Wie funktioniert die Wahl eines Kühlmittels für einen Elektrodenkessel?

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Veröffentlicht: 31.05.2019

Lesezeit: 4 Minuten

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Der kompakte Elektroden-Elektrokessel sorgt für Wärme im Raum und ermöglicht die Fernregulierung der Temperatur. Aufgrund seiner geringen Größe kann es in ein vorhandenes Heizsystem eingebaut werden.

• 1 Funktionsweise des Elektrodenkessels
• 2 Wie es funktioniert
• 3 Kann mit einem Elektrodenkessel gespart werden?
• 4 Überprüfung der besten Modelle von Elektroelektrodenkesseln

Das Funktionsprinzip von Elektrodenkesseln

Bei der Beschreibung der Vorteile von Elektrodenkesseln liegt der Schwerpunkt auf der Abwesenheit von Zwischenhändlern bei der Energieübertragung vom Stromnetz zum Kühlmittel. Das Hauptargument, auf das sich die Vermarktungsstrategie zur Förderung von Elektrodenwarmwasserbereitern stützt, ist die direkte Erwärmung der Flüssigkeit unter Einwirkung eines elektrischen Stroms, die aufgrund ihres hohen spezifischen Widerstands auftritt.
Bei Verwendung dieser Art von Geräten ist der Einfluss auf die Wärmeübertragung der auf der Oberfläche herkömmlicher Rohrheizelemente gebildeten Kalkkruste ausgeschlossen. Die geringe Trägheit des Systems wird auch als offensichtlicher Vorteil angesehen: Das Kühlmittel beginnt sich unmittelbar nach dem Anlegen der Spannung an die Elektroden zu erwärmen, während es bei Verwendung von Widerstandsheizungen einige Zeit dauert, die Spule selbst und ihre dielektrische Isolierung zu erwärmen.

Das Gerät des Elektrodenkessels: 1 - Klemmen zum Anschluss an das Netzwerk; 2 - Dichtmittel und Isolierung der Elektroden; 3 - Lieferung eines gekühlten Wärmeträgers; 4 - Elektrodenblock; 5 - Kühlmittel; 6 - Kesseltrommel; 7 - Isolierschicht; 8 - Auslass des erwärmten Kühlmittels

Allerdings ist nicht alles so rosig. Zunächst ist es zweifelhaft, dass das gesamte Kühlmittel unter dem Einfluss einer gefährlich hohen Potentialdifferenz steht. Insbesondere bei einer Unterbrechung von Null werden alle Metallteile des Heizsystems für den Menschen tödlich, und Ausfälle sind auch möglich, wenn der Neutralleiter nicht ordnungsgemäß geerdet ist.

Erwähnenswert ist die Tatsache, dass nicht alle Flüssigkeiten einen spezifischen Widerstand haben, der hoch genug ist, um die gesamte angelegte Leistung zur Stromerzeugung umzuwandeln. Ein bestimmter Teil der Strombelastung stößt nicht auf Widerstand und fließt daher frei in den Boden. Vor diesem Hintergrund rufen Aussagen, dass Elektrodenkessel einen Wirkungsgrad von mehr als 100% aufweisen, ein herablassendes Lächeln bei Personen hervor, die mit dem technischen Teil des Problems gut vertraut sind.

Kühlmittelbedarf

Neben natürlichen Verlusten beim Erhitzen einer Flüssigkeit haben Elektrodenkessel eine weitere unangenehme Eigenschaft. Beim Durchleiten eines elektrischen Stroms durch Wasser wird das Phänomen der Elektrolyse beobachtet - die Trennung des H2O-Moleküls in gasförmige Komponenten. Dies reduziert unter anderem die Energieeffizienz des Kessels weiter, da in diesem Fall Strom nicht zum Heizen, sondern zur Elektrolyse verbraucht wird. Die offensichtlichste Folge dieses Effekts ist jedoch die Bildung von Gassperren in Rohren und Heizkörpern.

