Inicio / Calderas eléctricas
De regreso
Publicado: 31.05.2019
Tiempo de lectura: 4 minutos
0
917
La caldera eléctrica de electrodo compacto proporciona calor en la habitación y permite regular la temperatura de forma remota. Su pequeño tamaño permite instalarlo en un sistema de calefacción existente.
- 1 Cómo funciona la caldera de electrodos
- 2 Cómo funciona
- 3 ¿Es posible ahorrar con una caldera de electrodos?
- 4 Revisión de los mejores modelos de calderas de electrodos eléctricos.
El principio de funcionamiento de las calderas de electrodos.
Al describir las ventajas de las calderas de electrodos, el énfasis principal está en la ausencia de intermediarios en la transferencia de energía de la red eléctrica al refrigerante. El principal argumento sobre el que se apuesta la estrategia de marketing para la promoción de los calentadores de agua con electrodos es el calentamiento directo del líquido bajo la acción de una corriente eléctrica, lo que se produce debido a su alta resistividad.
Al utilizar este tipo de equipo, se elimina la influencia en la transferencia de calor de la costra de escamas formada en la superficie de los elementos calefactores tubulares tradicionales. La baja inercia del sistema también se considera una ventaja obvia: el refrigerante comienza a calentarse inmediatamente después de que se aplica el voltaje a los electrodos, mientras que cuando se usan calentadores resistivos, se necesita algo de tiempo para calentar la bobina y su aislamiento dieléctrico.
El dispositivo de la caldera de electrodos: 1 - terminales para conectarse a la red; 2 - sellador y aislamiento de electrodos; 3 - suministro de portador de calor refrigerado; 4 - bloque de electrodos; 5 - refrigerante; 6 - tambor de caldera; 7 - capa aislante; 8 - salida del refrigerante calentado
Sin embargo, no todo es tan color de rosa. En primer lugar, es dudoso que todo el refrigerante esté bajo la influencia de una diferencia de potencial peligrosamente alta. En particular, con una rotura cero, todas las partes metálicas del sistema de calefacción se vuelven fatales para los humanos y también es posible que se produzcan averías si el neutro no está conectado a tierra correctamente.
Vale la pena mencionar el hecho de que no todos los fluidos tienen una resistividad lo suficientemente alta como para convertir toda la energía aplicada para generar electricidad. Cierta parte de la carga de corriente no encuentra resistencia y, por lo tanto, fluye libremente hacia el suelo. En este contexto, las afirmaciones de que las calderas de electrodos tienen una eficiencia superior al 100% evocan una sonrisa condescendiente en personas que conocen bien la parte técnica del problema.
Requisitos de refrigerante
Además de las pérdidas naturales al calentar un líquido, las calderas de electrodos tienen otra propiedad desagradable. En el proceso de pasar una corriente eléctrica a través del agua, se observa el fenómeno de la electrólisis: la separación de la molécula de H2O en componentes gaseosos. Esto, entre otras cosas, reduce aún más la eficiencia energética de la caldera, porque en este caso, la electricidad no se consume para calefacción, sino para electrólisis. Sin embargo, la consecuencia más obvia de este efecto es la formación de bloqueos de gas en tuberías y radiadores.
Por estas razones, el medio de calentamiento para sistemas de calefacción en calderas de electrodos debe seleccionarse con el mayor cuidado. Para reducir la conductividad del refrigerante (aumentar la resistividad), se debe normalizar el contenido de iones disueltos en el líquido utilizado. Básicamente, se utiliza agua destilada, a la que se le mezcla el electrolito en la proporción recomendada por el fabricante, nuevamente, producción en fábrica.
La situación es más complicada si se debe utilizar un líquido anticongelante como portador de calor.En este caso, el sistema debe llenarse con un anticongelante especial que no se pueda diluir con agua. Con un desplazamiento significativo, repostar el sistema puede costar un centavo, pero esto no tiene en cuenta el problema de la durabilidad del refrigerante. En presencia de partes metálicas en el sistema, la concentración de iones en el líquido aumenta con el tiempo, mientras que aún no se han inventado métodos efectivos para regenerar el refrigerante para calderas de electrodos. Pero periódicamente, al menos parte del refrigerante deberá drenarse, porque cada caldera requiere limpiar los electrodos de la placa y el sistema en sí debe enjuagarse.
Portador de calor
Las calderas de electrodos son sensibles a la composición del refrigerante. De acuerdo con los requisitos de los fabricantes, solo se debe usar agua destilada, a la que se agrega sal de mesa, aproximadamente 80-100 gramos por cada 100 litros. La dificultad radica en el hecho de que la densidad final y la conductividad de la solución deben estar estrictamente de acuerdo con los requisitos del fabricante. Es imposible verificar la cantidad exacta de sal y puede dar diferentes resultados según su composición.
