пол

Что залить в тёплый пол: трудности выбора

Друзья, привет! У меня дом из газобетона. Площадь – 100 кв. м. Отопление — первый этаж — теплый пол. Второй мансардный этаж – поставлю две батареи. Котёл – газовый – настенный, двухконтурный. Я хочу залить в трубы теплого пола антифриз, т.к., если, дом заморозится, то придётся долбить стяжку. Слышал, что антифриз ядовит. Если антифризы, которые не опасны для здоровья? И, подскажите, что же лучше залить в систему теплого пола?

Что такое антифриз?

Антифриз это — химический раствор, который, в отличие от воды, не замерзает при температуре ниже 0 градусов Цельсия.

Важно! Антифриз, в зависимости от химического состава, не замерзнет при температуре ниже -30…-65 °С. При более низких температурах вещество не затвердевает, а переходит в желеобразную форму.

Какие бывают виды антифризов?

Для системы отопления применяют два основных вида антифризов:

• Этиленгликоль.
• Пропиленгликоль.

Чем они отличаются друг от друга? Я слышал, что этиленгликоль ядовит, это правда?

Этиленгликоль это — химическое соединение на основе углеводородов – двухатомный спирт. Этиленгликоль представляет собой прозрачную, немного маслянистую, бесцветную жидкость без запаха.

Пропиленгликоль также, как и этиленгликоль представляет собой бесцветную и вязкую жидкость. Но, в отличие от этиленгликоля, пропиленгликоль не относится к токсичным веществам! Его используют в парфюмерии и в пищевой промышленности, как добавку Е-1520. Использование пропиленгликоля разрешено в большинстве стран ЕС.

Чем антифризы для системы отопления, лучше, чем вода, а чем хуже?

Выше мы уже говорили, что антифризы, при замерзании системы отопления, не замерзнут, а значит – не повредят инженерную систему загородного дома. Пожалуй, на этом, их плюсы и заканчиваются. Сравним физико-химические свойства пропиленгликоля и воды.

• Удельная теплоёмкость пропиленгликоля – 2483 Дж/(кг*К). Теплоёмкость воды 4183 Дж/(кг*К).

Т.е., теплоёмкость пропиленгликоля, практически в два раза ниже, чем у воды.

• Теплопроводность пропиленгликоля – 0.218 Вт/(м*K). Теплопроводность воды – 0.6 Вт/(м*K).

Т.е., теплопроводность пропиленгликоля, в три раза меньше, чем у воды.

Какие ещё недостатки есть у антифризов?

Антифризы реализуются в виде концентратов, которые потребитель самостоятельно разбавляет водой, либо, в виде растворов, готовых к применению в системе отопления.

Важно! Антифризы вызывают коррозию металлических деталей системы отопления. Также в системе лучше использовать прокладки из стойких к гликолям материалов — паронита или тефлона. Чтобы предотвратить ускоренную коррозию, в антифризы добавляют ингибиторы — силикатные или карбоксилатные присадки. В состав антифриза могут входить:

• средства против пенообразования;
• присадки для восстановления поверхностей;
• абсорбенты.

Обратите внимание!

А какие недостатки есть у воды, как теплоносителя для теплого пола?

Главный недостаток воды, как теплоносителя это — она замерзает при отрицательных температурах.

Согласитесь, если случились форс-мажорные обстоятельства, например, выключили электричество или сломался котел, вы не будете сидеть сложа руки и ждать, когда дом и все инженерные коммуникации замёрзнут.

Почему в систему отопления теплый пол нельзя заливать воду из скважины?

Я слышал, что в систему отопления, нельзя заливать обычную воду из скважины. Это так?

А почему нельзя заливать воду из скважины? Она что, имеет какой-то неправильный химический состав?

Из-за химического состава вода из скважин не пригодна для системы отопления. Воду для системы отопления подготавливают. Подготовка воды зависит от элементов системы отопления. Если стоят алюминиевые радиаторы, то нужна пониженная щелочность воды. Если стоит стальной теплообменник, то особенно опасно железо в воде.

Что будет, если залить в теплый пол воду из скважины?

Всем привет! Помогите мне решить проблему. У меня смонтирован теплый пол. Залил воду из скважины. Смотрите, что получилось, после жары летом. Вода зацвела. Внутри какая-то слизь. Система работает, но хочу её промыть. А главное, – как избежать этого в будущем?

1. Систему промыть.
2. Убрать все комплектующие из чёрного металла и заменить их на медь, нержавейку и пр.
3. Залить в закрытую систему воду, очищенную обратным осмосом.
4. Дополнительно поставить сепаратор шлама.

