Изготовление ионного котла в домашних условиях

Ионный котел Галан

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

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

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

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

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

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

Комбинированное устройство

Необходимость в максимальной надежности привела к тому, что были изобретены комбинированные датчики-реле контроля пламени Archives, к примеру. Основное отличие от обычного прибора в том, что устройство использует два принципиально разных метода регистрации — ионизационный и оптический.

Что касается работы оптической части, то в данном случае она выделяет и усиливает переменный сигнал, который характеризует протекающий процесс горения. Во время горения горелки и пульсирует, данные фиксируются встроенным фотодатчиком. Зафиксированный сигнал передается на микроконтроллер. Второй же датчик ионизационного типа, который может получать сигнал только при условии, что существует зона электропроводности между электродами. Данная зона может существовать лишь при наличии пламени.

Таким образом, получается, что устройство оперирует двумя разными способами контроля пламени.

Простой ионный котле своими руками

Ознакомившись с особенностями и принципом, по которому функционируют ионные котлы отопления, настает пора задаться вопросом: как собрать подобное оборудование своими руками? Вначале нужно подготовить инструмент и материалы:

Труба стальная диаметром 5-10 см
Клеммы заземления и нулевого провода
Электроды
Провода
Металлический тройник и муфта
Упорство и желание

Прежде чем начинать соединять все воедино, стоит запомнить три очень важных правила, касающихся безопасности:

На электрод подается исключительно фаза
На корпус подается исключительно нулевой провод
Обязательно предусматривается надежное заземление

Чтобы собрать ионный электродный котел, достаточно следовать следующей инструкции:

Вначале подготавливается труба длиной 25-30 см, которая будет выполнять роль корпуса
Поверхности должны быть ровными и без коррозии, зазубрины с торцов зачищаются
С одной стороны, посредством тройника устанавливаются электроды
Тройник также необходим для организации выхода и входа теплоносителя
Со второй стороны делают подключение к отопительной магистрали
Между электродом и тройником установить изолирующую прокладку (подойдет термостойкий пластик)

Чтобы добиться герметичности, резьбовые соединения должны быть точно подогнаны друг к другу
Чтобы закрепить нулевую клемму и заземление, к корпусу приваривают 1-2 болта

Собрав все воедино, можно врезать котел в отопительную систему. Подобное самодельное оборудование вряд ли сможет отопить частный дом, но для небольших подсобных площадей или гаража станет идеальным решением. Можно закрыть установку декоративным кожухом, при этом стараясь не ограничивать к нему свободный доступ.

Особенности монтажа ионных котлов

Обязательное условие при монтаже ионных котлов отопления – наличие предохранительного клапана, манометра и автоматического воздухоотводчика. Располагать оборудование нужно в вертикальном положении (горизонтальное или под углом недопустимы). При этом около 1.5 м подводящих труб – не оцинкованная сталь.

Нулевую клемму принято располагать внизу котла. К ней подключают заземляющий провод с сопротивлением до 4 Ом и сечением свыше 4 мм. Не следует полагаться исключительно на ОЗУ – оно не способно помочь при утечке токов. Сопротивление также должно соответствовать правилам ПУЭ.

Если отопительная система совершенно новая, подготавливать трубы не нужно – они должны быть чистыми внутри. Когда котел врезается в уже эксплуатируемую магистраль, обязательно проводится промывка ингибиторами. На рынках предлагается большой ассортимент средств для удаления отложений, солей и накипи. Однако каждый производители электродных котлов указывает те из них, которые считает лучшими для своего оборудования. Их мнению следует придерживаться. Пренебрегая промывкой, установить точное омическое сопротивление не удастся.

Очень важно подобрать радиаторы отопления к ионному котлу. Модели с большим внутренним объемом не подойдут, так как на 1 кВт мощности потребуется более 10 л теплоносителя

Котел будет постоянно работать, тратя часть электроэнергии напрасно. Идеальное соотношение мощности котла и общего объема системы отопления – 8 л на 1 кВт.

