Jak działa wybór chłodziwa do kotła elektrodowego

Strona główna / Kotły elektryczne

Wrócić do

Opublikowano: 31.05.2019

Czas czytania: 4 minuty

0

917

Kompaktowy kocioł elektryczny elektrodowy zapewnia ciepło w pomieszczeniu i umożliwia zdalną regulację temperatury. Dzięki niewielkim rozmiarom można go zainstalować w istniejącym systemie grzewczym.

• 1 Jak działa kocioł elektrodowy
• 2 Jak to działa
• 3 Czy można oszczędzać za pomocą kotła elektrodowego
• 4 Przegląd najlepszych modeli kotłów elektrodowych

Zasada działania kotłów elektrodowych

Opisując zalety kotłów elektrodowych, główny nacisk położono na brak pośredników w przenoszeniu energii z sieci elektrycznej do chłodziwa. Głównym argumentem, na którym stawia się marketingową strategię promocji elektrodowych podgrzewaczy wody, jest bezpośrednie podgrzanie cieczy pod wpływem prądu elektrycznego, co wynika z jej wysokiej rezystywności.
Przy stosowaniu tego rodzaju urządzeń wyklucza się wpływ na przewodzenie ciepła skorupy zgorzeliny utworzonej na powierzchni tradycyjnych rurowych elementów grzejnych. Za oczywistą zaletę uważa się również niską bezwładność układu: chłodziwo zaczyna się nagrzewać natychmiast po przyłożeniu napięcia do elektrod, podczas gdy przy zastosowaniu grzałek rezystancyjnych podgrzanie samej cewki i jej izolacji dielektrycznej zajmuje trochę czasu.

Urządzenie kotła elektrodowego: 1 - zaciski do podłączenia do sieci; 2 - uszczelniacz i izolacja elektrod; 3 - dostawa schłodzonego nośnika ciepła; 4 - blok elektrod; 5 - płyn chłodzący; 6 - korpus kotła; 7 - warstwa izolacyjna; 8 - wylot podgrzanego chłodziwa

Jednak nie wszystko jest takie różowe. Przede wszystkim wątpliwe jest, aby cały płyn chłodzący był pod wpływem niebezpiecznie dużej różnicy potencjałów. W szczególności przy zerowej przerwie wszystkie metalowe części systemu grzewczego stają się śmiertelne dla ludzi, a awarie są również możliwe, jeśli przewód neutralny nie jest odpowiednio uziemiony.

Warto wspomnieć, że nie wszystkie płyny mają wystarczająco wysoką rezystywność, aby przekształcić całą przyłożoną moc w energię elektryczną. Pewna część obecnego obciążenia nie napotyka oporu i dlatego swobodnie przepływa do ziemi. Na tym tle stwierdzenia, że ​​kotły elektrodowe mają sprawność wyższą niż 100%, wywołują protekcjonalny uśmiech osób dobrze zaznajomionych z techniczną częścią zagadnienia.

Wymagania dotyczące chłodziwa

Oprócz naturalnych strat podczas podgrzewania cieczy, kotły elektrodowe mają inną nieprzyjemną właściwość. W procesie przepuszczania prądu elektrycznego przez wodę obserwuje się zjawisko elektrolizy - rozdzielenia cząsteczki H2O na składniki gazowe. To między innymi dodatkowo obniża efektywność energetyczną kotła, ponieważ w tym przypadku energia elektryczna jest zużywana nie do ogrzewania, ale do elektrolizy. Jednak najbardziej oczywistą konsekwencją tego efektu jest tworzenie się śluz gazowych w rurach i grzejnikach.

Z tych powodów czynnik grzewczy do instalacji grzewczych na kotłach elektrodowych musi być dobrany z największą starannością. W celu zmniejszenia przewodności chłodziwa (zwiększenia rezystywności) należy znormalizować zawartość rozpuszczonych jonów w stosowanej cieczy. Zasadniczo stosuje się wodę destylowaną, do której miesza się elektrolit w proporcji zalecanej przez producenta, ponownie do produkcji fabrycznej.

Sytuacja jest bardziej skomplikowana, jeśli jako nośnik ciepła trzeba zastosować płyn niezamarzający.W takim przypadku układ należy wypełnić specjalnym środkiem przeciw zamarzaniu, którego nie można rozcieńczać wodą. Przy znacznej wyporności tankowanie układu może kosztować sporo grosza, ale nie uwzględnia to kwestii trwałości płynu chłodzącego. W obecności części metalowych w układzie stężenie jonów w cieczy z upływem czasu wzrasta, natomiast nie wynaleziono jeszcze skutecznych metod regeneracji chłodziwa do kotłów elektrodowych. Ale okresowo przynajmniej część chłodziwa będzie musiała zostać spuszczona, ponieważ każdy kocioł wymaga oczyszczenia elektrod z płytki nazębnej, a sam system należy przepłukać.