La preparación final de la solución se lleva a cabo en el sitio, guiada por los valores reales de la corriente en la caldera electrónica. Las instrucciones del dispositivo proporcionan una tabla de valores requeridos en función de la potencia de la caldera, el volumen de refrigerante, etc. Al agregar agua destilada o sal, la resistencia del portador de calor se lleva al ideal.
Solo las composiciones proporcionadas por el fabricante de la caldera se utilizan como anticongelante. Al usarlos, la proporción de sal en la solución también cambia.
Existe un requisito obligatorio antes de utilizar una caldera electrónica en un sistema de calefacción existente en paralelo con otra caldera. Todo el sistema se enjuaga, se limpia de incrustaciones y depósitos de sal, que posteriormente pueden cambiar la conductividad del refrigerante.
Consecuencias de la electrólisis y la acción de la corriente continua.
La división del agua en oxígeno e hidrógeno conduce a la formación de esclusas de aire que impiden la circulación normal del líquido. Sin embargo, esto está lejos de ser el principal efecto negativo. En particular, durante la experiencia operativa real, se encontraron manifestaciones de corrosión electroquímica de radiadores de aluminio.
En presencia de baterías de hierro fundido en el sistema de calefacción, las cualidades iniciales del refrigerante caen, principalmente debido a la lixiviación de impurezas de los poros abiertos de las secciones fundidas. Debido a esto, aquellos que deseen utilizar calderas de electrodos en tales condiciones no tienen más remedio que reemplazar los radiadores o enjuagar completamente todo el sistema.
El mero hecho de que el refrigerante del sistema esté energizado obliga a que todos los elementos metálicos del sistema se conecten a tierra con cuidado. Si todavía se puede aplicar una abrazadera con una resistencia suficientemente baja a una tubería de acero, entonces la conexión a tierra de alta calidad de un radiador de hierro fundido conectado por un sistema de tuberías de plástico parece ser una tarea muy difícil. Hasta ahora, podemos concluir que cualquier sistema de calefacción en el que se utilice una caldera de electrodos requiere un enfoque estrictamente individual.
Ventajas y desventajas
A pesar de que tales calderas han aparecido relativamente recientemente, hay suficiente información sobre su uso. Además de la simplicidad del diseño, las calderas de iones tienen otras ventajas:
- La eficiencia alcanza un récord del 99%, otros sistemas tienen un coeficiente más bajo debido a las características de su dispositivo;
- Más económico que otros dispositivos de calefacción en un 15-20% con la misma potencia de salida;
- No depende de caídas de voltaje, se calentará incluso con una caída fuerte, pero con menos eficiencia;
- No temen las fugas de líquido, cuando se enciende en "seco", no se producirá un sobrecalentamiento debido a la imposibilidad del proceso de calentamiento sin electrolito;
- Operación silenciosa;
- Dimensiones compactas del dispositivo.
Desafortunadamente, las calderas de iones también tienen desventajas:
- El sistema de calefacción es propenso a la acumulación de electricidad estática y descargas eléctricas, por lo tanto, se requiere una conexión a tierra de alta calidad;
- El refrigerante debe tener ciertos valores de resistencia, el agua corriente no es adecuada;
- La necesidad de instalar una unidad de control electrónico y sensores de temperatura para controlar una temperatura constante;
- El consumo de electricidad y el costo de 1 kcal es mayor que el de las calderas de combustible sólido o gas;
- Deberá utilizar radiadores de calefacción especiales.
Mitos de eficiencia sobresalientes
Al estudiar los materiales publicitarios de las calderas de electrodos, uno tiene la impresión de que los consumidores son considerados ignorantes sordos. Las calderas supuestamente "iónicas" extraen calor literalmente de la nada, dando energía térmica en una cantidad de 120-150% de la energía eléctrica aplicada. Al mismo tiempo, las leyes de la física y, en particular, la ingeniería térmica se ignoran de todas las formas posibles.
Las afirmaciones de que la caldera de electrodos es capaz de multiplicar míticamente la energía puesta en ella son absolutamente infundadas. Afortunadamente, hoy esta tendencia en las campañas publicitarias ha comenzado a declinar, pero su desarrollo inicial se puede atribuir a la propagación activa de equipos térmicos que operan a expensas de bombas de calor con coeficiente COP positivo.