Если говорить о материалах – лучше устанавливать современные алюминиевые и биметаллические радиаторы с минимальной инертностью. Выбирая алюминиевые модели, предпочтение отдают материалу первичного типа (не переплавленному). В сравнении со вторичным он содержит меньше примесей, снижая омическое сопротивление.

Меньше всего с ионным котлом совместимы чугунные радиаторы, так как они больше всех подвержены загрязнениям. Если возможности заменить их нет, эксперты рекомендуют соблюдать несколько важных условий:

В документах должно быть указано соответствие европейскому стандарту
Обязательны установка фильтров грубой очистки и уловителей шлама
Еще раз производится общий объем теплоносителя и выбирается подходящее по мощности оборудование

Устройство и технические характеристики

Конструкция ионного котла, на первый взгляд, сложна, однако она проста и не принудительна. Внешне он представляет собой стальную цельнотянутую трубу, которая покрывается полиамидным электроизоляционным слоем. Производители постарались максимально обезопасить людей от поражения током и утечек дорогостоящей энергии.

Помимо трубчатого корпуса электродный котел в себе содержит:

Рабочий электрод, который выполнен из особых сплавов и удерживается защищенными полиамидными гайками (в моделях, работающих от 3-х фазной сети, предусмотрено наличие сразу трех электродов)
Вводящие и выводящие теплоноситель патрубки
Клеммы заземления
Клеммы, подающие питание на корпус
Резиновые изоляционные прокладки

Форма внешнего корпуса ионных отопительных котлов – цилиндрическая. Большинство распространенных бытовых моделей соответствуют следующим характеристикам:

Длина – до 60 см
Диаметр – до 32 см
Вес — около 10-12 кг
Мощность оборудования – от 2 до 50 кВт

Для бытовых нужд используются компактные однофазные модели мощностью не более 6 кВт. Их достаточно, чтобы полностью обеспечить теплом коттедж площадью 80-150 м. кв. Для больших промышленных площадей используют 3-х фазное оборудование. Установка мощностью 50 кВт способна отопить помещение до 1600 м. кв.

Однако электродный котел работает наиболее эффективно совместно с управляющей автоматикой, включающей в себя следующие элементы:

Блок пускателя
Защиту от скачков напряжения
Контроллер управления

Дополнительно могут устанавливаться управляющие GSM-модули для удаленного включения или отключения. Низкая инертность позволяет быстро реагировать на колебания температуры в окружающей среде.

Должное внимание стоит уделять качеству и температуре теплоносителя. Оптимальной жидкость в отопительной системе с ионным котлом считается разогретая до 75 градусов

В этом случае электропотребление будет соответствовать указанному в документах. Иначе возможны две ситуации:

Температура ниже 75 градусов – потребление электричества снижается вместе с КПД установки
Температура выше 75 градусов – потребление электричества возрастет, однако и без того высокие показатели КПД останутся на прежнем уровне

Что такое датчик перегрева

Помимо датчика тяги, существует также датчик перегрева. Он представляет собой устройство, который предохраняет воду, нагреваемую котлом от закипания, которое происходит при повышении температуры свыше 100 градусов по Цельсию.

При срабатывании такое устройство выключает котел. Датчик перегрева работает исправно только при правильной установке. Повышение температуры воды без этого устройства, грозило бы выходом из строя газового котла.

Датчик наличия перегрева следит за повышением температуры в контуре нагрева. Он устанавливается на выходе из теплообменника контура нагрева. При достижении критической температуры размыкает контакты и отключает котел.

Причины срабатывания датчик перегрева:

Подобное устройство может сработать при слишком сильном нагреве воды в колонке;
При плохом контакте датчика;
Из-за его неисправности;
Если датчик имеет плохой контакт с трубой.

