Recenze iontových kotlů – ohříváme vodu elektrickým proudem

Obsah článku



V tomto článku: elektrodový kotel – duchovní vývoj obranných podniků; jak iontový kotel funguje; je možné ohřívat vodu bez zdroje tepla; nižší ohmický odpor – přidejte sůl do vody; klady a zápory iontových kotlů; elektrodové kotelní zařízení; jak správně nainstalovat elektrodový kotel; která topná zařízení lze použít v obvodu s iontovým kotlem a která nemohou; výrobci a ceny; na konci – nuance instalace iontových kotlů.

Kolik způsobů vytápění domu elektřinou víte? Nejčastěji přichází na mysl kotel s ohřívačem vody – s vysokým odporem se nichromické vlákno uvnitř takového ohřívače zahřívá, přenáší teplo do plnidla trubek, poté do kovového pláště a nakonec do vody. Proč ne zjednodušit úkol a nezahřívat chladicí kapalinu, aniž byste museli projít prostředníkem, protože to můžete udělat pomocí primitivních elektrod ze dvou žiletek, připojením vodičů k nim a připojením k napájení? Právě z této logiky postupovali tvůrci prvních modelů iontových (elektrodových) kotlů, původně vyvinutých pro potřeby námořnictva SSSR,.

Historie a princip činnosti iontového (elektrodového) kotle

Tento typ topných kotlů byl vytvořen v polovině minulého století podniky obranného komplexu pro potřeby podmořského loďstva SSSR, zejména pro vytápění oddílů ponorek s dieselovými motory. Elektrodový kotel plně vyhovoval podmínkám pro objednání ponorek – měl extrémně malé rozměry pro konvenční topné kotle, nepotřeboval odsávací kryt, nevytvářel hluk během provozu, účinně zahříval chladicí kapalinu, která byla nejvhodnější pro obyčejnou mořskou vodu.

V 90. letech se objemy objednávek pro obranný průmysl prudce snížily, a tím i potřeby námořnictva pro iontové kotle byly sníženy na nulu. První „civilní“ verzi elektrodového kotle vytvořili inženýři A.P. Ilyin a D.N. Kunkov, který získal odpovídající patent za svůj vynález v roce 1995.

Recenze iontových kotlů - ohříváme vodu elektrickým proudem

Princip činnosti iontového kotle je založen na přímé interakci chladicího média, které zabírá prostor mezi anodou a katodou, elektrickým proudem. Průchod elektrického proudu chladivem způsobuje chaotický pohyb kladných a záporných iontů: první se pohybuje směrem k záporně nabité elektrodě; druhý – k pozitivně nabitému. Konstantní pohyb iontů v médiu, které tomuto pohybu brání, způsobuje rychlé zahřívání chladicí kapaliny, což je zvláště usnadněno obrácením rolí elektrod – každou sekundu se jejich polarita mění 50krát, tzn. každá z elektrod během jedné sekundy bude anodou 25krát a katodou 25krát, protože jsou připojeny ke zdroji střídavého proudu 50 Hz. Je třeba poznamenat, že právě taková častá změna náboje na elektrodách neumožňuje rozklad vody na kyslík a vodík – pro elektrolýzu je nutný konstantní elektrický proud. Jak teplota v kotli stoupá, tlak stoupá a způsobuje cirkulaci chladicí kapaliny podél topného okruhu.

Elektrody instalované v nádrži iontového kotle se tedy přímo nepodílejí na ohřevu vody a samy se nezahřívají – za zvýšení teploty vody jsou zodpovědné kladně a záporně nabité ionty, rozdělené pod vlivem elektrického proudu z molekul vody..

Recenze iontových kotlů - ohříváme vodu elektrickým proudem

Důležitou podmínkou pro efektivní provoz iontového kotle je přítomnost ohmického odporu vody na úrovni ne více než 3000 Ohm při 15 ° C, pro kterou musí toto chladivo obsahovat určité množství solí – zpočátku byly pod mořskou vodou vytvořeny elektrodové kotle. To znamená, že pokud nalijete destilovanou vodu do topného systému a pokusíte se ji ohřát iontovým kotlem, nedojde k žádnému ohřevu, protože v takové vodě nejsou žádné soli, což znamená, že mezi elektrodami nebude žádný elektrický obvod..