Nośnik ciepła

Kotły elektrodowe są wrażliwe na skład chłodziwa. Zgodnie z wymaganiami producentów należy używać wyłącznie wody destylowanej, do której dodaje się sól kuchenną w ilości około 80-100 gramów na 100 litrów. Trudność polega na tym, że końcowa gęstość i przewodność roztworu muszą być ściśle zgodne z wymaganiami producenta. Niemożliwe jest zweryfikowanie dokładnej ilości soli, a może ona dawać różne wyniki w zależności od jej składu.
Ostateczne przygotowanie roztworu odbywa się na miejscu, kierując się rzeczywistymi wartościami prądu w kotle elektronicznym. Instrukcja obsługi urządzenia zawiera tabelę wymaganych wartości w zależności od mocy kotła, objętości czynnika grzewczego itp. Dodając wodę destylowaną lub sól, opór nośnika ciepła zostaje doprowadzony do ideału.

Jako środek przeciw zamarzaniu stosuje się wyłącznie kompozycje dostarczone przez producenta kotła. Podczas ich stosowania zmienia się również proporcja soli w roztworze.

Przed użyciem kotła elektronicznego w istniejącym systemie grzewczym równolegle z innym kotłem istnieje obowiązkowy wymóg. Cały system jest przepłukiwany, oczyszczany z kamienia i osadów soli, które mogą następnie zmienić przewodność chłodziwa.

Konsekwencje elektrolizy i działania prądu stałego

Rozpad wody na tlen i wodór prowadzi do tworzenia się śluz powietrznych, które utrudniają normalną cyrkulację cieczy. Jednak jest to dalekie od głównego negatywnego wpływu. W szczególności podczas rzeczywistych doświadczeń eksploatacyjnych stwierdzono przejawy korozji elektrochemicznej grzejników aluminiowych.

W przypadku obecności żeliwnych akumulatorów w systemie grzewczym początkowe właściwości chłodziwa maleją, głównie z powodu wypłukiwania zanieczyszczeń z otwartych porów kształtowników odlewanych. Z tego powodu osoby, które chcą używać kotłów elektrodowych w takich warunkach, nie mają innego wyjścia, jak tylko wymienić grzejniki lub dokładnie przepłukać cały układ.

Sam fakt, że chłodziwo w układzie jest pod napięciem, zobowiązuje do starannego uziemienia każdego metalowego elementu układu. Jeśli do rury stalowej można jeszcze zastosować zacisk o wystarczająco niskiej rezystancji, to wysokiej jakości uziemienie żeliwnego grzejnika połączonego systemem rur z tworzywa sztucznego wydaje się być bardzo trudnym zadaniem. Jak dotąd możemy stwierdzić, że każdy system grzewczy, w którym stosowany jest kocioł elektrodowy, wymaga ściśle indywidualnego podejścia.

Zalety i wady

Pomimo faktu, że takie kotły pojawiły się stosunkowo niedawno, jest wystarczająco dużo informacji na temat ich stosowania. Oprócz prostoty konstrukcji kotły jonowe mają inne zalety:

• Sprawność sięga rekordowo 99%, inne systemy mają niższy współczynnik ze względu na charakterystykę ich urządzenia;
• Bardziej ekonomiczne niż inne urządzenia grzewcze o 15–20% przy tej samej mocy wyjściowej;
• Nie zależy od spadków napięcia, rozgrzeje się nawet przy silnym spadku, ale z mniejszą wydajnością;
• Nie boją się wycieku cieczy, po włączeniu „na sucho” nie dojdzie do przegrzania ze względu na brak możliwości podgrzewania bez elektrolitu;
• Cicha praca;
• Kompaktowe wymiary urządzenia.

Niestety kotły jonowe mają również wady:

• System grzewczy jest podatny na gromadzenie się elektryczności statycznej i porażenia prądem, dlatego wymagane jest wysokiej jakości uziemienie;
• Płyn chłodzący musi mieć określone wartości oporu, zwykła woda wodociągowa nie jest odpowiednia;
• Konieczność zainstalowania elektronicznej jednostki sterującej i czujników temperatury do kontroli stałej temperatury;
• Zużycie energii elektrycznej i koszt 1 kcal są wyższe niż w przypadku kotłów na paliwo stałe lub gaz;
• Będziesz musiał użyć specjalnych grzejników.

Wyjątkowe mity dotyczące wydajności

Studiując materiały reklamowe kotłów elektrodowych, można odnieść wrażenie, że konsumenci uchodzą za głuchoniemych. Rzekomo „jonowe” kotły wydobywają ciepło dosłownie znikąd, oddając energię cieplną w ilości 120-150% zastosowanej mocy elektrycznej. Jednocześnie prawa fizyki, a zwłaszcza ciepłownictwa, są ignorowane w każdy możliwy sposób.

Stwierdzenia, że ​​kocioł elektrodowy jest w stanie mitycznie pomnożyć włożoną w niego energię, są absolutnie bezpodstawne. Na szczęście dzisiaj ten trend w kampaniach reklamowych zaczął słabnąć, ale jego początkowy rozwój można przypisać aktywnemu upowszechnieniu się urządzeń cieplnych, które działają kosztem pomp ciepła o dodatnim współczynniku COP.

