Базальтовая вата: характеристики и свойства

Изучаем характеристики и свойства базальтовой ваты

Структура утеплителя базальтовая вата крупным планом. Фото Леруа Мерлен

Когда имеешь дело с чем-то популярным, неизменно сталкиваешься с мифами и «часто задаваемыми вопросами». И каждый раз, когда возникает необходимость в выборе у конкретного человека, автоматически всплывают и находящиеся на слуху у каждого мифы, и вопросы, связанные с недостаточной информированностью.

Данная статья — последовательное прохождение по всем ключевым вопросам, вызывающим беспокойство в отношении свойств и характеристик базальтовой ваты. О том, как она производится , а также обзоры сравнений ее с другими утеплителями говорится в других материалах нашего сайта.

Экологичность базальтовой ваты

Под экологичностью базальтовой ваты подразумевается ее безопасность для человека и окружающей среды. В частности, в чем состоит вред базальтовой ваты, токсична ли она или ее компоненты, может ли быть радиоактивной.

Утеплитель Технониколь для стен 50 мм. 12 плит 600х1200 мм. Фото Леруа Мерлен

Вредна базальтовая вата для здоровья или нет?

Если отвечать кратко, то можно сказать так: «да, вредна, но только со временем». Что это значит? Что некоторые ее качества проявляются не сразу, а по мере эксплуатации. Либо для проявления этих качеств нужны особые условия эксплуатации. Рассмотрим перечисленное подробнее.

Вред базальтовой ваты

Начнем с того, что она собой представляет. Это тонкие нити застывшего каменного расплава, которые не рассыпаются потому, что их склеили с помощью липких веществ.

В качестве последних используются смолы, содержащие фенолы и формальдегиды. Те и другие вещества отнюдь не полезны для человеческого организма, однако санитарные нормы не исключают полностью их присутствие, но вводят понятие ПДК — «предельно допустимой концентрации» вещества в воде или воздухе.

В зависимости от производителя вредных веществ в связующем клее может быть больше или меньше. А условия эксплуатации могут повлиять на то, с какой скоростью летучие компоненты будут выделяться в воздух жилища, хозяйственного или производственного помещения, отделанного базальтовой ватой.

Мы можем назвать цифры из справочников, смотрите таблицу:

Что касается условий эксплуатации, то это интересный момент. Дело в том, что баня, а в особенности парилка — это то помещение, в котором для базальтовой ваты созданы все условия для выделения летучих компонентов. И именно по этой причине производители усовершенствовали технологию и стали выпускать базальтовую вату специально для бань и саун. Она отличается пониженным содержанием или полным отсутствием потенциально вредных веществ.

Так ли это на самом деле? Если товар соответствует ГОСТу, а в ГОСТе прописаны нормы для бань и саун, то да.

И если есть сомнения в выборе именно из-за выделяющихся органических соединений, можно брать виды ваты для бань и саун, даже если речь идет о жилом помещении. Ну и по назначению использовать лучше все-таки их, а не любую вату, какая есть в продаже.

Второй потенциальный вред базальтовой ваты связан с ее разрушением. Волокна из расплава представляют собой стекло, не силикатное оконное, а то, что называется стеклом в геологии — результат быстрого охлаждения расплава без образования кристаллов, следовательно, с аморфной структурой. Такие волокна ломки, а со временем превращаются в пыль.

Так вот эта пыль свободно просачивается со слоя утеплителя даже при отсутствии видимых трещин или щелей в отделке. И она вредна для легких. Что тут можно посоветовать? О состоянии утеплителя можно судить и по тому, насколько холодно в доме без отопления — если с каждым годом все холоднее, то это явный признак того, что утеплитель пришел в негодность.

Однако вата используется также и как шумопоглотитель. Но принцип тот же — если звукоизоляция все хуже, то вату пора менять.

В общем, ориентируйтесь на ощущения и здравый смысл — официальная версия срока службы 25 лет, но на практике, конечно, гораздо меньше. Точный срок не назовем — зависит от производителя и условий эксплуатации.

Что касается токсичности, на нее влияет какой материал использовал производитель. Токсичными могут быть отходы металлургической промышленности, но если использовался камень с месторождений, то опасности практически нет — никто не станет использовать рудные материалы для изготовления минваты.

По поводу радиации: измерять ее должен производитель, на нем лежит соответствие продукции ГОСТу. Горные породы, которые используются для изготовления базальтовой ваты бывают разными. Базальт — это излившаяся лава, а если та же лава застынет в трещинах и пустотах земной толщи, это будет долерит или габбро, состав тот же, вероятность радиации совсем иная, потому что радиация зависит от глубины образования горной породы тоже. Кроме того, ничто не мешает производителю использовать горные породы с температурой плавления близкой к базальту.

Утеплитель Технониколь GreenGuard Универал 50 мм 8 плит 600х1200 мм. Фото Леруа Мерлен

В общем, сойдемся на том, что исходя из сказанного вы сами можете решить, как на ваш взгляд, вредна для здоровья базальтовая вата или нет.

Горит ли базальтовая вата или нет

Горение — это такой процесс довольно быстрого окисления кислородом, с образованием окислов, разумеется. Но вот что интересно: если заглянуть в химический состав того же базальта, то он, вроде как, из одних оксидов и состоит. Куда ему окисляться дальше?

Ну, на самом деле, конечно, не совсем так, мы забываем, что базальтовая вата — это уже не только базальт, но еще и смолы, использованные для склеивания волокон, следовательно, в ней все же есть чему гореть.

В роликах часто показывают то, как с помощью горелки в мате делается отверстие за считанные секунды, а края его обугливаются и тают.

Обратите внимание на плотность мата. А теперь смотрите: чем ниже плотность, тем меньше камня на единицу площади, верно? И если достигнута температура плавления, то тонкие нити съеживаются, превращаясь в капли гораздо меньшего, чем вата объема. Отверстия в мате низкой плотности получаются за счет съеживания волокон, а гарь — от выгорающего клея.

Какую температуру выдерживает базальтовая вата?

Логично, что температура, которую выдерживает базальтовая вата, это температура плавления исходных материалов. А она варьируется в некоторых пределах, в зависимости от использованного сырья. Если внимательно смотреть первый ролик, то там видны температуры в зоне плавления. Они не выше 1150 градусов. Это нормально для базальта. Бывает, что в качестве сырья используется камень с другой температурой плавления, но она все равно выше 1400 не будет.

Есть ли негорючая или огнеупорная базальтовая вата?

Давайте исходить из того, что максимум, который может нас интересовать — это температура пожара. Мы посмотрели данные. Для внутренних помещений даются цифры 800-900 градусов. Снаружи кислорода больше, поэтому для твердых веществ температура горения может составить 1000-1250 градусов, для жидкостей — 1100-1300 градусов, для газов — 1200-1350 градусов.

Базальтовая вата в форме плиты. Фото Леруа Мерлен

Вы видите, что внутри помещения можно считать базальтовую вату негорючей или огнеупорной, а снаружи… зависит от сырья и плотности мата. Разумеется, речь идет только о плавлении и изменении объема ваты, но никак не о горении и не о его поддержании. То, что они невозможны для уже окисленных веществ, говорилось выше.