Aus diesen Gründen muss das Heizmedium für Heizsysteme an Elektrodenkesseln mit größter Sorgfalt ausgewählt werden. Um die Leitfähigkeit des Kühlmittels zu verringern (den spezifischen Widerstand zu erhöhen), sollte der Gehalt an gelösten Ionen in der verwendeten Flüssigkeit normalisiert werden. Es wird hauptsächlich destilliertes Wasser verwendet, dem Elektrolyt in dem vom Hersteller empfohlenen Verhältnis wieder in der Fabrikproduktion beigemischt wird.

Die Situation ist komplizierter, wenn eine Frostschutzflüssigkeit als Wärmeträger verwendet werden muss.In diesem Fall muss das System mit einem speziellen Frostschutzmittel gefüllt werden, das nicht mit Wasser verdünnt werden kann. Bei einem erheblichen Hubraum kann das Auftanken des Systems einen hübschen Cent kosten, dies berücksichtigt jedoch nicht das Problem der Haltbarkeit des Kühlmittels. In Gegenwart von Metallteilen im System steigt die Konzentration von Ionen in der Flüssigkeit mit der Zeit an, während wirksame Verfahren zur Regeneration des Kühlmittels für Elektrodenkessel noch nicht erfunden wurden. In regelmäßigen Abständen muss jedoch mindestens ein Teil des Kühlmittels abgelassen werden, da bei jedem Kessel die Elektroden von Plaque gereinigt werden müssen und das System selbst gespült werden muss.

Wärmeträger

Elektrodenkessel reagieren empfindlich auf die Zusammensetzung des Kühlmittels. In Übereinstimmung mit den Anforderungen der Hersteller sollte nur destilliertes Wasser verwendet werden, dem Tafelsalz zugesetzt wird, ungefähr 80-100 Gramm pro 100 Liter. Die Schwierigkeit liegt in der Tatsache, dass die endgültige Dichte und Leitfähigkeit der Lösung genau den Anforderungen des Herstellers entsprechen muss. Es ist unmöglich, die genaue Salzmenge zu überprüfen, und es kann je nach Zusammensetzung zu unterschiedlichen Ergebnissen führen.
Die endgültige Aufbereitung der Lösung erfolgt vor Ort unter Berücksichtigung der Istwerte des Stroms im elektronischen Kessel. Die Anweisungen für das Gerät enthalten eine Tabelle der erforderlichen Werte in Abhängigkeit von der Kesselleistung, dem Volumen des Kühlmittels usw. Durch Zugabe von destilliertem Wasser oder Salz wird der Widerstand des Wärmeträgers auf das Ideal gebracht.

Als Frostschutzmittel werden nur die vom Kesselhersteller bereitgestellten Zusammensetzungen verwendet. Bei Verwendung ändert sich auch der Salzanteil in der Lösung.

Vor der Verwendung eines elektronischen Kessels in einem vorhandenen Heizsystem parallel zu einem anderen Kessel ist eine obligatorische Anforderung erforderlich. Das gesamte System wird gespült, von Zunder und Salzablagerungen gereinigt, wodurch sich die Leitfähigkeit des Kühlmittels ändern kann.

Folgen der Elektrolyse und Gleichstromwirkung

Die Aufspaltung von Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff führt zur Bildung von Luftschleusen, die die normale Zirkulation der Flüssigkeit behindern. Dies ist jedoch weit entfernt von den wichtigsten negativen Auswirkungen. Insbesondere während der tatsächlichen Betriebserfahrung wurden Manifestationen der elektrochemischen Korrosion von Aluminiumheizkörpern gefunden.

In Gegenwart von Gusseisenbatterien im Heizsystem nehmen die Anfangsqualitäten des Kühlmittels ab, hauptsächlich aufgrund des Auswaschens von Verunreinigungen aus den offenen Poren der Gussabschnitte. Aus diesem Grund haben diejenigen, die unter solchen Bedingungen Elektrodenkessel verwenden möchten, keine andere Wahl, als die Heizkörper auszutauschen oder das gesamte System gründlich zu spülen.

Die Tatsache, dass das Kühlmittel im System erregt wird, zwingt jedes Metallelement des Systems dazu, sorgfältig geerdet zu werden. Wenn eine Klemme mit einem ausreichend niedrigen Widerstand immer noch an einem Stahlrohr angebracht werden kann, scheint eine qualitativ hochwertige Erdung eines gusseisernen Heizkörpers, der durch ein System von Kunststoffrohren verbunden ist, eine sehr schwierige Aufgabe zu sein. Bisher können wir den Schluss ziehen, dass jedes Heizsystem, in dem ein Elektrodenkessel verwendet wird, einen streng individuellen Ansatz erfordert.

