Comment fonctionne le choix d'un liquide de refroidissement pour une chaudière à électrodes

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Publié: 31.05.2019

Temps de lecture: 4 minutes

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La chaudière électrique à électrode compacte fournit de la chaleur dans la pièce et permet de réguler à distance la température. Sa petite taille lui permet d'être installé dans un système de chauffage existant.

• 1 Fonctionnement de la chaudière à électrodes
• 2 Comment ça marche
• 3 Est-il possible d'économiser avec une chaudière à électrodes
• 4 Examen des meilleurs modèles de chaudières à électrodes électriques

Le principe de fonctionnement des chaudières à électrodes

Lors de la description des avantages des chaudières à électrodes, l'accent principal est mis sur l'absence d'intermédiaires dans le transfert d'énergie du réseau électrique vers le liquide de refroidissement. Le principal argument sur lequel repose la stratégie marketing pour la promotion des chauffe-eau à électrodes est le chauffage direct du liquide sous l'influence d'un courant électrique, qui se produit en raison de sa résistivité élevée.
Lors de l'utilisation de ce type d'équipement, l'influence sur le transfert de chaleur de la croûte de tartre formée à la surface des éléments chauffants tubulaires traditionnels est exclue. La faible inertie du système est également considérée comme un avantage évident: le liquide de refroidissement commence à chauffer immédiatement après l'application de la tension aux électrodes, tandis que lors de l'utilisation de résistances chauffantes, il faut un certain temps pour chauffer la bobine elle-même et son isolation diélectrique.

Le dispositif de la chaudière à électrodes: 1 - bornes de connexion au réseau; 2 - mastic et isolation des électrodes; 3 - fourniture de caloporteur refroidi; 4 - bloc d'électrodes; 5 - liquide de refroidissement; 6 - tambour de chaudière; 7 - couche isolante; 8 - sortie du liquide de refroidissement chauffé

Cependant, tout n'est pas si rose. Tout d'abord, il est douteux que l'ensemble du liquide de refroidissement soit sous l'influence d'une différence de potentiel dangereusement élevée. En particulier, avec une coupure zéro, toutes les pièces métalliques du système de chauffage deviennent mortelles pour l'homme, et des pannes sont également possibles si le neutre n'est pas correctement mis à la terre.

Il est à noter que tous les fluides n'ont pas une résistivité suffisamment élevée pour convertir toute la puissance appliquée pour générer de l'électricité. Une certaine partie de la charge de courant ne rencontre pas de résistance et s'écoule donc librement dans le sol. Dans ce contexte, les déclarations selon lesquelles les chaudières à électrodes ont un rendement supérieur à 100% évoquent un sourire condescendant de la part de personnes qui connaissent bien la partie technique du problème.

Exigences en matière de liquide de refroidissement

En plus des pertes naturelles lors du chauffage d'un liquide, les chaudières à électrodes ont une autre propriété désagréable. Lors du passage d'un courant électrique à travers l'eau, on observe le phénomène d'électrolyse - la séparation de la molécule H2O en composants gazeux. Ceci, entre autres, réduit encore l'efficacité énergétique de la chaudière, car dans ce cas, l'électricité n'est pas consommée pour le chauffage, mais pour l'électrolyse. Cependant, la conséquence la plus évidente de cet effet est la formation de sas de gaz dans les tuyaux et les radiateurs.

Pour ces raisons, le fluide caloporteur des systèmes de chauffage des chaudières à électrodes doit être sélectionné avec le plus grand soin. Afin de réduire la conductivité du liquide de refroidissement (augmenter la résistivité), la teneur en ions dissous dans le liquide utilisé doit être normalisée. Fondamentalement, de l'eau distillée est utilisée, à laquelle l'électrolyte est mélangé dans la proportion recommandée par le fabricant, encore une fois, la production en usine.

La situation est plus compliquée si un liquide antigel doit être utilisé comme caloporteur.Dans ce cas, le système doit être rempli d'un antigel spécial qui ne peut pas être dilué avec de l'eau. Avec un déplacement important, faire le plein du système peut coûter un joli centime, mais cela ne prend pas en compte la question de la durabilité du liquide de refroidissement. En présence de pièces métalliques dans le système, la concentration d'ions dans le liquide augmente avec le temps, tandis que des procédés efficaces de régénération du liquide de refroidissement pour chaudières à électrodes n'ont pas encore été inventés. Mais périodiquement, au moins une partie du liquide de refroidissement devra être vidangée, car chaque chaudière nécessite de nettoyer les électrodes de la plaque et le système lui-même doit être rincé.

