Pregled ionskih kotlova – grijamo vodu električnom strujom

Sadržaj članka

• Povijest i princip rada ionskog (elektrode) kotla
• Karakteristike ionskih (elektronskih) kotlova
• Uređaj i ugradnja elektrode kotla
• Ionski bojler – cijene i proizvođači
• Na kraju

U ovom članku: elektrodni kotao – zamisao obrambenih poduzeća; kako djeluje ionski kotao; je li moguće grijati vodu bez izvora topline; niži ohmički otpor – dodajte sol u vodu; prednosti i nedostaci ionskih kotlova; uređaj s elektrode kotlom; kako pravilno instalirati kotao elektrode; koji se uređaji za grijanje mogu upotrijebiti u krugu s ionskim kotlom, a koji ne mogu; proizvođači i cijene; na kraju – nijanse ugradnje ionskih kotlova.

Koliko načina za grijanje kuće električnom energijom znate? Najčešće dolazi u obzir kotao s elementom za grijanje vode – s visokim otporom, nichrome nit unutar takvog grijaćeg elementa zagrijava se, prenosi toplinu u cijevnu posudu, zatim na metalnu školjku i, na kraju, na vodu. Zašto ne pojednostaviti zadatak i zagrijati rashladnu tekućinu bez prolaska posrednika, jer to možete učiniti pomoću primitivnih elektroda s dva britva, povezujući žice s njima i spajajući ih na napajanje? Iz te su logike polazili tvorci prvih modela jonskih (elektrodnih) kotlova, izvorno razvijenih za potrebe ratne mornarice SSSR-a..

Povijest i princip rada ionskog (elektrode) kotla

Ovu vrstu kotlova za grijanje stvorili su sredinom prošlog stoljeća poduzeća obrambenog kompleksa za potrebe podmorničke flote SSSR-a, posebno za zagrijavanje odjeljaka podmornica s dizel motorima. Kotao elektrode u potpunosti je ispunio uvjete za naručivanje podmornica – imao je izuzetno male dimenzije za konvencionalne kotlove za grijanje, nije trebao ispušni otvor, nije stvarao buku tijekom rada, učinkovito je zagrijavao rashladno sredstvo, što je bilo najprikladnije za običnu morsku vodu.

Do 90-ih godina, narudžbe za industriju obrane znatno su se smanjile, a uz to su potrebe mornarice za ionskim bojlerima svedene na nulu. Prvu “civilnu” verziju elektrodnog kotla stvorili su inženjeri A.P. Ilyin i D.N. Kunkov, koji je odgovarajući patent za svoj izum dobio 1995. godine.

Princip rada ionskog kotla temelji se na izravnoj interakciji rashladnog sredstva, koje zauzima prostor između anode i katode, s električnom strujom. Prolazak električne struje kroz rashladnu tekućinu uzrokuje kaotično kretanje pozitivnih i negativnih iona: prvi se kreću prema negativno nabijenoj elektrodi; drugi – na pozitivno nabijeni. Stalno kretanje iona u mediju koji se odupire tom pokretu uzrokuje brzo zagrijavanje rashladne tekućine, što je posebno olakšano preokretom uloga elektroda – svake se sekunde njihov polaritet mijenja 50 puta, tj. svaka će elektroda unutar jedne sekunde biti anoda 25 puta, a katoda 25 puta, jer su povezane na 50 Hz AC izmjeničnog izvora. Treba napomenuti da upravo takva česta promjena naboja na elektrodama ne dopušta raspadanje vode u kisik i vodik – za elektrolizu je potrebna stalna električna struja. Kako temperatura u kotlu raste, tlak raste, uzrokujući cirkulaciju rashladne tekućine duž kruga grijanja.

Dakle, elektrode ugrađene u spremnik ionskog kotla ne sudjeluju izravno u zagrijavanju vode i ne zagrijavaju se – pozitivno i negativno nabijeni ioni, razdvojeni pod utjecajem električne struje iz molekula vode, odgovorni su za porast temperature vode..

Važan uvjet za učinkovit rad ionskog kotla je prisutnost ohmijskog otpora vode na razini ne većoj od 3000 Ohm na 15 ° C, za koju ovo rashladno sredstvo mora sadržavati određenu količinu soli – u početku su se pod morskom vodom stvarali elektrodni kotlovi. To jest, ako sipate destiliranu vodu u sustav grijanja i pokušate je zagrijati ionskim bojlerom, grijanje neće biti, jer u takvoj vodi nema soli, što znači da između elektroda neće biti električnog kruga.