Для того, чтобы сделать датчик нагрева более чувствительным используют теплопроводящую пасту. При перегреве датчик блокирует работу котла. Современные устройства способны указывать код поломки на дисплее.

Не срабатывает автоматика газового котла

Почему не отключается газовый отопительный котел?

Это происходит, если на газовых теплогенераторах, таких как Baxi (Бакси), Кебер, Лемакс, Мимакс, Дани, Данко, Житомир и др. произошло следующее:

неисправен термодатчик на входе в систему отопления или на обратной линии — датчик не срабатывает при достижении заданной температуры и прибор работает без остановки.

Осмотрите механическое соединение проводов, наличие окислов на них, зачистите и восстановите соединение. Если это не дало результата, проверьте датчики на короткое замыкание и обрыв, при обнаружении неисправности замените датчик;
низкая температура в обратном контуре отопления, не соблюдена дельта разницы температур между подающей и обратной линией. Это случается в двухконтурных агрегатах Кебер, Юнкерс, Аристон, АОГВ, Навьен, Ринаи, когда происходят большие теплотери в отопительном контуре из-за плохой утепленности помещения. Утеплите окна, двери, полы и стены;
теплогенератор не выключается автоматически, когда низкая скорость теплоносителя. Это происходит, когда циркуляционный насос имеет недостаточную скорость и теплоноситель остывает, проходя через батареи. Переключите скорость насоса на большую;
установлена недостаточная постоянная температура нагрева теплоносителя, агрегат продолжает работать, нагнав выставленную температуру, так как недостаточно тепла для прогрева жилья. Увеличьте значение нагрева;
агрегат может работать без передышки, когда неправильно настроена горелка при минимальной модуляции, в результате чего теплогенератор не набирает мощность. Произведите настройки мощности, согласно инструкции к прибору;
неправильно смонтированная система отопления, засорение байпаса также может стать причиной того, что теплогенератор, набрав установленную температуру, продолжает нагревать теплоноситель. Замените систему отопления, прочистите байпас;
произошло отключение программатора на комнатном термостате, проверьте работу термостата, в случае поломки замените;
при забитом накипью теплообменнике агрегат может долго не выключаться, так как большой слой накипи препятствует нормальному нагреву. Промойте теплообменник, сняв его с прибора;
поломка электронного блока управления. Проверьте, не нарушено ли подключение контактов. В случае неисправности электронного устройства, требуется замена.

Должен ли ваш агрегат отключаться после проверки и устранения выявленных описанных выше причин — в статье описаны основные, часто встречающиеся неисправности. Кроме них, могут быть и другие, которые сможет определить только специалист.

Методы контроля

На сегодняшний день разнообразие датчиков позволяет применять различные методы контроля. К примеру, чтобы контролировать процесс сжигания топлива, находящегося в жидком или газообразном состоянии, можно использовать методы прямого и косвенного контроля. К первому методу можно отнести такие способы, как ультразвуковой или же ионизационный. Что касается второго метода, то в данном случае датчики реле-контроля пламени будут контролировать немного другие величины — давление, разрежение и т.д. На основе полученных данных система будет делать вывод о том, подходит ли пламя под заданные критерии.

К примеру, в газовых нагревателях небольшого размера, а также в отопительных котлах отечественного образца используются приборы, которые основаны на фотоэлектрическом, ионизационном или же термометрическом методе контроля пламени.

Изготовление ионного котла в домашних условиях

Особенности монтажа

Для достижения максимально эффективной циркуляции теплоносителя необходимо правильно смонтировать энергонезависимый газовый котел отопления. Эти правила распространяются как на одноконтурные, так и на двухконтурные системы.

Основные требования:

соблюдение определенного уклона, необходимого для естественной циркуляции;
применение труб большого диаметра – они снижают сопротивление при перемещении теплоносителя;
наличие в системе расширительного бака, в котором будут собираться излишки теплоносителя.