Caloporteur

Les chaudières à électrodes sont sensibles à la composition du liquide de refroidissement. Conformément aux exigences des fabricants, seule de l'eau distillée doit être utilisée, à laquelle du sel de table est ajouté, environ 80 à 100 grammes pour 100 litres. La difficulté réside dans le fait que la densité finale et la conductivité de la solution doivent être strictement conformes aux exigences du fabricant. Il est impossible de vérifier la quantité exacte de sel, et cela peut donner des résultats différents en fonction de sa composition.
La préparation finale de la solution est effectuée sur place, guidée par les valeurs réelles du courant dans la chaudière électronique. Les instructions de l'appareil fournissent un tableau des valeurs requises en fonction de la puissance de la chaudière, du volume du liquide de refroidissement, etc. En ajoutant de l'eau distillée ou du sel, la résistance du caloporteur est amenée à l'idéal.

Seules les compositions fournies par le fabricant de la chaudière sont utilisées comme antigel. Lors de leur utilisation, la proportion de sel dans la solution change également.

Il y a une exigence obligatoire avant d'utiliser une chaudière électronique dans un système de chauffage existant en parallèle avec une autre chaudière. L'ensemble du système est rincé, nettoyé du tartre et des dépôts de sel, qui peuvent par la suite modifier la conductivité du liquide de refroidissement.

Conséquences de l'électrolyse et de l'action du courant continu

La division de l'eau en oxygène et hydrogène conduit à la formation de sas d'air, qui entravent la circulation normale du liquide. Cependant, c'est loin d'être le principal effet négatif. En particulier, au cours de l'expérience d'exploitation réelle, des manifestations de corrosion électrochimique des radiateurs en aluminium ont été trouvées.

En présence de batteries en fonte dans le système de chauffage, les qualités initiales du liquide de refroidissement diminuent, principalement en raison de la lixiviation des impuretés des pores ouverts des sections coulées. Pour cette raison, ceux qui souhaitent utiliser des chaudières à électrodes dans de telles conditions n'ont d'autre choix que de remplacer les radiateurs ou de rincer complètement l'ensemble du système.

Le fait même que le liquide de refroidissement dans le système soit sous tension oblige à assurer soigneusement la mise à la terre de chaque élément métallique du système. Si un collier de résistance suffisamment faible peut encore être appliqué à un tuyau en acier, la mise à la terre de haute qualité d'un radiateur en fonte relié par un système de tuyaux en plastique semble être une tâche très difficile. Jusqu'à présent, nous pouvons conclure que tout système de chauffage dans lequel une chaudière à électrodes est utilisée nécessite une approche strictement individuelle.

Avantages et inconvénients

Bien que de telles chaudières soient apparues relativement récemment, il existe suffisamment d'informations sur leur utilisation. Outre la simplicité de conception, les chaudières ioniques présentent d'autres avantages:

• L'efficacité atteint un record de 99%, d'autres systèmes ont un coefficient inférieur en raison des caractéristiques de leur appareil;
• Plus économique que les autres appareils de chauffage de 15 à 20% avec la même puissance de sortie;
• Ne dépend pas des chutes de tension, il se réchauffera même avec une forte baisse, mais avec moins d'efficacité;
• Ils n'ont pas peur des fuites de liquide, lorsqu'ils sont allumés "à sec", la surchauffe ne se produira pas en raison de l'impossibilité du processus de chauffage sans électrolyte;
• Fonctionnement silencieux;
• Dimensions compactes de l'appareil.

Malheureusement, les chaudières ioniques présentent également des inconvénients:

• Le système de chauffage est sujet à l'accumulation d'électricité statique et aux chocs électriques, par conséquent, une mise à la terre de haute qualité est nécessaire;
• Le liquide de refroidissement doit avoir certaines valeurs de résistance, l'eau du robinet ordinaire ne convient pas;
• La nécessité d'installer une unité de contrôle électronique et des capteurs de température pour contrôler une température constante;
• La consommation d'électricité et le coût de 1 kcal sont supérieurs à ceux des chaudières à combustible solide ou à gaz;
• Vous devrez utiliser des radiateurs de chauffage spéciaux.

Mythes d'efficacité exceptionnels

En étudiant le matériel publicitaire des chaudières à électrodes, on a l'impression que les consommateurs sont considérés comme des ignorants sourds. Les chaudières prétendument «ioniques» extraient la chaleur littéralement de nulle part, donnant de l'énergie thermique à raison de 120 à 150% de la puissance électrique appliquée. Dans le même temps, les lois de la physique et, en particulier, du génie thermique sont ignorées de toutes les manières possibles.

Les affirmations selon lesquelles la chaudière à électrodes est capable de multiplier mythiquement l'énergie qui y est injectée sont absolument sans fondement. Heureusement, aujourd'hui, cette tendance des campagnes publicitaires a commencé à décliner, mais son développement initial peut être attribué à la diffusion active des équipements thermiques fonctionnant au détriment des pompes à chaleur à coefficient COP positif.