Karakteristike ionskih (elektronskih) kotlova

Posjedujući pozitivne karakteristike svojstvene električnim bojlerima, ova vrsta kotlova također ima nekoliko vlastitih. Primjetit ću sve prednosti:

• visoka učinkovitost, blizu 100% (međutim, bilo koji električni grijač ima učinkovitost od najmanje 96%);
• izuzetno male dimenzije velike snage u usporedbi s bilo kojim drugim kotlovima;
• nije potreban dimnjak;
• sposobni samostalno podići tlak u krugu grijanja;
• za razliku od kotlova s ​​grijaćim elementima, ne postoji opasnost od nezgode na nedovoljnoj razini rashladnog sredstva u spremniku kotla – nedostatak rashladne tekućine dovest će samo do prekida kotla, jer između elektroda neće biti električnog kruga;
• izuzetno mala inercija omogućuje učinkovito kontroliranje temperaturnih uvjeta tijekom rada kotla koristeći automatizaciju, kao rezultat, postiže se najmanji rad sustava grijanja – temperatura u grijanim prostorijama uvijek će biti na razini koja je postavljena na automatski regulator;
• pad napona u električnoj mreži ne šteti ionskom kotlu – mijenja se samo njegova snaga, rad se ne zaustavlja;
• ugradnja kao dodatni izvor toplinske energije, dopuštena je ugradnja više ionskih kotlova istovremeno;
• apsolutno nema negativnog utjecaja na okoliš.

Slabosti elektrode:

• troši samo naizmeničnu struju, s direktnom strujom će se dogoditi elektroliza vode;
• visoki zahtjevi za elektrolitičkim svojstvima rashladne tekućine; kad se promijene, kvaliteta rada (proizvodnja topline) naglo se smanjuje. Potrebna je kontrola nad električnom vodljivošću rashladne tekućine;
• zahtijeva obavezno uzemljenje (međutim, kao i bilo koji uređaj za grijanje s grijačem vode). Istodobno, rizici električnog udara u slučaju probijanja izolacije veći su od rizika grijaćih elemenata;
• temperatura grijanja rashladne tekućine ne smije prelaziti 75 ° C, inače će se potrošnja energije kotla ozbiljno povećati;
• stvaranje ljestvice na elektrodama smanjuje snagu kotla, jer sprečava ionizaciju rashladne tekućine;
• visoki zahtjevi za karakteristikama kvalitete grijaćih uređaja;
• potreba za opremom sustava grijanja cirkulacijskom pumpom;
• trošenje elektroda uzrokovanih naizmjeničnim naponom, što zahtijeva periodičnu zamjenu;
• u klimatiziranom krugu grijanja koji sadrži rashladno sredstvo-elektrolit, postupci korozije će se ubrzati više puta;
• u sustavu s jednim krugom uporaba grijane vode za kućne potrebe je neprihvatljiva;
• rad za puštanje u pogon zahtijeva uključivanje stručnjaka – praktički je nemoguće neovisno spustiti ohmički otpor vode s povećanjem njegove vodljivosti na optimalnu razinu;
• električna vodljivost rashladne tekućine se mijenja tijekom rada, potrebno ju je kontrolirati, te stoga imati odgovarajuće znanje i opremu.

Uređaj i ugradnja elektrode kotla

Ima prilično jednostavan dizajn, u kojem se posebna pozornost posvećuje zaštiti od električnog curenja: čelična cijev od čvrstog vučenja kao tijelo, a na vrhu je prekrivena električnim izolacijskim slojem poliamida; ulazne i odvodne cijevi rashladne tekućine; terminali za napajanje kućišta i zemlje; posebna legurana elektroda (trofazni kotlovi opremljeni su s tri elektrode), izolirani poliamidnim maticama; dodatna izolacija gumenim brtvama na priključcima.

Izvana, kućni ionski kotao ima cilindrični oblik, njegov promjer obično ne prelazi 320 mm, duljina – 600 mm, a težina – 12 kg. Najmanja snaga – 2 kW (za grijanje prostora oko 80 m³), maksimalno – 50 kW (grijanje prostora oko 1600 m.)³). Jednofazni kotlovi imaju kapacitet od 2 do 6 kW, trofazni – od 9 do 50 kW. Potrošnja energije kotla dostiže nazivnu razinu (kapacitet koji je proizvođač deklarisao u kilovatima) kada temperatura unutar njega dosegne 75 ° C – pri nižim temperaturama potrošnja energije je manja, jer je struja vodljivosti manja u hladnijoj rashladnoj tekućini. Treba imati na umu da je temperatura od 75 ° C optimalna za ionske kotlove, jer s razvojem veće temperature potrošnja energije kotlova premašit će onu navedenu u tehničkom listu..