Подробнее об аккумуляторных баках, в статье бак аккумулятор в системе отопления

Поэтому лучше всего для создания отопительной системы привлекать специалистов, которые ознакомлены со всеми требованиями. И это относится не только к прокладыванию труб. Не меньшего внимания и заслуживает система отвода дыма. Ошибки при ее монтаже могут иметь достаточно неприятные последствия.

Устройство дымохода газового котла

Приглашая для создания отопительной системы квалифицированных работников, непременно проверяйте, имеют ли они разрешение на проведение данных работ. Кроме того, следует заключать договор с детальным описанием предоставляемых услуг.

Электрические ионные котлы

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

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

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

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

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

Принцип работы электродного котла

В отопительном оборудовании данного типа нагрев воды происходит за счёт ионов, движущихся между электродами. При включении агрегата происходит ионизация теплоносителя, при которой молекулы распадаются на ионы: положительные и отрицательные. Образовавшиеся ионы направляются к электродам: отрицательному и положительному. Этот процесс осуществляется с выделением тепла, которое и передаётся теплоносителю. Таким образом, происходит прямой нагрев жидкости без участия «посредников», в качестве которых в традиционных электрических котлах выступают ТЭНы.

Вода, которая в отопительных агрегатах играет роль элемента электрической цепи, нуждается в специальной подготовке для получения нужной величины электросопротивления. Подготовка, как правило, заключается в добавлении в воду поваренной соли.

Набор мощности в ионных агрегатах происходит постепенно. При нагреве теплоносителя его электрическое сопротивление снижается, величина тока возрастает, количество тепла увеличивается.

Возможно подключение электродного котла в сочетании с другими видами отопительного оборудования: твердотопливным или газовым. При необходимости для существующей отопительной системы может применяться схема параллельного подключения двух или более электродных агрегатов.

Датчик, индикатор горения, пламени, огня, факела. Поджиг, запал, искровой воспламенитель. Схема.

Индикатор наличия пламени, совмещенный с запалом на одном электроде (10+)

Датчик пламени и искровой запал на одном электроде

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

Для газовой горелки мне понадобилась система искрового воспламенения и индикатор наличия огня. Причем очень хотелось, чтобы для работы обоих устройств использовался один и тот же электрод, помещенный в пламя.

При разработке схемы возникли следующие трудности. Во-первых, газ горит без серьезного свечения. Так что применять фоторезистор не удается. Остановился на использовании эффекта односторонней проводимости плазмы (факел горелки — и есть самая настоящая плазма). Для определения наличия этого эффекта, а соответственно, наличия пламени, необходимо поместить в огонь электрод. Электрод нужен и для искрового разряда запала. Есть соблазн использовать один и тот же электрод. Но, во-вторых, прямой подход с переключением одного электрода от искрового трансформатора к датчику не работает, так как найти переключатель, способный выдержать несколько десятков киловольт в режиме запала, не пробить их на датчик, мне не удалось.

Так что пришлось пойти несколько окольным путем. Датчик огня подключаю последовательно с катушкой зажигания. Во время запала датчик замыкаю накоротко. После переключения в режим контроля замыкающие контакты размыкаются. Напряжение для контроля пламени на электрод подается через катушку зажигания. Однако, при ее не очень высокой индуктивности, она не мешает прохождению электрического тока частотой 50 Гц от сети.

Вашему вниманию подборка материалов:

Практика проектирования электронных схем Искусство разработки устройств. Элементная база. Типовые схемы. Примеры готовых устройств. Подробные описания. Онлайн расчет. Возможность задать вопрос авторам

Контроль горелки

Достаточно распространенными датчиками контроля пламени горелки стали приборы LAE 10, LFE10. Что касается первого прибора, то он применяется в системах, где используется жидкое топливо. Второй датчик более универсален и может применяться не только с жидким топливом, но и с газообразным.