Nawet twierdzenie, że 100% energii elektrycznej zamienia się w ciepło, jest jawnym oszustwem. Strat podczas formowania nadal nie można uniknąć, nawet podczas podgrzewania chłodziwa z powodu jego własnego oporu elektrycznego, ponieważ co najmniej 2-3% zostanie wydane na ogrzewanie przewodów zasilających, ta sama ilość spłynie do systemu uziemienia z powodu spadku energia nośników ładunku z powodu niewystarczającej czystości chemicznej cieczy w układzie lub z powodu tworzenia się płytki nazębnej na elektrodach. Wniosek: kotły elektrodowe są w stanie wykazać współczynnik konwersji bliski 100% tylko w warunkach stanowiska demonstracyjnego, które, jak wiadomo, są dalekie od rzeczywistych.

Zalety sprzętu do podgrzewania elektrod

Kotły grzewcze „Galan” mają niewątpliwe zalety w porównaniu z innymi typami urządzeń kotłowych:

• wysoką sprawność (do 98%) uzyskuje się dzięki bezpośredniej zamianie energii elektrycznej na ciepło bezpośrednio w chłodziwie;
• oszczędność energii elektrycznej do 40% wynika z zastosowania automatyzacji i regulacji warunków termicznych;
• prosta instalacja zapewnia małe wymiary urządzeń i wygodne podłączenie rur odgałęźnych;
• możliwość integracji z istniejącymi systemami grzewczymi eliminuje potrzebę ponownego układania rur;
• dopuszczalność równoległego podłączenia kotłów pozwala na wielokrotne zwiększenie mocy systemu grzewczego;
• rzeczywistość zainstalowania kotła rezerwowego wyklucza nagłe zatrzymanie ogrzewania chłodziwa.

Wykonalność użycia

Mimo wszystkich swoich wad kotły elektrodowe mają nie tylko prawo do życia, ale zajmują własną niszę, w której rozwiązują pewien zakres problemów. Zasadniczo ich zastosowanie ogranicza się do ogrzewania niewielkich powierzchni, gdzie cykliczny tryb pracy jest szczególnie ważny. Ze względu na małą bezwładność układy grzewcze na kotłach elektrodowych są natychmiast uruchamiane, co oznacza, że ​​ogrzewanie może odbywać się w ściśle określonym czasie.

Ponadto nie można nie wspomnieć o niewielkich wymiarach kotłów elektrodowych. W rzeczywistości reprezentują one małą kolbę, którą można łatwo zintegrować z kompaktową niszą techniczną. Jeśli potrzebujesz ogrzać niewielką przestrzeń i nie ma możliwości wyposażenia oddzielnej kotłowni, tego rodzaju kotły się przydadzą.

Należy jednak pamiętać, że ta klasa sprzętu najlepiej sprawdza się w układach typu zamkniętego o małej wyporności.Kotły elektrodowe mogą być używane w połączeniu z systemami ogrzewania podłogowego oraz przy ogrzewaniu za pomocą grzejników. Jednak powtarzamy, konieczne jest odpowiednie przygotowanie chłodziwa i stosowanie zaawansowanych elektronicznych obwodów kontroli termicznej.

Schemat podłączenia kotła elektrodowego: 1 - zawór kulowy; 2 - filtr; 3 - pompa obiegowa; 4 - zawór spustowy; 5 - kocioł elektrodowy; 6 - grupa bezpieczeństwa; 7 - zbiornik wyrównawczy; 8 - grzejniki; 9 - zawór trójdrogowy z serwonapędem; 10 - pompa obiegowa; 11 - kontur ogrzewania podłogowego; 12 - regulator ogrzewania podłogowego; 13 - sterownik kotła elektrodowego; 14 - termostat cyfrowy; 15 - stycznik; 16 - automatyczna ochrona

Konserwacja instalacji grzewczej na kotłach elektrodowych

Podczas pracy kotły elektrodowe nie powodują żadnych szczególnych problemów. Są kompaktowe, ciche i wymagają minimum urządzeń ochronnych w przewodach elektrycznych i hydraulicznych. Niemniej jednak okresowe przeglądy i konserwacja takiego sprzętu nadal będą musiały być przeprowadzane.

Elektrody kotła generalnie wymagają uwagi. Twierdzenia o braku tworzenia się kamienia nie są bezpodstawne, ale w wyniku elektrolizy co najmniej jedna z elektrod tworzy twardą skorupę nierozpuszczalnej płytki nazębnej. Należy go czyścić mechanicznie przynajmniej raz w roku. Ponadto należy monitorować gęstość i skład chemiczny chłodziwa: w przypadku różnych systemów metody określania jego przydatności mogą się różnić.

Nie zapomnij o bezpieczeństwie elektrycznym. Uziemienie instalacji grzewczej musi być wysokiej jakości, przynajmniej raz na dwa lata konieczne jest sprawdzenie parametrów pracy obwodu głównych przewodów uziemiających oraz rezystancji zewnętrznych elementów łączących. Bez należytej uwagi w tej sprawie kotły elektrodowe zamieniają się w urządzenia potencjalnie zagrażające życiu.

rmnt.ru