Базальтовая вата и мыши

Мыши «одомашнились», вероятно, с десяток тысячелетий назад, когда человечество приняло оседлость и занялось земледелием. С тех пор борьба с ними не прекращалась. И сегодня «окончательное решение» еще не найдено.

Конечно, было бы замечательно, если бы утеплитель уничтожал грызунов, но они тоже теплокровные, и то, что вредно для них, может быть вредно и для человека. Поэтому ядовитой базальтовой ваты для мышей не существует.

Живут ли мыши в базальтовой вате?

Второй вопрос: способна ли базальтовая вата отпугивать грызунов, быть для них некомфортной?

Начнем с того, что в качестве пищи она для них, разумеется, не годится, но грызут они не только пищу, но и материалы, в которых собираются проделать ходы и устроить норку. Поэтому несъедобность ваты — не аргумент, что ее не погрызут.

Живут ли мыши в базальтовой вате? Еще как живут — строят ходы, устраивают гнезда и размножаются. Для гнезд она вполне годится, кстати — теплая и не колючая.

Не пугает их и фенолформальдегидное связующее вещество, которое содержат почти все виды минеральных ват.

В общем, надеяться на то, что базальтовая вата каким-то образом защитит вас от мышей, не стоит. Защищаться придется обычными методами — ставить сетки на вентиляционные отверстия, заводить кошек… Но самым важным для исчезновения мышей фактором всегда было и остается либо отсутствие продуктов в доме, либо хранение их в недоступном для грызунов месте. (Вот только наличие продуктов в «шаговой доступности», то есть в соседнем доме или магазине может свести на нет ваши усилия по выведению мышей.)

Перейдем к количественным показателям физических свойств базальтовой ваты.

Лист базальтовый огнезащитный 1200х500х5мм. Фото Максидом

Плотность базальтовой ваты

Плотность волокнистого материала зависит от количества волокон на единицу объема. Чем их меньше, тем больше воздуха, поэтому плотность базальтовой ваты существенно отличается от плотности того камня, из которого она изготовлена.

Итак, плотность — это масса, которую поделили на занимаемый ею объем. На каждой упаковке базальтовой ваты должно стоять значение ее плотности.

В продаже можно найти базальтовую вату с плотностью от 30 кг/куб.м до 185 кг/куб.м. В принципе, у каждого производителя своя линейка плотностей.

Наименее плотная вата легче всего поддается действию огня, вы помните об этом?

Температура горения базальтовой ваты

Выше мы уже объяснили, что минвата не горит в буквальном смысле этого слова, то есть не окисляется (за исключением связующего вещества), поэтому «температура горения базальтовой ваты» — это «температура ее плавления».

Температура плавления базальтовой ваты

А вот это уже корректно. Температура плавления базальтовой ваты равна температуры плавления использованного для ее изготовления камня. Если это базальт, то она равна 1100-1250 градусов.

Утеплитель Rockwool Standart 50 мм. Фото Леруа Мерлен

Однако имейте в виду, что тончайшие волокна проще расплавить, чем массивный кусок камня. Проще — это не снижение температуры, а скорость ее достижения.

В ролике выше мы видели, что пирометр показывал как раз те цифры, которые примерно соответствуют заявленным. Разницу можно списать на погрешности замеров.

Коэффициент теплопроводности базальтовой ваты

Немного физики. Разные материалы нагреваются с разной скоростью. Разница заключена в теплопроводности материалов.

Чтобы выяснить эту количественную характеристику, ставится эксперимент, в котором образец материала, имеющий единичную площадь (1кв.м) и единичную длину (1м), с одной стороны нагрет на 1 кельвин больше, чем с другой. Замеряется количество теплоты, которое пройдет с более нагретой стороны к более холодной. Полученный результат получил название коэффициента теплопроводности.

Коэффициент теплопроводности базальтовой ваты составляет 0,045-0,055 Вт/(м*К). «Роквул» дает на свою продукцию цифры 0,042-0,046 Вт/(м*К). «Изовер» соответственно 0,032-0,044 Вт/(м*К).

От чего зависит теплопроводность ваты? От соотношения между теплопроводностью воздуха и волокон камня. Чем больше воздуха между волокнами, тем ближе мы к значениям теплопроводности воздуха, и наоборот.

Где купить

Купить базальтовый утеплитель возможно в одной из компаний-поставщиков, которые собраны здесь.

Электродный котел своими руками

Здесь вы узнаете:

Принцип работы электродного котла
Преимущества и недостатки электродных котлов отопления
Установка и эксплуатация электродных нагревателей воды
Электродный котел своими руками
Вывод
Электродные котлы для отопления частного дома: отзывы

Ионный или как его еще называют, электрический электродный котел – это прямоточный водонагреватель, способный быстро и эффективно нагревать жидкость. Используется устройство преимущественно на дачах или загородных домах, так как его просто установить и разрешение на использование не требуется. Единственный существенный недостаток – довольно дорогостоящая эксплуатация в качестве основного способа отопления в квартире.

Вместо ТЭНа или катушки в ионном котле нагревательными элементами выступают электроды. Они имеют хороший КПД и потребляют не слишком много электроэнергии в сравнении с другими нагревательными электрическими приспособлениями. Конструкция устройства довольно простая, поэтому его можно собрать самостоятельно.

Принцип работы электродного котла

Как видно на рисунке, при изменении полярности тока меняется и направление движения ионов солей в воде. В этом случае в качестве контактов используется электрод и корпус устройства.

Принцип действия такого устройства основывается на процессе электролиза, то есть роль нагревательного элемента играет сама вода. Однако есть одно условие: чтобы вода начала проводить через себя ток, обязательно наличие солей. Чем больше примесей в жидкости, тем лучше она будет проводить ток. Заряженные частички примесей или ионы под действием электричества начинают двигаться от контакта к контакту (электроды). Так как ток в обычной электрической сети переменный, а его частота составляет 50 Гц, то ионы меняют свое направление от электрода к электроду 50 раз за секунду.

Домашняя сеть имеет постоянное напряжение в 220 В, отсюда, исходя из закона Ома, при снижении сопротивления сила тока увеличивается. Но вода все же не является хорошим проводником в отличие от таких металлов, как алюминий или медь, поэтому из-за повышения силы тока она начинает нагреваться. Благодаря этому КПД электродных котлов приближено к отметке в 100%.

Эта простая схема наглядно показывает простоту устройства электродного котла.

Как правило, стандартный котел имеет форму цилиндра. Внутри последнего устанавливается электрод тоже цилиндрической формы. При этом первый контакт в устройстве – это электрод, а второй – сам корпус. Исходя из этого, появляется необходимость в заземлении водонагревателя, так как ток может пробивать на его корпус.

Преимущества и недостатки электродных котлов отопления

Мы будем сравнивать электродные модели лишь с другими электрическими водонагревателями. Во внимание не будут браться газовые котлы, которые, конечно, намного дешевле обходятся в эксплуатации, но требуют получения разрешительных документов на их использование, наличие проекта, газа и другие особые условия.

Итак, ионные котлы могут выгодно выделяются среди своих аналогов следующим:

Электродные котлы являются самыми малогабаритными отопительными элементами. Что совершенно не сказывается на их работоспособности.