Если вы думаете, что ржавчина в теплом полу ни к чему не приведёт, посмотрите фотографии, сделанные Mycraft.

Вот так выглядят трубы, забитые ржавчиной.

Элементы системы и ветки.

А это эксперимент, который провел Mycraft. Две банки с водой. Слева простая вода, справа обессоленная. В банки были добавлены образцы металлов, из которых обычно изготавливают компоненты систем отопления — медь, латунь, сталь и алюминий. Воду, периодически, нагревали и остужали.

Начало эксперимента:

11 месяцев спустя:

Через 2 года.

Как говорится, комментарии излишни.

Выводы

Итак, мы рассказали об основных достоинствах и недостатках теплоносителей для теплого пола. Если резюмировать, то:

Поэтому, их следует использовать только в двух случаях

• Дом предназначен для временного проживания.
• Есть вероятность заморозки системы отопления.

Важно! Срок службы антифризов в ТП около 5 лет. После чего их надо слить, промыть систему и залить новый антифриз. Пропиленгликоль стоит дороже этиленгликоля. Этиленгликоль, из-за токсичности, нельзя сливать на рельеф на участке. Его придётся утилизировать.

Вода, по сравнению с антифризами, условно бесплатна. Её можно долить или заменить в любой момент.

• Реальный опыт эксплуатации теплового насоса «воздух-вода»: принцип работы теплового насоса, во сколько обходится это вид отопления, компоненты системы, экономическая выгода.
• 6 ошибок при монтаже дымохода: причины пожара печного оборудования, почему нужно своевременно чистить сажу в дымоходе, почему в бане нельзя делать дымоход из асбестоцементной трубы, противопожарные расстояния при проходке дымохода через перекрытие, как правильно вывести дымоход через кровлю.
• Резервное отопление загородного дома газовым конвектором: преимущества резервного отопления газовыми конвекторами, как самостоятельно установить газовый конвектор или инфракрасный обогреватель, расчет расхода газа и время непрерывной работы оборудования.

В видео – Отопление без газа: система отопления с самодельным котлом и автоматикой, которая позволит не остаться без тепла в любой ситуации.

Что залить в теплый пол?

Для большинства автономных систем отопления, каким способом не осуществлялся бы обогрев, через радиаторы или в жилье установлен теплый пол, основным передатчиком тепла является нагретый теплоноситель. Чаще всего теплоносителем выступает обычная вода (до 70% систем отопления, используемых в домохозяйствах), однако для этих целей можно использовать и другие жидкие среды. Вода является наиболее доступным и дешевым теплоносителем. Единственный минус такого варианта заключается в том, что вода чутко реагирует на изменения температуры окружающей среды, существенно меняя свои физические свойства.

Другая, не менее распространенный вариант с теплоносителем, антифриз — жидкость, используемая для теплого пола вместо воды. В отличие от котловой воды, антифриз представляет собой жидкое вещество, изготовленное на основе этиленгликоля и пропиленгликоля. В состав добавляются специальные присадки (химические добавки) за счет который снижается химическая и физическая активность жидкости.

На заметку: антифриз, в отличие от обычной воды, имеет низкий температурный порог. В зависимости от концентрации и состава присадок температура замерзания может варьироваться в пределах 30 – 65 0 С ниже нуля.

Рассмотрим различные варианты с выбором теплоносителя для теплого пола. Что лучше, вода или антифриз, насколько практичнее тот или иной вариант?

На чем базируется выбор жидкости для системы отопления

Планируя монтаж домашней системы отопления по схеме «теплый пол» следует не только обращать внимание на вид нагревательных приборов и способ укладки отопительного контура, но и на тип жидкости, которая будет играть роль теплоносителя. В систему трубопровода для теплого пола заливаются обычно те же составы, которые можно использовать для обеспечения работы радиаторов. Единственный нюанс – во время покупки надо определить, какой состав подходит для того или иного способа обогрева.

Антифриз разных марок может обладать различными свойствами, которые определяются количеством и видами присадок включенных в состав жидкости. Для этой цели лучше заранее разобраться с видами незамерзающих жидкостей, выяснить, как себя ведет в различных режимах эксплуатации та или иная жидкость.

Для справки: За счет распространения теплоносителя по отопительному контуру достигается желаемый эффект обогрева ― происходит равномерная теплоотдача всей поверхности пола, за счет чего все внутреннее пространство жилого помещения прогревается до необходимой температуры.