Чаще всего оба эти устройства применяются в таких системах, как двойная система контроля горелок. Может успешно применяться в системах жидкотопливных воздуходувных газовых горелок.

Отличительной особенностью данных устройств стало то, что можно устанавливать их в любом положении, а также крепить непосредственно к самой горелке, на пульте управления или же на распределительном щите

При монтаже этих устройств очень важно правильно уложить электрические кабели, чтобы сигнал доходил до приемника без потерь или же искажений. Чтобы этого достичь, нужно укладывать кабели от этой системы отдельно от других электрических линий

Также нужно использовать отдельный кабель для этих датчиков контроля.

Во время использования любого теплового оборудования, работающего на природном горючем, всегда нужно крепко помнить о высоком риске воспламенения или даже взрыва этого природного горючего вещества.

Такая беда может произойти в ситуациях, при которых может потухнуть огонь или факела по какой-либо причине. Если газовая смесь будет продолжать поступать во внутреннее пространство агрегата или внешнее пространство вокруг него, будет достаточно одной искры открытого огня для того, чтобы произошел пожар или даже взрыв.

Самой частой причиной подобных случаев является отрыв пламени с последующим затуханием. Это происходит при его смещении от выхода в направлении потока газовой смеси. В итоге топка заполняется газом, что приводит к хлопку или взрыву. Причина отрыва – превышение скорости потока смеси над скоростью распространения огня.

Котёл Галан продукт конверсионных разработок

Отопительный агрегат «Галан» выпускается по нормативам, предъявляемым к военной технике, поскольку это устройство является конверсивной разработкой предприятий, выпускающих приборы для отопления подводных лодок и военных кораблей.

Электродный котёл «Галан» представляет собой цилиндр, диаметр которого – 60 мм и длина – 310 мм. Ток подаётся к агрегату с помощью концентрических трубчатых электродов, затем передаётся к теплоносителю. Разогретый теплоноситель циркуляционным потоком распространяется по трубам и радиаторам. В отопительных системах с электродными устройствами «Галан» циркуляционный насос служит для ускорения разогрева теплоносителя, а затем его можно отключить.

Преимущества ионного котла марки «Галан»:

наличие встроенного датчика автоматического контроля нагрева;
высокий КПД – до 98%;
низкая чувствительность к перепадам напряжения;
небольшое энергопотребление;
отсутствие необходимости согласования на установку и использования с котлонадзором;
более компактные, чем у ТЭНовых агрегатов, габариты;
невысокая стоимость – от 250-300 долларов.

Для этих агрегатов был разработан специальный антифриз «Поток». Добавки к этой жидкости замедляют образование накипи на стенках устройства и протекание коррозионных процессов металла.

При монтаже своими руками электрической части обогревательной схемы необходимо пользоваться «Инструкцией» Главгосэнергонадзора 21.03.94 г. №42-6/8-ЭТ.

Характеристики преимущества и недостатки

Для электродного котла ионного типа характерны не только все преимущества электрического отопительного оборудования, но и собственные особенности. В обширном списке можно выделить самые значимые:

КПД установок стремится к абсолютному максимуму – не ниже 95%
В окружающую среду не выделяется загрязняющих веществ или вредного для человека ионного излучения
Высокая мощность в сравнительно небольшом по габаритам с другими котлами корпусе
Возможен монтаж сразу нескольких установок для увеличения производительности, отдельная установка котла ионного типа в качестве дополнительного или резервного источника тепла
Небольшая инертность дает возможность быстро реагировать на изменения окружающей температуры и полностью автоматизировать процесс отопления посредством программируемой автоматики
Нет необходимости в обустройстве дымоходной трубы
Оборудованию не вредит недостаточное внутри рабочей емкости количество теплоносителя
Скачки напряжения не влияют на производительность и стабильность отопления

О том как выбрать электрический котел для отопления вы можете узнать здесь

Безусловно, ионные котлы обладают многочисленными и очень весомыми преимуществами. Если не принять во внимания отрицательные стороны, возникающие чаще в ходе эксплуатации оборудования, вся выгода теряется.