они компактные, имеют простую конструкцию, поэтому хорошо подходят для применения на дачах или частных домах;
устройствам нестрашны перепады напряжения, так как последнее влияет лишь на мощность котла, но никак на его работу;
ионные водонагреватели быстро нагреваются и остывают, поэтому с ними удобно применять любые автоматизированные системы контроля температуры в помещении;
они безопасны, так как даже при отсутствии воды устройство не испортится, не вызовет пожар или замыкание, оно просто не будет работать (не будет замкнутой цепи);
они обладают отличным КПД, достигающим 98%.

Недостатки электродных водонагревателей:

знания в электротехнике нужны не только для того, чтобы соорудить котел, но и рассчитать параметры жидкости, ее электропроводности и количества примесей;
для работы устройства не подойдет обычная вода, например, из любой системы отопления, так как в такой жидкости много свободных ионов;
нельзя допускать попадание воздуха внутрь котла, так как это ускорит процесс коррозии металла, тем самым уменьшит срок службы водонагревателя;
нужно следить за температурой воды в котле, так как если она превысит отметку в 75 градусов, то это существенно увеличит затраты электроэнергии;
при установке прибора нужно его заземлять, в особенности это касается самодельных устройств;
мощность водонагревателя напрямую зависит от теплоносителя; качественная и правильно сделанная жидкость способна увеличить мощность прибора и наоборот;
они работают только от переменного тока.

Вы сможете использовать свой электродный котел в качестве проточного водонагревателя, просто подключив его к водопроводной системе.

Кроме этого стоит упомянуть несколько особенностей ионного нагревателя воды:

его можно использовать в качестве обычного проточного водонагревателя, а не только как котел;
легкость сборки и монтажа, простота ремонта положительно сказываются на его популярности;
очень дешевый, даже если покупать заводской вариант, а не делать его самостоятельно;
бесшумный, никак не воздействует на окружающую среду или человека, не выделяет токсинов или вредных веществ, поэтому его можно установить в любом месте.

Установка и эксплуатация электродных нагревателей воды

Хотя монтаж системы отопления с ионным котлом довольно просто, все же сначала вы должны усвоить несколько обязательных правил, без которых система или не будет работать вовсе, или же станет небезопасной и недолговечной.

оборудуйте систему манометром, который поможет следить за давлением в котле и трубах;
обязательно установите предохранительный клапан, чтобы последний сбрасывал излишки пара;
стоит смонтировать автоматические отводчики воздуха;
позаботьтесь об устройстве запорной арматуры, которая должна располагаться обязательно после расширительного бачка.

Схема системы отопления с использованием электродного котла довольно проста. Главное, установить все обязательные ее элементы. А именно: воздухоотводный и обратный клапаны, манометр, сливной и предохранительные вентили.

Сам котел необходимо монтировать строго вертикально, так как вода при нагревании превращается в пар и стремится вверх. Подача холодной жидкости осуществляется снизу. Устройство должно иметь отдельное крепление, а не висеть на трубах. Также не стоит устанавливать пластиковые трубы непосредственно на выходе из котла. Первые 1,5 метра трубы должны быть металлическими. Остальную часть системы отопления можно выполнить из металлопластиковых труб.

Электродный котел своими руками

Как говорилось ранее, ионный водонагреватель имеет относительно простую конструкцию, поэтому его можно сделать и самостоятельно. Стоит ли этим заниматься, ведь можно взять уже готовую модель в магазине, правда, немного переплатив.

Итак, для самостоятельного изготовления вам нужно купить или найти в закромах следующие материалы и инструменты:

тройник и муфту;
изоляционные материалы;
клеммы для подключения котла к электросети и заземлению;
один или несколько (по желанию) электродов;
стальная труба большого диаметра (для корпуса устройства);
сварочный аппарат;
набор ключей;
газовый ключ;
вентили, обратный и воздушный клапаны, манометр.

Берете трубу большого диаметра (около 100 мм) и длиной желательно от 250 мм. С помощью тройника в нее нужно вставить электрод. Через этот же тройник будет поступать вода. С другой стороны трубы нужно установить муфту, через которую уже нагретая жидкость будет идти в систему отопления.

Процесс сборки электродного котла достаточно прост, главное чтобы система была герметична и электрод не касался других металлических частей.

При монтаже электрода на тройник установите между ними изолятор (например, пластиковый). Не забывайте, что устройство должно быть герметичным. Если вы хотите трубу и тройник соединять между собой резьбовым соединением, то придется его заказать в токарной мастерской.

На трубу приварите болт и на него установите клемму для крепления будущего заземления. Сверху установите муфту и приварите металлическую трубу (как говорилось ранее с длиной 1,2-1,5 метра), после чего можно всю конструкцию закрыть декоративным корпусом.

Вывод

Электродный котел – хорошее решение для дач и загородных домиков. Его установка не требует разрешительных документов или отдельного помещения, а эксплуатация – повышенных требований к технике безопасности. Такое устройство можно сделать самостоятельно, но насколько это целесообразно – решать вам. Хотя водонагреватель имеет очень высокий КПД, все же его использование обходится намного дороже, чем эксплуатация газового аналога. Стоит отметить также требовательность ионного котла к теплоносителю и системе отопления. Если не выполнять обязательные требования, то устройство будет работать неэффективно и прослужит намного меньше заявленного срока.

Электродные котлы для отопления частного дома: отзывы

Предлагаем вам ознакомиться с отзывами на наиболее популярные модели ионных котлов “Галан”.

Используем котел уже более четырех лет. С легкостью обогревает 3 комнаты. Правда, последнее время устройство начало периодически выключаться. С чем это связано – неизвестно. В качестве теплоносителя используем обычную воду, котел показывает отличный КПД. Если бы не периодические отключения, то можно было бы смело ставить водонагревателю твердую пятерку по всем параметрам.

Недавно решили себе установить электродный котел. Выбрали электрокотел Галан мощностью в 6 кВт. Переживали, что не хватит мощности устройства, так как нужно было обогреть площадь в 60 квадратов при стандартной высоте потолков. Но опасения были напрасны. Котел отлично справился со своей задачей, при этом среднее потребление при уличной температуре -2-4 градуса составляет менее 400 кВт в месяц. Работает устройство по принципу климат контроля, то есть поддерживает постоянную температуру в доме.

Используем котел от “Галан” еще с середины 90-х годов. Модель на 5 кВт. Никаких нареканий на его работу нет. Устройство работает исправно, потребляет не слишком много электроэнергии. Хотя сейчас есть возможность установить газовое оборудование, делать этого не хочу, так как ионный водонагреватель намного безопаснее и надежнее. Лучше утеплить дом и тем самым сократить потребление электроэнергии. Правда, если температура за окном опускается ниже -10, котел уже потребляет более 600 кВт в месяц. Но у нас в регионе климат мягкий и зимой относительно тепло.