С выбором типа теплоносителя лучше всего определиться еще на стадии проектирования. Физические свойства жидкости закладываются в тепловые и гидравлические расчеты. Обычно для стандартных проектов все тепловые расчеты базируются с учетом использования обычной воды. В случае с антифризом, необходимо в расчеты внести некоторые коррективы. Все дело в технологических параметрах оборудования.

К примеру: для нормальной работы теплого пола с длиной отопительного контура не более 50 м, можно обойтись без установки циркуляционного насоса. В случае если требуется обогревать подобным образом обширные пространства и площади, требуется установка циркуляционного насоса.

Внимание! При работе с обычной водой, заявленные производителем параметры производительности и напора насосного оборудования вполне подходят. А вот для того, что бы по отопительной системе нормально циркулировал антифриз, потребуется покупка насоса с запасом производительности.

К тому же необходимо правильно ставить циркуляционный насос. Крыльчатка или мокрый ротор насоса должен располагаться горизонтально. В противном случае, насос для работы теплого пола, установленный в вертикальном положении будет терять до 30-40% своей мощности. Для того, что бы антифриз нормально циркулировал по водяному контуру, напор насоса должен быть на 50-60% быть больше, чем в случае с обычной водой. Это первое.

Второе, что необходимо учитывать, увеличившаяся длина отопительного контура и диаметр труб, используемых при работе с другими жидкостями. Антифриз имеет низкую, в сравнении с водой, теплоотдачу, поэтому для нормального функционирования системы отопления теплый пол, потребуется более интенсивная циркуляция теплоносителя. Не все виды труб, используемые для отопительного контура, могут взаимодействовать с антифризом. Для этих целей выпускаются специальные трубы, имеющие соответствующий диаметр и обладающие слабой реактивностью на взаимодействие с химическими составами.

Так все-таки, какой теплоноситель лучше? Обычная вода или антифриз

Точного и однозначного ответа на данный вопрос нет. Все дело в том, чему вы отдаете предпочтение, и в каких жилищных условиях эксплуатируется ваша автономная система отопления. Существует ряд аспектов, на которые следует обратить внимание, остановившись на том или ином варианте. Для этого достаточно знать достоинства и недостатки, которыми обладают котловая вода и другие жидкости, используемые в качестве теплоносителя.

Используем для теплого пола воду

Остановимся на преимуществах воды, используемой в системах отопления. Обычная, неподготовленная вода, которую мы каждый день используем в быту, является самым доступным и дешевым вариантом. Это самое главное преимущество, однако, есть еще и другие достоинства такого варианта. Например:

• экологически чистый и полностью безопасный для обитателей дома теплоноситель;
• вода обладает высокой теплоемкостью, что существенно отражается на качестве обогрева жилых помещений;
• быстрый и доступный способ поддерживать необходимый объем теплоносителя в системе;
• широкая сфера применения. Вода подходит практически ко всем системам отопления, как открытого типа, так и закрытого.

Разобравшись с преимуществами воды, не стоит забывать и о недостатках такого теплоносителя. Пренебрежение физическими свойствами воды может негативно отразиться на качестве работы нагревательных приборов и эффективности отопительной системы.

Если рассматривать ситуации детально, то при эксплуатации воды в качестве теплоносителя могут возникнуть следующие неприятные ситуации:

— вода, используемая в бытовых целях, содержит в больших количествах осадочные примеси, что негативно сказывается на проходимости системы отопления. Для теплых полов, которые относятся к отопительным системам закрытого типа, такое свойство теплоносителя не является критичным, так как по контуру циркулирует практически один и тот же объем жидкости;

• обильное содержание кислорода в воде усиливает коррозионный эффект металлических элементов конструкции. Благодаря грамотной подборке труб для трубопровода можно свести к минимуму влияние этого негативного фактора;
• замерзание системы трубопровода является наиболее существенным недостатком. Под воздействием низких температур вода замерзает, существенно увеличиваясь в объеме. Соответственно такое состояние жидкости может привести к нарушению целостности трубопровода;
• частая полная замена теплоносителя в системе отопления (не реже 1 раза в полгода).

Из всех перечисленных недостатков замерзание воды является наиболее существенной причиной того, что многие отдают предпочтение другим жидкостям. Однако даже в подобной ситуации, монтаж отопительного контура с использованием труб из пластичного материала, может решить на какое-то время возникшую проблему.

На заметку: трубы из полипропилена и полиэтилена меньше всего подвержены разрушению ввиду промерзания системы.

И последнее. Частая замена теплоносителя во всем отопительном контуре не такая затратная вещь. Спустить раз в полгода воду из системы и залить новую можно в любое время, не потратив ни копейки.