Charakteristika iontových (elektrodových) kotlů

Tento typ kotlů má i vlastní řadu pozitivních vlastností, které jsou vlastní elektrickým kotlům. Všimnu si všech výhod:

  • vysoká účinnost, téměř 100% (nicméně, každý elektrický ohřívač má účinnost alespoň 96%);
  • extrémně malé rozměry s vysokým výkonem ve srovnání s jinými kotly;
  • není nutný žádný komín;
  • je schopen nezávisle zvýšit tlak v topném okruhu;
  • na rozdíl od kotlů s topnými tělesy nehrozí nebezpečí nehody při nedostatečné hladině chladicí kapaliny v nádrži kotle – nedostatek chladicí kapaliny povede pouze k ukončení kotle, protože mezi elektrodami nebude žádný elektrický obvod;
  • extrémně nízká setrvačnost umožňuje účinně regulovat teplotní podmínky během provozu kotle pomocí automatizace, v důsledku čehož je dosaženo nejméně energeticky náročného provozu topného systému – teplota ve vytápěných místnostech bude vždy na úrovni nastavené na automatický regulátor;
  • poklesy napětí v rozvodné síti nepoškozují iontový kotel – pouze změny jeho výkonu, práce nekončí;
  • instalace jako dodatečný zdroj tepelné energie, je povolena instalace několika iontových kotlů současně;
  • neexistuje absolutně žádný negativní dopad na životní prostředí.

Nevýhody elektrodového kotle:

  • spotřebovává pouze střídavý proud, přičemž dojde k elektrolýze vody stejnosměrným proudem;
  • vysoké požadavky na elektrolytické vlastnosti chladicí kapaliny, když se mění, kvalita práce (výroba tepla) prudce klesá. Je nutné regulovat elektrickou vodivost chladicí kapaliny;
  • vyžaduje povinné uzemnění (stejně jako jakékoli topné zařízení s ohřívačem vody). Současně jsou rizika úrazu elektrickým proudem v případě poruchy izolace vyšší než u topných těles;
  • teplota ohřevu chladicí kapaliny by neměla překročit 75 ° C, jinak se spotřeba energie kotle vážně zvýší;
  • tvorba vodního kamene na elektrodách snižuje výkon kotle, protože zabraňuje ionizaci chladicího média;
  • vysoké požadavky na jakostní charakteristiky topných zařízení;
  • potřeba vybavit topný systém oběhovým čerpadlem;
  • opotřebení elektrod způsobených střídavým napětím, vyžadující periodickou výměnu;
  • v klimatizovaném topném okruhu obsahujícím chladicí elektrolyt budou korozní procesy mnohokrát urychleny;
  • v jednookruhovém systému je použití ohřáté vody pro domácí potřeby nepřijatelné;
  • uvedení do provozu vyžaduje zapojení odborníků – je téměř nemožné nezávisle snížit ohmický odpor vody se zvýšením její vodivosti na optimální úroveň;
  • elektrická vodivost chladicí kapaliny se během provozu mění, je nutné ji ovládat, a proto musí mít odpovídající znalosti a vybavení.

Zařízení a instalace elektrodového kotle

Má poměrně jednoduchou konstrukci, ve které je zvláštní pozornost věnována ochraně před elektrickým únikem: ocelová trubka s pevným tahem jako těleso, nahoře je pokryta elektrickou izolační vrstvou z polyamidu; přívodní a výstupní potrubí chladicí kapaliny; svorky pro napájení skříně a země; speciální slitinová elektroda (třífázové kotle jsou vybaveny třemi elektrodami), izolované polyamidovými maticemi; dodatečná izolace s gumovými těsněními na konektorech.

Recenze iontových kotlů - ohříváme vodu elektrickým proudem

Externě má domácí iontový kotel válcovitý tvar, jeho průměr obvykle nepřesahuje 320 mm, délka – 600 mm a hmotnost – 12 kg. Nejmenší výkon – 2 kW (pro vytápění prostoru asi 80 m3), maximální – 50 kW (vytápění prostoru asi 1600 m.)3). Jednofázové kotle mají výkon od 2 do 6 kW, třífázové kotle od 9 do 50 kW. Spotřeba energie kotle dosáhne jmenovité úrovně (výkon deklarovaný výrobcem v kilowattech), když teplota uvnitř kotle dosáhne 75 ° C – při nižších teplotách je spotřeba energie nižší, protože proudová vodivost je v chladnějším chladivu nižší. Je třeba poznamenat, že teplota 75 ° C je optimální pro iontové kotle, protože s vývojem vyšší teploty bude spotřeba energie kotlů překročit spotřebu uvedenou v datovém listu..