Электродный котел своими руками для отопления дома: пошаговый процесс изготовления и монтажа

Электродный (другое название – ионный) котел является одной из вариаций электрических приборов отопления. Он используется преимущественно в загородных домах и отличается тем, что вместо привычных ТЭНов оборудован набором электродов, которые, собственно, и занимаются нагревом рабочей жидкости. Подобное нововведение позволило избавиться от недостатков, характерных для электрооборудова ния – низкой производительнос ти и небольшого эксплуатационног о срока. Благодаря простоте конструкции, можно сделать электродный котел своими руками . Но перед тем как приступить к сборке, следует ознакомиться с особенностями его работы.

Электродный котел своими руками

Конструктивные особенности

С конструктивной точки зрения такой котел – это небольшая цельнометалличес кая труба с полиамидным напылением (оно выполняет функцию изолятора). К корпусу подсоединены ввод и вывод теплоносителя, а также клеммы питания. С одной стороны в трубу вставляется набор изолированных электродов, в то время как другая герметично запаяна.

Котел электродный

Рассмотрим технические параметры заводских моделей.

Длина – до 60 см, диаметр – не более 32 см.
Мощность может варьироваться между 2 и 50 кВт, другими словами, котлы способны отапливать помещение площадью до 1500 м².
Также они могут быть одно- и трехфазными. В первом случае подразумеваются маломощные приборы, используемые в частных домах, во втором – котлы с высокой производительнос тью, предназначающиес я для объектов промышленного типа.
Оптимальное значение потребления энергии достигается при температуре рабочей жидкости в 75ᵒС. Если показатель выше, то потребление энергии увеличивается, а если ниже, то оно, соответственно, снижается (при минусовых температурах показатель теплопроводности у жидкости ухудшается).

Принцип работы электродного котла. Сравнение электродного и тенового котлов

По способу подачи теплоносителя ионные приборы могут быть двух типов:

открытые системы характеризуются тем, что нагретая жидкость движется естественным путем, передает тепло и направляется обратно в теплогенератор;
в закрытых же имеются специальный насос и расширительный бак – они необходимы для начального этапа прогрева рабочей жидкости.

Обвязка котла

Видео – Как работает котел

О достоинствах

Чертеж ионного электрокотла

О недостатках

Но есть и своим минусы, среди которых:

невозможность работы от аварийных систем электропитания;
высокие требования к проводимости теплоносителя;
необходимость в заземлении вследствие высокого риска поражения током;
необходимость в специальных знаниях для контроля работы прибора.

Также отметим, что попадание воздуха в корпус может привести к достаточно быстрому образованию коррозии.

Технология изготовления. Инструкция

После ознакомления с устройством котла можно попытаться сделать аналогичный прибор в домашних условиях. Этот процесс не настолько труден, как может показаться, но требует предельной осторожности и внимательности. В противном случае готовое изделие может быть небезопасным.

Этап 1. Подготовка всего необходимого

Для работы потребуется такое оборудование:

сварочный аппарат;
электроды;
железный тройник;
электродная изоляция (из полиамида);
нулевой провод;
муфта;
клеммы заземления;
труба соответствующих размеров из стали;
изоляция для клемм.

Обратите внимание! На подготовительном этапе следует изучить схему работы подобного оборудования.

Этап 2. Сборка ионного котла

Вначале уясним несколько важных аспектов. Так, ионному котлу необходимо заземление, о чем упоминалось выше, а еще нулевой кабель должен подаваться исключительно на наружную трубу. Также стоит помнить о том, что фаза должна подаваться лишь на электроды.

Собираем котел

При соответствующей подготовке процедура сборки не должна вызывать никаких затруднений.

Собираем котел

Шаг 1. Вначале берется заранее приготовленная труба (оптимальные размеры – длина 25 см, диаметр 8-10 см). С одной стороны в трубу помещается набор электродов, с другой же устанавливается муфта для подключения к отопительной магистрали.

Чертеж ионного котла

Обратите внимание! Для монтажа электродов требуется тройник, посредством которого и будет происходить вход/выход теплоносителя.

Шаг 2. Возле электрода устанавливается изолятор, который помимо своей прямой функции послужит одновременно для дополнительной герметичности котла.

Шаг 3. Для изготовления изолятора используется термоустойчивый пластик высокого качества. Но для прибора важна не только герметичность, но еще и возможность резьбового соединения электрода с тройником. Именно поэтому рекомендуется поручить изготовление изолятора опытному специалисту, который сделает деталь в соответствии с необходимыми размерами.

Детали для сборки котла

Шаг 4. К корпусу приваривается большой болт. Далее к болту крепится нулевой кабель и заземляющие клеммы.

Обратите внимание! Для большей надежности можно прикрепить второй болт, аналогичный первому.

Шаг 5. После подключения к отопительной системе (это выполняется с помощью муфты) остается лишь скрыть готовый котел посредством декоративного покрытия. Такое покрытие необходимо не столько в целях эстетики, сколько для безопасности, защиты от поражений током. Не стоит пренебрегать этим, т. к. необходимо максимально ограничить доступ к теплогенератору.

Этап 3. Монтажные работы

На этом этапе обязателен монтаж таких элементов системы:

воздухоотводчики ;
манометр;
предохранитель.

При этом запорная арматура устанавливается уже после расширительного бака. Более детально с особенностями подключения поможет ознакомиться приведенная выше схема.

Монтаж котла электродного Монтаж котла электродного Схема подключения Сборка системы отопления Сборка системы отопления Сборка системы отопления Полифосфатный фильтр Настройка электродного котла

Видео – Ионный котел своими руками

Другие важные моменты установки.

Котел устанавливается исключительно вертикально, что объясняется только особенностями функционирования . Крепежные элементы должны быть отдельными.
Перед монтажом прибора вся отопительная система тщательно промывается. Для этого берется чистая вода, разбавленная соответствующим средством (таким, к примеру, как Rothenberger). Если используется загрязненный теплоноситель либо магистраль была некачественно промыта, то производительнос ть ионного котла существенно снизится. Промывка системы

Средство для промывки

Для заземления можно использовать лишь медный кабель ø4 мм (или больше) с сопротивлением не выше четырех Ом. Кабель подключается к клемме-нулю, которая, соответственно, расположена в нижней части корпуса агрегата.

Отопительные приборы (батареи) подбираются в соответствии с объемом системы. Оптимальный вариант – киловатт мощности прибора соответствует 8 литрам суммарного объема. Если превысить этот показатель, то котел будет функционировать дольше, чем требуется, вследствие чего возрастут затраты на электроэнергию.

Помимо того, при обустройстве отопительной системы предпочтение следует отдать биметаллическим сплавам или алюминию. Неприемлемо использование других сплавов, поскольку в них имеется много различных примесей, которые воздействуют на электропроводнос ть рабочей жидкости.

Если устанавливается открытая система, то используемые батареи в любом случае должны иметь полимерное напыление на внутренней поверхности, что воспрепятствует доступу воздуха и, как следствие, предотвратит коррозию. У систем закрытого типа подобного недостатка нет.

От чугунных изделий следует отказаться вовсе, ведь примеси, содержащиеся в них в большом количестве, снизят производительнос ть ионного котла. Также у таких батарей слишком большой объем, что повысит потребление электроэнергии.