Vorteile und Nachteile

Trotz der Tatsache, dass solche Kessel erst vor relativ kurzer Zeit aufgetaucht sind, gibt es genügend Informationen über ihre Verwendung. Neben der Einfachheit des Designs haben Ionenkessel weitere Vorteile:

• Der Wirkungsgrad erreicht einen Rekordwert von 99%, andere Systeme haben aufgrund der Eigenschaften ihres Geräts einen niedrigeren Koeffizienten;
• Bei gleicher Leistung um 15–20% wirtschaftlicher als andere Heizgeräte;
• Hängt nicht von Spannungsabfällen ab, sondern erwärmt sich auch bei starkem Abfall, jedoch mit geringerem Wirkungsgrad.
• Sie haben keine Angst vor Flüssigkeitsleckagen. Wenn sie "trocken" eingeschaltet werden, tritt keine Überhitzung auf, da der Heizprozess ohne Elektrolyt unmöglich ist.
• Stiller Betrieb;
• Kompakte Abmessungen des Gerätes.

Leider haben Ionenkessel auch Nachteile:

• Das Heizsystem ist anfällig für die Ansammlung von statischer Elektrizität und Stromschlag, daher ist eine qualitativ hochwertige Erdung erforderlich.
• Das Kühlmittel muss bestimmte Widerstandswerte haben, normales Leitungswasser ist nicht geeignet;
• Die Notwendigkeit, eine elektronische Steuereinheit und Temperatursensoren zu installieren, um eine konstante Temperatur zu steuern;
• Der Stromverbrauch und die Kosten von 1 kcal sind höher als die von Festbrennstoff- oder Gaskesseln.
• Sie benötigen spezielle Heizkörper.

Hervorragende Effizienzmythen

Bei der Untersuchung der Werbematerialien von Elektrodenkesseln entsteht der Eindruck, dass Verbraucher als taube Ignoranten gelten. Angeblich "ionische" Kessel entziehen Wärme buchstäblich aus dem Nichts und geben Wärmeenergie in Höhe von 120-150% der angelegten elektrischen Energie ab. Gleichzeitig werden die Gesetze der Physik und insbesondere der Wärmetechnik in jeder Hinsicht ignoriert.

Aussagen, dass der Elektrodenkessel in der Lage ist, die in ihn eingebrachte Energie mythisch zu multiplizieren, sind absolut unbegründet. Glücklicherweise hat dieser Trend bei Werbekampagnen heute allmählich abgenommen, aber seine anfängliche Entwicklung ist auf die aktive Verbreitung von thermischen Geräten zurückzuführen, die auf Kosten von Wärmepumpen mit einem positiven COP-Koeffizienten betrieben werden.

Selbst die Behauptung, dass 100% des Stroms in Wärme umgewandelt wird, ist eine völlige Täuschung. Verluste während der Formation können immer noch nicht vermieden werden, selbst wenn das Kühlmittel aufgrund seines eigenen elektrischen Widerstands erwärmt wird, da mindestens 2-3% für die Erwärmung der Versorgungskabel aufgewendet werden. Aufgrund einer Abnahme des Kühlmittels fließt dieselbe Menge in das Erdungssystem die Energie von Ladungsträgern aufgrund unzureichender chemischer Reinheitsflüssigkeit im System oder aufgrund der Bildung von Plaque auf den Elektroden. Schlussfolgerung: Elektrodenkessel können einen Umwandlungskoeffizienten nahe 100% nur unter Bedingungen eines Demonstrationsstandes nachweisen, die, wie Sie wissen, alles andere als real sind.