Среди отрицательных сторон стоит отметить:

Для работы ионного отопительного оборудования нельзя использовать источники питания с постоянным током, которые вызовут электролиз жидкости
Нужно постоянно контролировать электропроводность жидкости и принимать меры по ее регулированию
Необходимо позаботиться о надежном заземлении. Если произойдет его пробой, риски быть ударенным током значительно возрастают
Нагретую воду в одноконтурной системе использовать для иных нужд запрещается
Очень трудно организовать эффективное отопление с естественной циркуляцией, установка насоса обязательна
Температура жидкости не должна превышать 75-ти градусов, иначе резко вырастет потребление электрической энергии
Электроды быстро изнашиваются и нуждаются в замене с периодичностью каждые 2-4 года

Нельзя проводить ремонтные и пуско-наладочные работы без привлечения опытного мастера

О других способах электрического отопления дома, читайте тут

Как работает датчик тяги в газовом котле

Датчики тяги могут иметь разное строение. Это зависит от того, в какой вид котла они установлены.

На данный момент есть два типа газовых котлов. Первый – котел с естественный тягой, второй – с принудительной.

Типы датчиков в котлах разного вида:

Если у вас котел с естественной тягой, то вы могли обратить внимание, что камера сгорания там открытая. Тяга в таких устройствах обустраивается с помощью правильных размеров дымохода

Датчики тяги в котлах с открытой камерой сгорания изготавливается на основе биометаллического элемента. Это устройство представляет собой пластину из металла, на которую прикреплен контакт. Оно устанавливается в газовом тракте котла и отзывается на изменение температуры. При хорошей тяге, температура в котле остается достаточно низкой и пластина ни как не реагирует. Если тяга станет слишком низкой, то температура внутри котла повысится, и металл датчика начнет расширяться. Достигнув определенной температуры, контакт отстанет, и газовый клапан закроется. Когда причина поломки будет устранена, газовый клапан придет в нормальное положение.
Те, у кого котлы с принудительной тягой, должны были заметить, что камера сгорания в них закрытого типа. Тяга в таких котлах создается за счет работы вентилятора. В такие устройства установлен датчик тяги в виде пневмореле. Он следит и за работой вентилятора, и за скоростью продуктов сгорания. Такой датчик изготовлен в виде мембраны, которая прогибается под воздействием дымовых газов, которые возникают при нормальной тяге. Если поток становится слишком слабым, то мембрана перестает выгибаться, контакты размыкаются и газовый клапан закрывается.

Датчики тяги обеспечивают нормальную работу котла. В котлах естественного сгорания, при недостаточной тяге, могут наблюдаться симптомы обратной тяги. При такой проблеме продукты сгорания не выходят на улицу через дымоход, а возвращаются обратно в квартиру.

Существует ряд причин, по которым может сработать датчик тяги. Устранив их, вы обеспечите котлу нормальную работу.

Из-за чего может сработать датчик тяги:

Из-за засорения дымохода;
При неправильном расчете размеров дымохода или некорректной его установки.
Если сам газовый котел был установлен неправильно;
Когда в котле с принудительной тягой был установлен вентилятор.

При срабатывании датчика, нужно в срочном порядке найти и устранить причину поломки. Однако не вздумайте принудительно замыкать контакты, это не только может привести к выходу из строя устройства, но и опасно для вашей жизни.

Газовый датчик защищает котел от поломки. Для лучшего анализа вы можете приобрести газоанализатор воздуха, он сразу сообщит о проблеме, что позволит быстро ее устранить.

Перегрев котла грозит поступлением в помещение продуктов горения. Что может оказать негативное влияние на здоровье вас и ваших близких.

Понравилось? Оцените статью!