Установленный котел

Видео – Подключение котла «Галаган»

Об используемом теплоносителе

Электродные котлы не нуждаются в специально подготовленном теплоносителе, для этого может быть использована обыкновенная вода (при условии, что ее удельное сопротивление не превысит 1,3 кОм/см). В связи с этим вода все же нуждается в определенной подготовке. Так, если залить просто дистиллированную воду, то никакого успеха это не принесет, т. к. она не проводит электричества.

Процесс подготовки заключается в проведении экспериментов, вследствие которых сопротивляемость повышается (для этого используется пищевая сода, для приборов из алюминия – АСО-1) или уменьшается (добавляется талая или дождевая вода).

Цены на модельный ряд электрических котлов

В качестве заключения

Теперь вы знаете, каков принцип работы электродного котла и как можно собрать подобный агрегат в домашних условиях, сэкономив немало денег. Главное в работе – четко следовать инструкции и соблюдать требования техники безопасности. В таком случае никаких проблем не возникнет.

Характеристики электродных электрических котлов	Очаг-2	Очаг-3	Очаг-5	Очаг-6	Гейзер-9	Гейзер-15	Вулкан-25
Объем отапливаемого помещения (м.куб)	75	120	175	200	340	550	850
Номинальная потребляемая мощность (кВт)	2	3	5	6	9	15	25
Номинальное напряжение (В)	220	220	220	220	380	380	380
Ориентировочный полугодовой расход электроэнергии (кВт/ч)(при правильной теплоизоляции помещения)	0,5	0,75	1,25	1,5	3	4	6,5
Максимальный ток электрокотла по каждой фазе (А), частота 50 Гц	9,1	13,7	22,7	27,3	13,7	22,7	37,5
Номинальный ток автоматики. Электромеханический вариант (А)	20	26	25	32	3×16	3×25	3×40
Сечение провода, медь (мм.кв.) 220 В	4 (220 В)	4 (220 В)	6 (220 В)	6 (220 В)	4 (380 В)	4 (380 В)	6 (380 В)
Рекомендуемый объем теплоносителя в отопительной системе (л)	20-40	25-50	30-60	35-70	50-100	100-200	150-300
Диаметр патрубков «Вход» и «Выход» электродного электрокотла (мм)	25	25	25	25	32	32	32
Класс защиты от поражения электрическим током	1	1	1	1	1	1	1
Длина (мм)	315	315	315	355	360	410	460
Масса (кг)	1,1	1,1	1,1	1,1	5,0	5,3	5,7

Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять!

Как сделать электродный котёл своими руками

Электрические системы отопления удобны, неприхотливы в обслуживании и достаточно просты в установке. Кроме привычных ТЭНов, в последнее время становятся популярными электродные (ионные) нагревательные устройства. Изготовить электродный котёл своими руками несложно, потребуются минимальный инструмент и навыки работы со сварочным аппаратом, а также нужно следовать общим рекомендациям.

Устройство и принцип работы

В основе такого способа нагрева теплоносителя лежит процесс хаотичного перемещения ионов воды под воздействием переменного электрического тока. Любой подобный котёл состоит из массивного электрода, на который подаётся напряжение, а в качестве второго электрода с нулевой фазой выступает металлический корпус нагревателя. Дальнейший процесс напоминает электролиз, только ионы движутся не от катода к аноду, а хаотично перемещаются в разные стороны с частотой 50 Гц.

Устройство электродного котла

Электролит обладает плохой проводимостью и большим сопротивлением, чем сталь или алюминий, поэтому при прохождении через него электрического тока происходит выделение тепловой энергии. Мощность устройства рассчитывают по формуле: P=U*I, где U – подаваемое напряжение (В), а I – сила тока (А).

Преимущество такой схемы перед ТЭНом заключается в отсутствии промежуточной теплоизоляционной прослойки между нагревательным элементом и теплоносителем, что обеспечивает максимально возможный КПД. Фактически вся подаваемая электроэнергия преобразуется в тепловую.

Схема преобразования электроэнергии в тепловую

Это важно! Концентрация соли в электролите влияет на сопротивление жидкости и определяет максимально возможный протекаемый ток. Информация об этом содержится в справочниках или инструкции по эксплуатации заводского котла.

Плюсы и минусы

Несмотря на то, что такие котлы появились относительно недавно, информации по их использованию достаточно. Кроме простоты конструкции, ионные котлы обладают и другими плюсами:

КПД достигает рекордных 99%, другие системы имеют меньший коэффициент в силу особенностей своего устройства;
Экономичнее других нагревательных устройств на 15–20% при аналогичной выделяемой мощности;
Не зависит от перепадов напряжения, будет греть даже при сильном его падении, но с меньшей эффективностью;
Не боятся утечки жидкости, при включении «на сухую» перегрева не произойдёт из-за невозможности процесса нагрева без электролита;
Бесшумность работы;
Компактные размеры устройства.

К сожалению, недостатки у ионных котлов тоже есть:

Система отопления склонна к накоплению статического электричества и поражению электрическим током, поэтому качественное заземление обязательно;
Теплоноситель должен иметь определённые показатели сопротивления, простая вода из крана не подходит;
Необходимость установки электронного блока управления и термодатчиков для контроля за постоянной температурой;
Потребление электроэнергии и стоимость 1 ккал выше, чем у твердотопливных или газовых котлов;
Потребуется использовать специальные радиаторы отопления.

Как рассчитать мощность

Целесообразность установки отопительного котла того или иного типа определяется условиями его эксплуатации и площадью помещения. На основании этих данных рассчитывают минимальную мощность и стоимость эксплуатации за отопительный сезон или целый год.

Формула мощности: W=W_e*S (кВт);

W – это оптимальная мощность нагревательной установки;
W_e – удельная мощность для единицы площади, зависит от региона (южные районы порядка 0,05–0,07, северные и центральные – до 0,2);
S – общая площадь (м 2 );

Могут вводиться дополнительные поправочные коэффициенты для разных типов зданий и кровли:

крыша без теплоизоляции – 0,25;
нет наружного стенового утеплителя – 0,35;
сквозняки или мощная вентиляция – 0,15.

Эти и другие поправки содержатся в справочной литературе, а также соответствующих ГОСТах.

Это важно! Получив необходимое значение мощности котла, сравните его с максимально возможной нагрузкой на электрическую сеть в доме. Гаражные и садовые кооперативы имеют слабые сети и не способны питать мощные нагревательные приборы.

Схема подключения к отопительной сети

Для нормальной эксплуатации потребуется установка циркуляционного насоса, расширительного бака, специального фильтра и блока автоматики. Чаще всего используются 3 типовых схемы включения электрокотла в отопительный контур.

Стандартная или последовательная

Самая распространённая принципиальная схема, в которой теплоноситель подаётся сверху вниз при помощи насоса. Позволяет подключать большое количество радиаторов отопления.

Принципиальная схема подключения котла является самой распространённой

Параллельная схема

Хорошо подойдёт небольшим помещениям с 1–2 секциями батарей. Циркуляция жидкости в таком контуре возможна самотёком за счёт конвекции. Также может быть подключён второй котёл или центральное отопление.