Uz elektrodni kotao uključen je sustav za automatsko upravljanje (regulator), koji uključuje elektronički termostat, automatsku zaštitu od prenapona u mrežnoj mreži i jedinicu za pokretanje. Neki modeli kontrolera omogućavaju izravnu kontrolu i daljinsko upravljanje preko gsm kanala. To je regulator koji osigurava uštedu električne energije koju su deklarirali proizvođači ionskih kotlova – za razliku od grijanja vode uz pomoć grijaćih elemenata, grijanje elektroda omogućava vam promjenu temperature rashladne tekućine u kraćem vremenu, jer ima malu inerciju.

U otvorenom sustavu grijanja s prirodnom cirkulacijom rashladne tekućine, ovaj pomiče cijevi uslijed toplinskog širenja i tlaka u ionskom kotlu, ulazi u radijatore i hladi se, zatim se vraća kroz povratnu cijev u kotao, gdje se zagrijava i ponavlja ciklus. Zatvoreni sustav grijanja dodatno je opremljen ekspanzijskim spremnikom-expansomatom i cirkulacijskom pumpom, što je potrebno u početnoj fazi zagrijavanja rashladne tekućine.

Kod ugradnje elektrode s bojlerom obavezan je uvjet da se krug grijanja na najvišoj točki opremi sigurnosnom skupinom – automatskim ventilacijom, tlakomjerom, eksplozivnim (sigurnosno-sigurnosnim) ventilom. U otvorenim sustavima regulacijske ili zaporne ventile treba instalirati samo nakon ekspanzijskog spremnika, tj. Odjeljak cijevi između izlaza kotla i do ekspanzijskog spremnika ne smije sadržavati nikakve zaporne ventile! U zatvorenim sustavima, zaporni ventili su ugrađeni na dijelu cjevovoda nakon ekspanzijskog spremnika i prije ulaska u kotao. Ako se, međutim, odmah nakon napuštanja kotla, postavi sigurnosna skupina, tada se zaporni ventili mogu ugraditi prije expansomat – u ovom slučaju, ekspanzijski spremnik mora biti instaliran na povratnom dijelu.

Ionski kotlovi bilo kojeg modela ugrađeni su u sustav grijanja strogo okomito, vlastitim pričvršćivanjem na zid. Prvih 1200 mm cjevovoda na dovodu rashladne tekućine u kotao napravljeno je od metalne ne galvanizirane cijevi, a zatim je dopuštena upotreba metalno-plastičnih cijevi.

Pouzdano uzemljenje ionskog kotla je neophodno jer se u slučaju istjecanja struje ovaj problem ne može riješiti pomoću RCD-a. Bakrena žica za uzemljenje mora imati presjek od 4 do 6 mm, njegov otpor ne smije biti veći od 4 ohma – vodič je spojen na nulti terminal koji se nalazi u donjem dijelu tijela kotla. Uzemljenje mora biti u skladu sa zahtjevima PUE.

U idealnom slučaju, planira se ugraditi elektrodni kotao u novi sustav grijanja, prethodno ispran čistom vodom. Prilikom umetanja kotla u postojeći krug mora se temeljito isprati vodom s dodatkom posebnih sredstava – njihov popis i udjeli opisani su u tehničkoj putovnici kotla, svaki proizvođač inzistira na uporabi određenih inhibitora. Ako ovaj uvjet nije ispunjen, naslage soli (razmjera) ometat će precizno podešavanje ohmičkog otpora rashladne tekućine.

Kad odabirete radijatore za grijanje za sustav s ionskim kotlom, obratite pažnju na njihovu potrošnju rashladnog sredstva u litrama – morate saznati koliko litara troši jedan radijator, a zatim izračunajte ukupni pomak na temelju potrebnog broja radijatora. Treba napomenuti da posebno prostrani uređaji za grijanje nisu prikladni, jer Takav sustav grijanja trošit će više od 10 litara rashladne tekućine po kilovatu instalirane snage kotla, što će ga prisiliti da radi non-stop, a to nije isplativo sa stajališta potrošnje električne energije. U idealnom slučaju, ukupni pomak sustava grijanja trebao bi biti oko 8 litara po kilovatu snage..

Prema materijalima izrade, bimetalni i aluminijski radijatori su najprikladniji za sustave grijanja s elektrode bojlerom. Prilikom odabira aluminijskih grijaćih uređaja važan je kriterij podrijetlo aluminija – bilo da je primarni (tj. Dobiven od prirodnih materijala – boksita, alunita, nefelina itd.) Ili sekundarni, ponovno izrađeni iz recikliranih materijala. Problem je u tome što su jeftiniji radijatori izrađeni od sekundarnog aluminija izrađeni od legure s visokim sadržajem nečistoća koji povećavaju ohmičku otpornost rashladne tekućine..

U otvorenim sustavima grijanja bilo bi ispravno instalirati grijaće uređaje izrađene od aluminija s unutarnjim polimernim premazom koji smanjuje koroziju; u zatvorenim sustavima takvi radijatori nisu potrebni – korozijski procesi se aktiviraju kada u volumenu rashladne tekućine postoji zrak, tj. njegov sadržaj soli ne uzrokuje koroziju.