Vorteile von Elektrodenheizgeräten

Heizkessel "Galan" haben zweifellos Vorteile gegenüber anderen Arten von Kesselanlagen:

• Ein hoher Wirkungsgrad (bis zu 98%) wird durch die direkte Umwandlung von Elektrizität in Wärme direkt im Kühlmittel erzielt.
• Stromeinsparungen von bis zu 40% sind auf die Automatisierung und Regulierung der thermischen Bedingungen zurückzuführen.
• Die einfache Installation bietet kleine Abmessungen der Geräte und eine bequeme Verbindung der Abzweigrohre.
• Durch die Integration in vorhandene Heizsysteme entfällt die Notwendigkeit, Rohre neu zu verlegen.
• Die Zulässigkeit der Parallelschaltung von Kesseln ermöglicht es, die Leistung des Heizungssystems um ein Vielfaches zu erhöhen.
• Die Realität der Installation eines Reservekessels schließt den plötzlichen Stopp des Erhitzens des Kühlmittels aus.

Machbarkeit der Nutzung

Trotz all ihrer Mängel haben Elektrodenkessel nicht nur das Recht auf Leben, sie besetzen ihre eigene Nische, in der sie eine Reihe von Problemen lösen. Grundsätzlich beschränkt sich ihre Verwendung auf die Beheizung kleiner Bereiche, in denen die zyklische Arbeitsweise besonders wichtig ist. Aufgrund der geringen Trägheit werden die Heizsysteme von Elektrodenkesseln sofort in Betrieb genommen, so dass das Heizen in einem genau definierten Zeitraum durchgeführt werden kann.

Darüber hinaus sind die geringen Abmessungen der Elektrodenkessel zu übersehen. Sie stellen in der Tat eine kleine Flasche dar, die leicht in eine kompakte technische Nische integriert werden kann. Wenn Sie einen kleinen Raum heizen müssen und es keine Möglichkeit gibt, einen separaten Heizraum einzurichten, sind diese Kessel nützlich.

Es ist jedoch zu beachten, dass diese Geräteklasse am besten in geschlossenen Systemen mit geringem Hubraum funktioniert.Elektrodenkessel können in Kombination mit Fußbodenheizungssystemen und bei Heizung mit Heizkörpern verwendet werden. Wir wiederholen jedoch, dass es notwendig ist, das Kühlmittel richtig vorzubereiten und fortschrittliche elektronische Wärmekontrollkreise zu verwenden.

Anschlussplan des Elektrodenkessels: 1 - Kugelhahn; 2 - Filter; 3 - Umwälzpumpe; 4 - Ablassventil; 5 - Elektrodenkessel; 6 - Sicherheitsgruppe; 7 - Ausdehnungsgefäß; 8 - Heizkörper; 9 - Dreiwegeventil mit Servoantrieb; 10 - Umwälzpumpe; 11 - Fußbodenheizungskontur; 12 - Steuergerät für Fußbodenheizung; 13 - Elektrodenkesselsteuergerät; 14 - digitaler Thermostat; 15 - Schütz; 16 - automatischer Schutz

Wartung des Heizsystems an Elektrodenkesseln

Während des Betriebs verursachen Elektrodenkessel keine besonderen Probleme. Sie sind kompakt, leise und erfordern ein Minimum an Schutzvorrichtungen in den elektrischen und hydraulischen Rohrleitungen. Trotzdem müssen regelmäßige Überprüfungen und Wartungsarbeiten an solchen Geräten durchgeführt werden.

Die Kesselelektroden erfordern im Allgemeinen Aufmerksamkeit. Die Behauptungen über das Fehlen von Zunderbildung sind nicht unbegründet, aber als Ergebnis der Elektrolyse bildet mindestens eine der Elektroden eine harte Kruste aus unlöslichem Plaque. Es muss mindestens einmal im Jahr mechanisch gereinigt werden. Außerdem sollten die Dichte und die chemische Zusammensetzung des Kühlmittels überwacht werden: Bei verschiedenen Systemen können die Methoden zur Bestimmung seiner Eignung unterschiedlich sein.

Vergessen Sie nicht die elektrische Sicherheit. Die Erdung des Heizungssystems muss von hoher Qualität sein. Mindestens alle zwei Jahre müssen die Betriebsparameter des Stromkreises der Haupterdungsleiter und der Widerstand der externen Verbindungselemente überprüft werden. Ohne diesbezügliche Aufmerksamkeit werden Elektrodenkessel zu potenziell lebensbedrohlichen Geräten.

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