1 – котёл, 2 – радиаторы системы отопления, 3 – расширительный бак; 4 – кран заполнения/подпитки системы из водопровода

Подключение тёплого пола

В домах с центральным или газовым отоплением электродные котлы малой мощности используют для обогрева пола. Такой пол дольше сохраняет тепло и делает микроклимат в помещении мягче, чем при использовании инфракрасных обогревателей.

Подключить тёплый пол к котлу можно самостоятельно

Нагрев воды в системе горячего водоснабжения предполагает применение специальных 2-х контурных котлов, которые могут быть также подключены к общей отопительной системе.

Перед началом работ на чертеже необходимо указать количество контуров, места расположения радиаторов отопления и общее количество труб, места установки насосов и фильтров. Предусмотреть краны для слива воды и заправки жидкости в контур.

Как сделать самому

Вначале необходимо определиться с типом электродного котла – одноконтурный для отопления или двухконтурный для ГВС. Во втором случае корпус котла устанавливается внутри ёмкости с водопроводной водой.

Материалы и инструменты для изготовления электродного котла

Большинство подходящих по размеру заготовок можно найти, порывшись в гараже, а недостающие детали докупить в магазине. Сложного инструмента также не потребуется. Для сборки стандартного котла мощностью до 10 кВт необходимо следующее:

Сварочный аппарат, желательно современный инверторный, с таким проще справиться, а качество швов получится весьма приличным;
Болгарка;
Дрель;
Обрезок стальной трубы длиной 20–30 см и диаметром 8–10 см, он послужит корпусом;
Металлический стержень диаметром 1–2 см и длиной 10–15 см для центрального электрода;
Железный тройник диаметром, как у корпуса котла, для крепления электрода и подводящих трубок (готовые продаются в сантехнических магазинах);
Муфта с переходником под стандартную трубную резьбу и подходящая по диаметру к корпусу;
Изолятор для электрода из подходящей биметаллической заглушки или фторопластового уплотнителя;
Контакты для нулевой фазы и заземления из подходящих болтов с гайками на М6 или М8;
Герметик или специальная уплотнительная лента;
Уголок для изготовления крепежа корпуса котла к стене или полу.

Технология изготовления

Работу ведём в такой последовательности:

Готовую заготовку корпуса подрезают в размер и зачищают острые кромки. С одного конца устанавливают готовый тройник и тщательно проваривают соединение. К противоположной стороне приваривают муфту или стандартный резьбовой фланец под муфту. В этом случае соединение дополнительно герметизируется. Допускается нарезать резьбу на трубе под тройник и муфту. Теплоноситель будет поступать в котёл через тройник, а затем после нагрева в систему отопления через муфту с краном.
К электроду заранее привариваем клемму из подходящего болта. В изоляторе сверлим отверстие под электрод. Сам электрод и изолятор – это самые ответственные узлы в котле. Все соединения необходимо выполнить аккуратно и посадить на герметик во избежание течей.

Процесс изготовления электродного котла не вызывает особых трудностей

Это важно! Место подключения фазы к электроду должно быть тщательно заизолировано или закрыто защитным кожухом, чтобы избежать случайного поражения электрическим током:

К корпусу привариваем два болта – один для подключения заземления, второй для подвода нулевой фазы. Заземление обязательно из медного провода сечением не менее 4 мм 2 .
Очищаем от ржавчины и окрашиваем термостойкой краской.
Изготавливаем крепёж котла из уголков и размещаем его в нужном месте. Закрываем декоративным экраном и подключаем к сети.

Схема подключения электродного котла

Перед окончательной установкой собранного котла испытайте его на герметичность. Для этого залейте в него керосин или похожую жидкость с высокой текучестью. Также можно проверить герметичность, нанеся мыльный раствор на стыки и сварные швы, а внутрь корпуса подать воздух под давлением от 3 атм., например, от автомобильного насоса. Затем котёл промывают специальными составами, удаляющими накипь и ржавчину внутри.

Монтаж самодельного котла в систему отопления

Работа электродного котла отличается от индукционного или ТЭНового, поэтому его эксплуатация потребует своей схемы подключения. В процессе пропускания тока через теплоноситель выделяется электролизный газ (водород), который ухудшает работоспособность системы. Для его удаления в верхней части системы врезается специальный предохранительный клапан, стравливающий избытки давления в системе.

Расширительный бак;
Манометр;
Автоматический клапан сброса воздуха;
Запорная арматура.

Установка ионного котла любого типа возможна только в вертикальном положении, а выводная труба обязательно берётся металлическая длиной до 1,5 м. Остальная разводка выполняется из композитных или любых других труб.

Электродный котёл, сделанный своими руками

Рабочая температура теплоносителя в герметичной системе достигает 120 градусов, поэтому обязательно наличие защитных кожухов. Преимущество герметичного контура состоит в том, что на стенках труб долгое время не образуются ржавчина и накипь.

Мощность электродного котла можно регулировать, изменяя концентрацию растворенных солей в теплоносителе. Для получения оптимального сопротивления жидкости применяют такой метод:

Берём дистиллированную воду или дождевую (снеговую);
Потребуются ёмкость, амперметр, большой шприц для воды или мерный стакан, пищевая сода;
По закона Ома рассчитываем силу тока в цепи (для котла мощностью 4 кВт при напряжении 220 В сила тока составит 18А);
Разводим соду в ёмкости в пропорции 1 к 10 и заливаем в систему через расширительный бак;
Амперметр подключаем к клеммам котла и смотрим на показания на включённом и прогретом котле;
Доливаем воду до появления нужного значения силы тока.

Надо помнить, что процесс изменения концентрации теплоносителя происходит постепенно, поэтому стоит подождать окончательного установления тока на 16–17 Амперах. В дальнейшей эксплуатации следует регулярно проверять значение силы тока в системе, а при необходимости корректировать плотность жидкости добавлением соды или воды.

Это важно! Маленькая концентрация электролита снижает эффективность работы котла и ведёт к повышенному образованию газа.

Выбор радиатора для работы с электродным котлом

Из-за особенностей теплоносителя с большим количеством растворённых солей для работы в отопительном контуре подходят не все радиаторы. Для этого типа нагревательных устройств допускается применение алюминиевых или биметаллических конструкций. Они хорошо держат нагрев свыше 100 градусов и повышенное давление, а внутренняя поверхность остаётся чистой даже после нескольких лет эксплуатации.

Алюминиевые и биметаллические радиаторы хорошо сохраняют тепло

Это важно! Объём и количество секций подбирают, исходя из такого правила: на 1 кВт установленной мощности должно быть 8–10 литров жидкого теплоносителя. Излишнее количество жидкости не улучшит обогрев в доме, а вот затраты на её нагрев будут выше.

Информация об объёме секций радиаторов указывается на упаковке, а объём жидкости, циркулирующей по трубам, находят по формуле: V=S*L (м 3 или литры), где V – общий объём, S – площадь поперечного сечения трубы, L – суммарная длина всех труб системы отопления.

Электродные котлы малой и средней мощности хорошо зарекомендовали себя для отопления помещений площадью до 100 м 2 . При этом они могут работать от общедоступной сети 220 В, а предельная сила тока не превышает 20 А. Такие устройства идеально подойдут для отопления загородного дома или гаража. Изготовленный самостоятельно котёл и теплоноситель принесут значительную экономию, а по своим эксплуатационным характеристикам не будут уступать фирменным изделиям.