Radijatori od lijevanog željeza za sustave grijanja s grijanjem rashladne tekućine iz elektrode kotla su najmanje pogodni, jer su iznutra jako zagađeni, a čestice prljavštine utjecati će na vodljivost struje. Osim toga, radijatori od lijevanog željeza troše značajnu količinu rashladne tekućine, što može premašiti instalirani kapacitet ovog modela ionskog kotla – bit će potrebni njegovi moćniji modeli. Proizvođači elektronskih kotlova dopuštaju upotrebu radijatora od lijevanog željeza pod sljedećim uvjetima: proizvodi se u skladu s europskim standardom (tj. U Turskoj ili Čehoslovačkoj); na povratnom vodu, prije ulaska u kotao, u cjevovod se postavljaju sakupljači blata (hvatači mulja) i filteri grubog filtra..

Ionski bojler – cijene i proizvođači

Elektronski kotlovi sljedećih proizvođača predstavljeni su u Rusiji i zemljama ZND – ruskom CJSC “Firma” Galan “(istoimena marka), latvijskom LLC” Stafor EKO “(iste marke) i ukrajinskom SPD-FO Goncharenko O.A. (robna marka “EOU” (instalacija grijanja koja štedi energiju)).

Trošak elektrodnog kotla ovisi o njegovoj snazi ​​- bojler kapaciteta 2 kW koštat će kupca u prosjeku 3000 rubalja. Treba imati na umu da se skup potrebne automatizacije prodaje, u pravilu, odvojeno – njegov trošak bit će oko 6500 rubalja, tj. dvostruko skuplje od samog kotla.

Jamstveni rok za elektrode kotla, ovisno o proizvođaču, kreće se od jedne do dvije godine. Prosječni radni vijek takvih kotlova je oko 10 godina, pod uvjetom da su u skladu s operativnim zahtjevima za rashladno sredstvo i pravovremenom zamjenom elektroda (otprilike svaka 2-4 godine).

Na kraju

Prilikom stvaranja sustava grijanja temeljenog na zagrijavanju rashladne tekućine iz elektrode, treba uzeti u obzir sljedeće nijanse:

• potrošnja električne energije kotla značajno je veća ako se ugradi u prethodno korišteni krug grijanja. Bolje je instalirati ionski kotao u krug posebno stvoren za to;
• pri korištenju antifriza kao rashladnog sredstva treba obratiti posebnu pozornost na odvojive spojeve, jer je njegova fluidnost veća od vode;
• sve cijevi koje tvore krug grijanja trebaju biti omotane slojem toplinske izolacije – ova će mjera olakšati zadatak kotla da dosegne optimalni način rada;
• ako su skupine radijatora za grijanje smještene na različitim razinama (podova) zgrade, tada će biti učinkovitije, iako ekonomski manje isplativo, ugraditi neovisne jonske kotlove potrebne snage za svaku skupinu.

Ionski (elektrode) kotlovi nisu prikladni za sustave grijanja poput “toplog poda” ili “toplog postolja”, jer temperatura rashladnog sredstva koja cirkulira u njima ne smije prelaziti 45 ° C – bojler neće moći dostići željenu radnu temperaturu.

Povezani unosi:

1. Kako piti vodu da biste smršavili – recenzije i savjeti. Kako piti vodu za mršavljenje Sadržaj članka Kako vodena dijeta pomaže izgubiti kilograme? Kako piti vodu za mršavljenje? Koliko vode popiti – potrebna količina Kakvu vodu je bolje piti za učinkovito mršavljenje? Vodena prehrana u korist...
2. 9 najboljih zidnih plinskih kotlova Sadržaj članka Kako odabrati zidni plinski kotao Vrsta komore za izgaranje Materijal izmjenjivača topline Druge opcije Najpopularniji modeli 1. Bosch Gaz 6000 W WBN 6000-24 C 2. Protherm Jaguar 24 JTV...
3. Majstorska klasa: kako zamijeniti uložak električnom bušilicom Ovaj članak opisuje korak po korak postupak demontaže stare čaure i zamjene novog s primjerom ručne bušilice Einhell 550E. Razlog zamjene bio je razdvojeno tijelo vijaka, kao rezultat nemogućnost čvrstog držanja...
4. Račići na roštilju – korak po korak recepti za marinadu i prženje u tavi, električnom roštilju ili drvenom uglju Sadržaj članka Tajne kuhanja ukusnih škampi na žaru Recept za škampe na žaru Pečene kozice u marinadi od limuna i bosiljka S vapnom Uz bijelo vino S đumbirom Pikantan s senfom...

Čitaj više  Rezervna snaga: odabir i ugradnja generatora