Incluso las afirmaciones de que el 100% de la electricidad se convierte en calor es un engaño total. Las pérdidas durante la formación aún no se pueden evitar, incluso cuando se calienta el refrigerante debido a su propia resistencia eléctrica, ya que al menos un 2-3% se gastará en calentar el cableado de suministro, la misma cantidad se drenará en el sistema de puesta a tierra debido a una disminución en la energía de los portadores de carga debido a un líquido de pureza química insuficiente en el sistema o debido a la formación de placa en los electrodos. Conclusión: las calderas de electrodos son capaces de demostrar un coeficiente de conversión cercano al 100% solo en condiciones de un stand de demostración, que, como saben, están lejos de ser reales.
Ventajas de los equipos de calentamiento de electrodos
Las calderas de calefacción "Galán" tienen ventajas indudables en comparación con otros tipos de equipos de calderas:
- se obtiene una alta eficiencia (hasta el 98%) debido a la conversión directa de electricidad en calor directamente en el refrigerante;
- los ahorros de electricidad de hasta el 40% se deben al uso de la automatización y la regulación de las condiciones térmicas;
- la instalación simple proporciona pequeñas dimensiones de dispositivos y una conexión conveniente de ramales;
- la capacidad de integrarse en los sistemas de calefacción existentes elimina la necesidad de volver a colocar las tuberías;
- la admisibilidad de la conexión en paralelo de las calderas permite aumentar la potencia del sistema de calefacción muchas veces;
- la realidad de instalar una caldera de reserva excluye la parada repentina del calentamiento del refrigerante.
Viabilidad de uso
A pesar de todas sus deficiencias, las calderas de electrodos no solo tienen derecho a la vida, ocupan su propio nicho, donde resuelven una cierta gama de problemas. Básicamente, su uso se reduce a calentar áreas pequeñas, donde el modo de funcionamiento cíclico es especialmente importante. Debido a la baja inercia, los sistemas de calefacción de las calderas de electrodos se ponen en funcionamiento instantáneamente, lo que significa que la calefacción se puede realizar en un período de tiempo estrictamente definido.
Además, no se puede dejar de mencionar las pequeñas dimensiones de las calderas de electrodos. Representan, de hecho, un pequeño frasco que se puede integrar fácilmente en un nicho técnico compacto. Si necesita calentar un espacio pequeño y no hay forma de equipar una sala de calderas separada, este tipo de calderas serán útiles.
Sin embargo, debe recordarse que esta clase de equipo funciona mejor en sistemas de tipo cerrado con un pequeño desplazamiento.Las calderas de electrodos se pueden usar en combinación con sistemas de calefacción por suelo radiante y cuando se calientan con radiadores. Sin embargo, repetimos, es necesario preparar adecuadamente el refrigerante y utilizar circuitos avanzados de control térmico electrónico.
Esquema de conexión de la caldera de electrodos: 1 - válvula de bola; 2 - filtro; 3 - bomba de circulación; 4 - válvula de drenaje; 5 - caldera de electrodos; 6 - grupo de seguridad; 7 - tanque de expansión; 8 - radiadores de calefacción; 9 - válvula de tres vías con servoaccionamiento; 10 - bomba de circulación; 11 - contorno de calefacción por suelo radiante; 12 - unidad de control de calefacción por suelo radiante; 13 - unidad de control de caldera de electrodos; 14 - termostato digital; 15 - contactor; 16 - protección automática
Mantenimiento del sistema de calefacción en calderas de electrodos
Durante el funcionamiento, las calderas de electrodos no causan ningún problema particular. Son compactos, silenciosos y requieren un mínimo de dispositivos de protección en las tuberías eléctricas e hidráulicas. No obstante, aún deberá llevarse a cabo la revisión y el mantenimiento periódicos de dichos equipos.
Los electrodos de la caldera generalmente requieren atención. Las afirmaciones sobre la ausencia de formación de incrustaciones no son infundadas, pero como resultado de la electrólisis, al menos uno de los electrodos forma una costra dura de placa insoluble. Debe limpiarse mecánicamente al menos una vez al año. Además, se debe monitorear la densidad y la composición química del refrigerante: para diferentes sistemas, los métodos para determinar su idoneidad pueden diferir.
No te olvides de la seguridad eléctrica. La conexión a tierra del sistema de calefacción debe ser de alta calidad, al menos una vez cada dos años es necesario verificar los parámetros de funcionamiento del circuito de los conductores de conexión a tierra principales y la resistencia de los elementos de conexión externos. Sin la debida atención en este asunto, las calderas de electrodos se convierten en dispositivos potencialmente mortales.
rmnt.ru