Видео: электродный электрокотёл своими руками

Единственное ограничение на эксплуатацию электродных котлов – это замерзание жидкости при минусовых температурах. Использовать антифриз запрещается, а водно-солевой раствор превратится в лёд уже при минус 4–5 градусах.

Руководство по сборке электродного котла своими силами

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

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

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

1 Как работает электродный котел
2 Видео инструкция
3 Плюсы и минусы такого котла
4 Необходимые материалы
5 Технология изготовления электродного котла
6 Монтаж и особенности эксплуатации прибора
7 Выбор радиаторов
8 Как будет работать котел

Как работает электродный котел

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

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

Видео инструкция

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

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

Плюсы и минусы такого котла

У котла электродного типа есть целый ряд неоспоримых достоинств.

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

Сравнение КПД ионного и ТЭНового котлов

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

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

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

О том как правильно выбрать отопительную систему для дома читайте тут

Необходимые материалы

Для изготовления ионного котла нам обязательно потребуется:

твердость и целеустремленность;
сварка, умение ею пользоваться;
железный тройник;
труба из стали, которая имеет необходимые нам габариты;
муфта;
клеммовые и электродные изоляторы;
набор электродов;
клеммы для заземления и нуля.

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

Технология изготовления электродного котла

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

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

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

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

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

Монтаж и особенности эксплуатации прибора

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

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

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

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

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

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

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

Выбор радиаторов

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

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

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

Как будет работать котел

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

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

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

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

В качестве заключения

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

Как сделать электродный котел своими руками

Отопительные установки, преобразующие электрическую энергию в тепловую разными способами, выпускаются многими производителями. Однако можно существенно сэкономить на покупке, если знать как самому сделать электродный котел своими руками. Для загородного дома небольших или средних размеров аппарат можно изготовить самостоятельно, поскольку его конструкция не отличается сложностью.

Устройство и принцип действия

Самодельный электродный котел

Всем известен самодельный кипятильник из двух лезвий, прикрученных к спичкам. Такой же и принцип работы электродного котла, он основан на процессе электролиза. В обычной воде содержатся соли разных металлов, благодаря чему она становится проводником. Если к металлическим контактам, погруженным в воду, подавать постоянный ток, то заряженные частицы солей (ионы) начнут непрерывно двигаться от одного контакта к другому и осаживаться на нем. В нашей сети ток переменный, частотой 50 Гц, тогда ионы будут менять направление своего движения 50 раз в секунду.

Чем больше вода, протекающая через электродный котел, содержит солей, тем интенсивнее движение частиц и меньше сопротивление жидкости. По закону Ома при постоянном напряжении уменьшение сопротивления приводит к увеличению силы тока. Поскольку вода не проводит электричество так же хорошо, как медь или алюминий, то рост силы тока приводит к ее интенсивному нагреву. Таким способом электродные отопительные котлы преобразовывают почти 100% электроэнергии в тепло. Сила тока, а следом за ней и мощность нагревателя зависит от концентрации солей в теплоносителе:

P = UI, где:

P – значение мощности, Вт;
U – напряжение в сети, для однофазной сети равно 220 В, для трехфазной – 380 В;
I – сила тока, А.

Производителями обычно используется следующее устройство электродного котла отопления: цилиндрический корпус из отрезка трубы, внутри которого расположен круглый электрод. Он служит первым контактом, к которому подводится фазный провод. Второй контакт – это сам корпус, к нему подключается нулевой провод. Во избежание поражения электротоком корпус аппарата обязательно нужно заземлить, для чего на нем предусматривается третий контакт. Такую же конструкцию принимают мастера, чтобы изготавливать электродные котлы своими руками.

Порядок выполнения работ по изготовлению нагревателя

Для начала нужно изучить чертеж самодельного электродного котла, в нем представлена конструкция, требующая минимума сварочных работ.

1 – железная бесшовная труба Ø57 мм с внутренней резьбой; 2 – покрытие из термостойкой краски; 3 – патрубки входа и выхода теплоносителя Ø32 мм с наружной резьбой; 4 – боковые металлические заглушки; 5 – внутренний электрод для котла Ø25 мм; 6 – присоединительные клеммы с резьбой М6 для подключения нулевого провода и заземления; 8 – прокладки из резины или паронита.

Если вы имеете навыки сварщика и соответствующее оборудование, то можете изменить конструкцию, приварив вместо резьбовых заглушек круги из металла. Некоторые мастера делают электродный водонагреватель с выходом теплоносителя вверх, установив патрубок вместо заглушки. Внутренний электрод нужно будет изолировать от корпуса, для этой цели можно применять разные фторопластовые втулки или изготовить саму заглушку из стеклотекстолита. Тем и хороши электродные котлы отопления, изготовленные своими руками, что есть широкий простор для улучшений и модернизации с использованием подручных материалов. Только не следует увлекаться и делать аппарат из разных металлов, они могут образовать гальваническую пару, в результате на одном из электродов будет активно расти накипь.

Инструкция по сборке

Когда появилось понимание, из чего сделать электродный котел своими руками, можно приступать к заготовке деталей и сборке, соблюдая инструкцию:

Разметить и отрезать трубы для корпуса и патрубков, в них с помощью болгарки сделать выборки сферической формы для прилегания к цилиндрической поверхности корпуса. В нем просверлить отверстия в местах приварки патрубков.
Нарезать все резьбы можно с помощью специальных метчиков и плашек для трубной резьбы. Если таких приспособлений нет, надо обратиться в токарную мастерскую. Там же можно выточить заглушки, фторопластовую втулку и внутренний электрод.
К корпусу приварить готовые патрубки и клеммы для присоединения проводов.
Закрепить электрод в заглушке и установить его в самодельный электродный котел. Закрутить и затянуть обе заглушки.
Готовое изделие можно окрасить эмалью, стойкой к температуре до 120 ºС.

После сборки необходимо проверить сварные швы на проницаемость. Просто наполнить аппарат водой недостаточно, поскольку рабочее давление в системе может достигать 2 Бар, а аварийное – 3 Бар. Швы нужно очистить от шлаков и покрыть мыльной пеной. После этого создать внутри корпуса избыточное давление с помощью компрессора, в местах непроваров будут появляться пузырьки. По окончании проверки самодельный электродный котел отопления можно размещать в топочной и подключать к системе, используя такую схему:

1 – отопительная электроустановка; 2 – группа безопасности, состоит из предохранительного клапана, воздухосбрасывателя и манометра; 3 – шаровой кран; 4 – приборы отопления; 5 – расширительный бачок; 6 – кран для опорожнения; 7 – сетчатый фильтр; 8 – насос.

Вывод нагревателя в рабочий режим

Последний этап – подключение проводов электропитания и заземления, заполнение системы водой и настройка электродного котла. Его потребуется вывести на рабочую мощность корректировкой состава теплоносителя. Обычно используют водопроводную воду, но она имеет ряд вредных включений, которые образуют накипь на поверхностях электродов. Идеальный вариант – в самом начале заполнить систему дистиллированной водой, если ее нет – дождевой или водопроводной.

Для настройки нужно иметь такие приборы и материалы:

токовые клещи или амперметр;
сода;
шприц;
емкость для размешивания.

Поскольку электродные котлы, сделанные своими руками по приведенному чертежу, будут иметь ориентировочную мощность 4 кВт, то по расчету сила тока в цепи должна быть 4000 Вт / 220 В = 18 А. Амперметр присоединяется к проводам питания, после чего аппарат включается в сеть для нагрева воды в системе. В это время в емкости делается раствор соды, ориентировочная пропорция — 1 / 10. Его лучше добавлять в систему через открытый расширительный бак или другое место шприцем.

После включения первые показания амперметра будут меньше, чем 18 А. Небольшими порциями, не спеша, в теплоноситель для электродных котлов добавляется раствор соды. При этом система должна быть полностью прогрета. Если была залита дистиллированная вода, то процесс займет длительное время, нужно запастись терпением. Доливку надо прекратить, когда прибор покажет 16—17 А, иначе можно превысить концентрацию. Это чревато закипанием и выбросом пара или разрывом пластиковых труб.

Заключение

Электродный котел прост в изготовлении, надежен в работе и занимает небольшое пространство в топочной. Единственное его слабое место – требования к составу теплоносителя. Когда их выполнить невозможно, то желательно ставить индукционный котел, который нагревает теплоноситель вихревыми токами и не зависит от концентрации солей в воде.

Для тех, кто хочет попробовать сделать котел на твердых видах топлива, советуем почитать статью про изготовление самодельного пиролизного котла.

Электродные котлы своими руками

Электродный котел представляет собой прибор прямого действия. В нем вода нагревается путем прохождения тока через теплоноситель. Нагрев происходит из-за хаотичного движения ионов теплоносителя с частотой 50 колебаний в секунду. Эффективность нагрева зависит от особенностей теплоносителя.

Тепловая энергия производится за счет движения ионов. Она передается теплоносителю. Так электродный котел экономит до 40% электроэнергии по сравнению с другими разновидностями котлов с электропитанием.

Принцип действия

Проводник тока в такой системе — вода, поэтому ее нужно подготовить. В жидкости должно содержаться необходимое количество соли. Для этого соль растворяется в воде и добавляется в систему до необходимого уровня. Пропорции соли в жидкости указаны в паспорте котла.

Поскольку ток проходит прямо через воду, то и подключение такого котла нельзя производить через УЗО, ведь это снизит электробезопасность всей системы. Известно, что прохождение тока через воду образует электролиз, приводящий к возникновению электролизного газа. Он является препятствием для нормальной работы системы, поэтому время от времени нужно спускать воздух из системы.

Если происходит утечка теплоносителя из системы, то замыкание не будет, поскольку нет цепи (жидкости). В ходе включение электродного котла случается большой скачок напряжения, поэтому питание нужно подвести автономно.

В ходе нагрева теплоносителя снижается электрическое сопротивление проводника, поэтому теплоноситель нужно очень тщательно подготовить и проверить уровень соли несколько раз. По причине снижения сопротивления в теплоносителе может произойти электродуговой пробой (это почти замыкание).

Одним из самых известных электродных котлов является отопительный прибор Галан. Познакомиться с отзывами потребителей и разновидностями модели можно здесь: https://teplo.guru/kotly/modeli/kotly-galan.html

Преимущества и недостатки электродных котлов

необходима большая мощность электричества для подключения;
высокая стоимость электричества;
низкий уровень электробезопасности;
нестабильность электроснабжения.

Но появления всех вышеназванных минусов можно избежать и тогда котел получить немало преимуществ.

Плюсы:

возможность управлять системой через Интернет;
автономное отопление;
компактность системы;
невысокая цена оборудования;
возможность подключения горячего водоснабжения;
легкость монтажа;
пожаробезопасность;
не требует отдельного помещения;
экологическая чистота;
бесшумность работы.

Чтобы серьёзно сэкономить, можно воспользоваться статьёй о получении электричества из земли и воздуха: http://teplo.guru/elektrichestvo/besplatnoe-elektrichestvo.html

Схемы подключения котла в систему

Изучив тепловую схему отопления, вы сможете создать электродный котел своими руками.

Индукционный котел можно использовать и для нагрева воды для бытовых нужд и для отопления помещений. Существуют различные схемы подключениядля разных случаев использования: Для проточного нагрева воды и для отопления помещения.

В зависимости от различных потребностей есть разные схемы подключения электродных котлов в системы:

однофазное подключение;
параллельно с другими приборами обогрева;
трехфазное подключение;
подключение блоков автоматического контроля и регулировки.

Создание электродного котла своими руками

Перед началом работ нужно купить необходимые для этого материалы и подготовить нужные инструменты:

Стальная труба (диаметр 100 мм и длина 4 м);
Сварочный аппарат;
Электрод;
Крепеж.

Основные этапы проведения работ

Существует определенная последовательность при создании электродного котла своими руками:

Создание схемы работы системы отопления. Может использоваться одноконтурная схема для отопления, или же двухконтурная, которая обеспечит и отоплением и горячей водой;
Заземление и установка котла для устранения статического электричества;
Обеспечение циркуляции жидкости путем повышения ее температуры нагрева;
Использование эффективных материалов радиаторов, которые хорошо взаимодействуют с водой.

Технологический процесс

Сварочным аппаратом привариваем небольшой «стакан» к концу трубы. С обратной стороны встраиваем электрод, он должен достать до дна нашего «стакана». После этого нужно заварить трубу с обеих сторон. Важный момент: 0,7 литра воды нужно залить перед установкой электрода.

Труба крепится с уклоном к стене и делается надежное заземление. Далее подается фаза на электрод, на корпус трубы «0». Следующий шаг — включение стандартного напряжения в 220 В. Мощность самодельного котла регулируется манометром, который нужно подключить через трехходовой кран к схеме.

Подобный котел будет нагреваться до 120 градусов. При этом замкнутость системы исключает образование коррозии внутри трубы, что увеличит срок службы прибора. Здесь, кстати, можно не контролировать состав воды.

Принцип работы самодельного электродного котла

Жидкость, налитая в «стакан», в нашем случае это вода, начинает через время кипеть. Пар, который постепенно образуется, начнет подниматься по трубе и отдавать тепло, превращаясь в воду. Вода же будет стекать вниз по наклоненной трубе и медленно оказываться в «стакане». Потом цикл будет начинаться снова.

Высокий уровень экономичности такого отопления при больших объемах обогрева позволяет делать их небольшого размера, что является еще одним преимуществом.

Если нужно обогреть большой объем помещений, то можно создать несколько электродных котлов в различном порядке для получения нужных характеристик на выходе. Дополнительный плюс в том, что такие котлы можно монтировать и устанавливать без получения на это специального разрешения.

Получение оборудования высокой экономичности в процессе производства тепла — это только одна из целей обогрева помещений в зимнее время года. Другая сторона проблемы — это небольшой расход тепла на получение комфортного микроклимата в помещениях разного типа и назначения. Важно также позаботиться о теплоизоляции дома или квартиры, и о соблюдении энергосберегающих технологий конструкций при строительстве дома в целом.