Součástí elektrodového kotle je automatický řídicí systém (regulátor), který obsahuje elektronický termostat, automatickou ochranu proti přepětí v síti a spouštěcí jednotku. Některé modely ovladačů umožňují přímé i dálkové ovládání prostřednictvím kanálů gsm. Je to regulátor, který poskytuje úspory elektrické energie deklarované výrobci iontových kotlů – na rozdíl od topné vody pomocí topných prvků vám elektrodové vytápění umožňuje změnit teplotu chladicí kapaliny v kratším čase, protože má nízkou setrvačnost.

Recenze iontových kotlů - ohříváme vodu elektrickým proudem

V otevřeném topném systému s přirozenou cirkulací chladiva se chladicí kapalina pohybuje nahoru potrubím kvůli tepelné roztažnosti a tlaku v iontovém kotli, vstupuje do radiátorů a ochlazuje se, pak se vrací zpětným potrubím do kotle, kde se zahřívá a opakuje cyklus znovu. Uzavřený topný systém je navíc vybaven expanzní nádobou – expanzním zařízením a cirkulačním čerpadlem, které je nutné v počáteční fázi ohřevu chladicí kapaliny.

Při instalaci elektrodového kotle je povinným požadavkem vybavit topný okruh v jeho nejvyšším bodě bezpečnostní skupinou – automatickým odvzdušněním, tlakoměrem, výbušným (zpětně bezpečnostním) ventilem. V otevřených systémech by měly být řídicí nebo uzavírací ventily nainstalovány až po expanzní nádrži, tj. část potrubí mezi výstupem z kotle a do expanzní nádrže nesmí obsahovat žádné uzavírací ventily! U uzavřených systémů se uzavírací ventily instalují na část potrubí po expanzní nádrži a před vstupem do kotle. Pokud je však ihned po opuštění kotle instalována bezpečnostní skupina, mohou být uzavírací ventily nainstalovány před expanzním ventilem – v tomto případě musí být expanzní nádrž nainstalována ve vratné sekci..

Iontové kotle jakéhokoli modelu jsou instalovány do topného systému přísně svisle, s vlastním upevněním ke zdi. Prvních 1 200 mm potrubí na přívodu chladicího média do kotle je vyrobeno z kovové galvanizované trubky, pak je povoleno použití trubek z plastu a plastu.

Spolehlivé uzemnění iontového kotle je nezbytné, protože v případě úniku proudu nelze tento problém vyřešit pomocí RCD. Uzemněný měděný vodič musí mít průřez 4 až 6 mm, jeho odpor nesmí být větší než 4 ohmy – vodič je připojen k nulové svorce umístěné ve spodní části těla kotle. Uzemnění musí splňovat požadavky PUE.

V ideálním případě se plánuje instalace elektrodového kotle do nového topného systému, předem omytého čistou vodou. Při vkládání kotle do existujícího okruhu musí být důkladně propláchnut vodou se speciálními látkami, které jsou do něj přidány – jejich seznam a poměry jsou popsány v technickém pasu pro kotel, každý výrobce trvá na použití určitých inhibitorů. Pokud tato podmínka není splněna, usazeniny soli (stupnice) budou rušit jemné nastavení ohmického odporu chladicí kapaliny..

Při výběru topných těles pro systém s iontovým kotlem věnujte zvýšenou pozornost spotřebě chladicí kapaliny v litrech – je třeba zjistit, kolik litrů spotřebovává jeden radiátor, a pak vypočítat celkový objem na základě požadovaného počtu radiátorů. Je třeba poznamenat, že zvláště prostorná topná zařízení nejsou vhodná, protože Takový topný systém spotřebuje více než 10 litrů chladicí kapaliny na kilowatt instalovaného výkonu kotle, což jej přinutí k nepřetržitému provozu, a to není z hlediska spotřeby elektřiny výhodné. V ideálním případě by celkový výtlak topného systému měl být asi 8 litrů na kilowatt energie..