Как один из вариантов использования воды для работы теплых полов можно использовать дистиллированную воду. Этот вариант немного дороже, чем в случае с обычной, водопроводной водой, однако и проблем в данном случае с функциональностью трубопровода будет на порядок меньше.

Вода по всем параметрам является идеальным веществом для использования в качестве теплоносителя. В ряде случаев, для того, что бы сделать систему отопления более эффективной при работе с обычной водой, стараются использовать подготовленную воду. В процессе подготовки жидкости снижается ее жесткость. Кипячение позволяет убрать из воды осадочные примеси и соли. Добавление в небольших количествах негашеной извести и кальцинированной соды повысит эксплуатационные характеристики воды.

Антифриз

Для той категории потребителей, которые располагают средствами и предпочитают иметь дорогое отопительное оборудование, наиболее практичным вариантом станет использование антифриза. Эта жидкость, как уже говорилось ранее, изготавливается на основе синтетических веществ, пропиленгликоля и этиленгликоля. Раствор антифриза представляет собой многоатомное спиртосодержащее вещество жидкого вида, подготовленный для использования в системе отопления. За счет добавления специальных химических добавок, улучшаются физические и эксплуатационные свойства жидкости. Использование в системе отопления автомобильного антифриза категорически запрещено.

Важно! Следует помнить, что антифриз может быть изготовлен на основе этиленгликоля, сильнейшего яда химической природы. При контакте человека с этим веществом высока вероятность сильнейшего отравления. Попадание в организм человека 100-300 мл этой жидкости может обернуться летальным исходом.

Высокая токсичность антифриза на основе этиленгликоля, особенно в результате испарений, могут стать причиной развития у обитателей дома опасных хронических заболеваний. Несмотря на высокую долю риска, использование антифриза на основе этиленгликоля нашло свое применение. В сравнении с другими марками, этот состав отличается доступной ценой. Антифризы марок, изготавливаемых на основе этиленгликоля, обладают следующими параметрами кристаллизации. Интенсивность кристаллизации зависит от концентрации жидкости.

Однако если в плане цены этиленгликоль выглядит выгоднее пропиленгликоля, то его физические и эксплуатационные характеристики далеки от идеальных. К существенным недостаткам можно отнести следующие моменты:

• антифриз на основе этиленгликоля имеет высокую химическую активность, что существенно сказывается на интенсивности коррозионных процессах;
• такой теплоноситель имеет свойство пениться при интенсивном нагреве и увеличенной циркуляции;
• антифриз этой марки имеет большую текучесть в сравнении с водой, что порой становится причиной протечки трубопровода в самых неожиданных местах и соединениях. Ввиду того, что жидкость сильно ядовита, такие протечки чреваты большими неприятностями;
• из-за перегрева этиленгликоль вступает в реакцию, при которой происходит интенсивное выпадение осадка. Ввиду поднятия температуры теплоносителя свыше 70 0 С, существенно снижается эффект теплоотдачи теплоносителя.

Антифриз, на основе пропиленгликоля, представляет собой безопасный вариант. Несмотря на более высокую стоимость, жидкость прекрасно справляется со своими обязанностями. Наличие в составе специальных присадок позволяет существенно снизить порог замерзания теплоносителя. Практически полная безвредность позволяет антифриз этой марки активно использовать с домашних системах отопления.

В заключении

Ознакомившись с недостатками марок антифриза, изготовленного на основе этиленгликоля, и пропиленгликоля, можно сделать три вывода.

Первое. Для теплого пола, который считается низкотемпературной системой отопления, использовать эти марки антифриза можно, однако потребуется тщательный подбор расходного материала для монтажа полностью герметичного отопительного контура. Водяной контур в данном случае закрытого типа, поэтому этиленгликоль будет спокойно. Без видимого вреда, циркулировать по водяному контуру.

Второе. При перегреве антифриз этого типа теряет свои основные эксплуатационные характеристики, поэтому для отопительных систем на базе твердотопливных котлов такой вариант не подходит.

Третье. Вы сами в состоянии выбирать, какому варианту отдать предпочтение. Есть средства, используйте дорогой, но более безопасный антифриз, изготовленный на основе пропиленгликоля. Хотите сэкономить, используйте этиленгликоль. Только в данном случае необходима большая осторожность и аккуратность во время эксплуатации системы отопления.

Для тех, кто постоянно переживает зимой борьбу с низкими температурами, использование антифризов является лучшим вариантом. Во всех других вариантах, наиболее безопасным, практичным и доступным по цене вариантом, станет использование обычной воды. Предотвратить размораживание системы можно, если строго соблюдать правила эксплуатации системы отопления и придерживаться технологических параметров работы нагревательной техники.