Même prétendre que 100% de l'électricité est convertie en chaleur est une pure tromperie. Les pertes pendant la formation ne peuvent toujours pas être évitées, même lors du chauffage du liquide de refroidissement en raison de sa propre résistance électrique, car au moins 2-3% seront dépensés pour chauffer le câblage d'alimentation, la même quantité s'écoulera dans le système de mise à la terre en raison d'une diminution de l'énergie des porteurs de charge due à une pureté chimique insuffisante du liquide dans le système ou à la formation de plaque sur les électrodes. Conclusion: les chaudières à électrodes ne sont capables de démontrer un coefficient de conversion proche de 100% que dans les conditions d'un stand de démonstration, ce qui, comme vous le savez, est loin d'être réel.

Avantages de l'équipement de chauffage d'électrode

Les chaudières de chauffage "Galan" présentent des avantages incontestables par rapport aux autres types d'équipement de chaudière:

• un rendement élevé (jusqu'à 98%) est obtenu grâce à la conversion directe de l'électricité en chaleur directement dans le liquide de refroidissement;
• des économies d'électricité allant jusqu'à 40% sont dues à l'utilisation de l'automatisation et à la régulation des conditions thermiques;
• une installation simple fournit de petites dimensions d'appareils et une connexion pratique des tuyaux de dérivation;
• la capacité à s'intégrer dans les systèmes de chauffage existants élimine le besoin de remettre en place les tuyaux;
• l'admissibilité de la connexion en parallèle des chaudières permet d'augmenter la puissance du système de chauffage plusieurs fois;
• la réalité de l'installation d'une chaudière de réserve exclut l'arrêt brutal du chauffage du liquide de refroidissement.

Faisabilité d'utilisation

Malgré tous leurs défauts, les chaudières à électrodes n'ont pas seulement le droit à la vie, elles occupent leur propre niche, où elles résolvent un certain nombre de problèmes. Fondamentalement, leur utilisation est réduite au chauffage de petites surfaces, où le mode de fonctionnement cyclique est particulièrement important. En raison de la faible inertie, les systèmes de chauffage des chaudières à électrodes sont instantanément mis en service, ce qui signifie que le chauffage peut être effectué dans une période de temps strictement définie.

De plus, on ne peut manquer de mentionner les petites dimensions des chaudières à électrodes. Ils représentent, en fait, un petit flacon qui peut être facilement intégré dans une niche technique compacte. Si vous avez besoin de chauffer un petit espace et qu'il n'y a aucun moyen d'équiper une chaufferie séparée, ce type de chaudières vous sera utile.

Cependant, il ne faut pas oublier que cette classe d'équipement fonctionne mieux dans les systèmes de type fermé avec un faible déplacement.Les chaudières à électrodes peuvent être utilisées en combinaison avec des systèmes de chauffage par le sol et lorsqu'elles sont chauffées avec des radiateurs. Cependant, nous le répétons, il est nécessaire de bien préparer le liquide de refroidissement et d'utiliser des circuits électroniques avancés de contrôle thermique.

Schéma de raccordement de l'électrode chaudière: 1 - vanne à bille; 2 - filtre; 3 - pompe de circulation; 4 - robinet de vidange; 5 - chaudière à électrodes; 6 - groupe de sécurité; 7 - vase d'expansion; 8 - radiateurs de chauffage; 9 - vanne à trois voies avec servomoteur; 10 - pompe de circulation; 11 - contour de chauffage par le sol; 12 - unité de commande de chauffage par le sol; 13 - unité de commande de chaudière à électrodes; 14 - thermostat numérique; 15 - contacteur; 16 - protection automatique

Entretien du système de chauffage sur les chaudières à électrodes

Pendant le fonctionnement, les chaudières à électrodes ne posent aucun problème particulier. Ils sont compacts, silencieux et nécessitent un minimum de dispositifs de protection dans la tuyauterie électrique et hydraulique. Néanmoins, une révision et une maintenance périodiques de ces équipements devront encore être effectuées.

Les électrodes de la chaudière nécessitent généralement une attention particulière. Les allégations concernant l'absence de formation de tartre ne sont pas sans fondement, mais à la suite de l'électrolyse, au moins une des électrodes forme une croûte dure de plaque insoluble. Il doit être nettoyé mécaniquement au moins une fois par an. En outre, la densité et la composition chimique du liquide de refroidissement doivent être surveillées: pour différents systèmes, les méthodes de détermination de son aptitude peuvent différer.

N'oubliez pas la sécurité électrique. La mise à la terre du système de chauffage doit être de haute qualité, au moins une fois tous les deux ans, il est nécessaire de vérifier les paramètres de fonctionnement du circuit des principaux conducteurs de mise à la terre et la résistance des éléments de connexion externes. Sans une attention particulière à cet égard, les chaudières à électrodes se transforment en dispositifs potentiellement mortels.

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