Podle materiálu výroby jsou bimetalické a hliníkové radiátory nejvhodnější pro topné systémy s elektrodovým kotlem. Při výběru hliníkových topných zařízení je důležitým kritériem původ hliníku – ať už je primární (tj. Získaný z přírodních materiálů – bauxit, alunit, nefelin atd.) Nebo sekundární, přetavený z recyklovaných materiálů. Problém je v tom, že levnější radiátory vyrobené ze sekundárního hliníku jsou vyrobeny ze slitiny s vysokým obsahem nečistot, které zvyšují ohmický odpor chladiva..

Recenze iontových kotlů - ohříváme vodu elektrickým proudem

V otevřených topných systémech by bylo správné instalovat topná zařízení z hliníku s vnitřním polymerním povlakem, který snižuje korozi, v uzavřených systémech takové radiátory nejsou nutné – korozní procesy jsou aktivovány, když je vzduch v objemu chladiva, tj. jeho obsah soli nezpůsobuje korozi.

Litinové radiátory pro topné systémy s ohřevem chladiva z elektrodového kotle jsou nejméně vhodné, protože jsou silně kontaminovány zevnitř a částice nečistot ovlivňují vodivost proudu. Litinové radiátory navíc spotřebovávají značné množství chladicího média, které může překročit instalovanou kapacitu tohoto modelu iontového kotle – budou vyžadovány jeho výkonnější modely. Výrobci elektrodových kotlů umožňují použití litinových radiátorů za následujících podmínek: jsou vyráběny podle evropské normy (tj. V Turecku nebo v Československu); na zpátečním potrubí před vstupem do kotle jsou v potrubí instalovány sběrače kalu (lapače kalu) a hrubé filtry.

Iontový kotel – ceny a výrobci

Elektrodové kotle následujících výrobců jsou prezentovány v Rusku a zemích SNS – ruské CJSC „Firma“ Galan „(značka se stejným názvem), lotyšská LLC“ Stafor EKO „(se stejným názvem) a ukrajinská SPD-FO Goncharenko O.A. (značka „EOU“ (energeticky úsporná instalace topení)).

Recenze iontových kotlů - ohříváme vodu elektrickým proudem

Cena elektrodového kotle závisí na jeho výkonu – kotel o výkonu 2 kW bude stát kupujícího v průměru 3000 rublů. Je třeba mít na paměti, že sada nezbytné automatizace se zpravidla prodává samostatně – její náklady budou činit přibližně 6500 rublů, tj. dvakrát tak drahá než samotný kotel.

Záruční doba pro elektrodový kotel se v závislosti na výrobci pohybuje od jednoho roku do dvou let. Průměrná životnost takových kotlů je asi 10 let, s výhradou dodržování provozních požadavků na chladicí médium a včasné výměny elektrod (přibližně každé 2–4 roky).

Na konci

Při vytváření topného systému založeného na ohřevu chladiva z elektrodového kotle je třeba dodržovat následující nuance:

  • spotřeba energie kotle je výrazně vyšší, pokud je instalován v dříve používaném topném okruhu. Je lepší nainstalovat iontový kotel do okruhu vytvořeného speciálně pro něj;
  • při použití nemrznoucí směsi jako chladicího média je třeba věnovat zvláštní pozornost odpojitelným spojům, protože jeho tekutost je vyšší než tekutost vody;
  • všechna potrubí, která tvoří topný okruh, by měla být obalena vrstvou tepelné izolace – toto opatření usnadní úkolu kotle dosáhnout optimálního provozního režimu;
  • pokud jsou skupiny topných těles umístěny na různých úrovních (podlažích) budovy, bude účinnější, i když méně ekonomicky výhodnější, instalovat nezávislé iontové kotle s požadovaným výkonem pro každou skupinu.

Iontové (elektrodové) kotle nejsou vhodné pro vytápěcí systémy jako „teplá podlaha“ nebo „teplý podstavec“, protože teplota chladicí kapaliny, která v nich cirkuluje, by neměla překročit 45 ° С – kotel nebude schopen dosáhnout požadované provozní teploty.

Ohodnoťte tento článek
( Zatím žádné hodnocení )
Přidejte komentáře

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: