Pregled Ionskih Kotlova - Vodu Zagrijavamo Električnom Strujom

Sadržaj:

Pregled Ionskih Kotlova - Vodu Zagrijavamo Električnom Strujom
Pregled Ionskih Kotlova - Vodu Zagrijavamo Električnom Strujom

Video: Pregled Ionskih Kotlova - Vodu Zagrijavamo Električnom Strujom

Video: Pregled Ionskih Kotlova - Vodu Zagrijavamo Električnom Strujom
Video: Горение воды H2O сжигание водорода кислорода. 2024, Ožujak
Anonim
  • Povijest i princip rada ionskog (elektrodnog) kotla
  • Karakteristike ionskih (elektrodnih) kotlova
  • Uređaj i ugradnja elektrodnog kotla
  • Ionski kotao - cijene i proizvođači
  • Na kraju

Koliko načina za grijanje kuće električnom energijom znate? Najčešće nam padne na pamet kotao s vodenim grijaćim elementom - imajući visoki otpor, nikromov navoj unutar takvog grijaćeg elementa zagrijava se, prenoseći toplinu u punilo cijevi, zatim u metalnu ljusku i, konačno, u vodu. Zašto ne pojednostaviti zadatak i ne zagrijati rashladnu tekućinu bez prolaska posrednika, jer to možete učiniti pomoću primitivnih elektroda s dvije oštrice, povezavši na njih žice i spojivši ih na napajanje? Iz te je logike polazilo od tvorca prvih modela kotlova s ionima (elektrodama), izvorno razvijenih za potrebe mornarice SSSR-a.

Povijest i princip rada ionskog (elektrodnog) kotla

Ovu vrstu kotlova za grijanje stvorila su sredinom prošlog stoljeća poduzeća obrambenog kompleksa za potrebe SSSR-ove podmorske flote, posebno za grijanje odjeljaka podmornica dizelskim motorima. Elektrodni kotao u potpunosti je odgovarao uvjetima za naručivanje podmornica - imao je izuzetno male dimenzije za konvencionalne kotlove za grijanje, nije trebao ispušnu nape, nije stvarao buku tijekom rada, učinkovito je zagrijavao rashladnu tekućinu, koja je bila najprikladnija za običnu morsku vodu.

Do 90-ih su se narudžbe za obrambenu industriju naglo smanjile, zajedno s tim i potrebe mornarice za ionskim kotlovima svedene su na nulu. Prvu "civilnu" verziju elektrodnog kotla stvorili su inženjeri A. P. Iljin i D. N. Kunkov, koji je odgovarajući patent za svoj izum dobio 1995.

Pregled ionskih kotlova - vodu zagrijavamo električnom strujom
Pregled ionskih kotlova - vodu zagrijavamo električnom strujom

Načelo rada ionskog kotla temelji se na izravnoj interakciji rashladne tekućine koja zauzima prostor između anode i katode, 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 nabijen. Stalno kretanje iona u mediju koji se odupire tom kretanju uzrokuje brzo zagrijavanje rashladne tekućine, što posebno olakšava promjena uloga na elektrodama - svake se sekunde njihov polaritet mijenja 50 puta, t.j. svaka od elektroda unutar jedne sekunde bit će anoda 25 puta, a katoda 25 puta, budući da su spojene na izvor izmjenične struje od 50 Hz. Treba napomenuti,da upravo takva česta promjena naboja na elektrodama ne dopušta da se voda raspadne na kisik i vodik - za elektrolizu je potrebna konstantna električna struja. Kako temperatura raste u kotlu, tlak raste, što uzrokuje cirkulaciju rashladne tekućine kroz krug grijanja.

Dakle, elektrode ugrađene u spremnik ionskog kotla ne sudjeluju izravno u zagrijavanju vode i ne zagrijavaju se same - pozitivno i negativno nabijeni ioni, koji se dijele pod utjecajem električne struje iz molekula vode, odgovorni su za povišenje temperature vode.

Pregled ionskih kotlova - vodu zagrijavamo električnom strujom
Pregled ionskih kotlova - vodu zagrijavamo električnom strujom

Važan uvjet za učinkovit rad ionskog kotla je prisutnost omskog otpora vode na razini ne većoj od 3000 Ohm na 15 ° C, za što ta rashladna tekućina mora sadržavati određenu količinu soli - u početku su elektronski kotlovi stvoreni pod morskom vodom. Odnosno, ako u sustav grijanja ulijete destiliranu vodu i pokušate je zagrijati ionskim kotlom, zagrijavanja neće biti, jer u takvoj vodi nema soli, što znači da između elektroda neće biti električnog kruga.

Karakteristike ionskih (elektrodnih) kotlova

Posjedujući pozitivne karakteristike svojstvene električnim kotlovima, ova vrsta kotlova ima i niz vlastitih. Primijetit 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;
  • sposoban samostalno podizati tlak u krugu grijanja;
  • za razliku od kotlova s grijaćim elementima, ne postoji opasnost od nezgode na nedovoljnoj razini rashladne tekućine u spremniku kotla - nedostatak rashladne tekućine samo će dovesti do prekida rada kotla, jer između elektroda neće biti električnog kruga;
  • izuzetno niska inercija omogućuje vam učinkovitu kontrolu temperaturnih uvjeta tijekom rada kotla pomoću automatizacije, kao rezultat toga postiže se najmanje rad koji troši energiju sustava grijanja - temperatura u grijanim prostorijama uvijek će biti na razini koja je postavljena na automatski regulator;
  • padovi napona u električnoj mreži ne štete ionskom kotlu - mijenja se samo njegova snaga, rad se ne zaustavlja;
  • instalacija kao dodatni izvor toplinske energije, dopušteno je postavljanje nekoliko ionskih kotlova istodobno;
  • nema apsolutno nikakvog negativnog utjecaja na okoliš.

Protiv elektronskog kotla:

  • troši samo izmjeničnu struju, s istosmjernom strujom doći će do elektrolize vode;
  • visoki zahtjevi za elektrolitskim karakteristikama rashladne tekućine, kada se promijene, kvaliteta rada (proizvodnja topline) naglo opada. Potrebna je kontrola električne vodljivosti rashladne tekućine;
  • zahtijeva obvezno uzemljenje (međutim, kao i svaki uređaj za grijanje s bojlerom). Istodobno, rizici strujnog udara u slučaju sloma 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 kamenca na elektrodama smanjuje snagu kotla, jer sprečava ionizaciju rashladne tekućine;
  • visoki zahtjevi za karakteristike kvalitete uređaja za grijanje;
  • potreba za opremanjem sustava grijanja s cirkulacijskom pumpom;
  • trošenje elektroda uzrokovano izmjeničnim naponom, što zahtijeva povremenu zamjenu;
  • u klimatiziranom krugu grijanja koji sadrži rashladnu tekućinu-elektrolit, procesi korozije će se ubrzati višestruko;
  • u sustavu s jednim krugom neprihvatljiva je uporaba grijane vode za kućanske potrebe;
  • puštanje u rad zahtijeva uključivanje stručnjaka - gotovo je nemoguće samostalno sniziti omski otpor vode s povećanjem njegove vodljivosti na optimalnu razinu;
  • električna vodljivost rashladne tekućine mijenja se tijekom rada, potrebno ju je kontrolirati, a time i posjedovati odgovarajuće znanje i opremu.

Uređaj i ugradnja elektrodnog kotla

Ima prilično jednostavan dizajn, u kojem se posebna pažnja posvećuje zaštiti od propuštanja električne energije: čelična cijev uvučena u čvrsto tijelo kao tijelo, na vrhu je prekrivena električnim izolacijskim slojem poliamida; ulazne i izlazne cijevi rashladne tekućine; stezaljke za napajanje kućišta i mase; posebna elektroda od legure (trofazni kotlovi opremljeni su s tri elektrode), izolirani poliamidnim maticama; dodatna izolacija gumenim brtvama na konektorima.

Pregled ionskih kotlova - vodu zagrijavamo električnom strujom
Pregled ionskih kotlova - vodu zagrijavamo električnom strujom

Izvana, kućanski ionski kotao ima cilindrični oblik, njegov promjer obično ne prelazi 320 mm, duljina - 600 mm i težina - 12 kg. Najmanja snaga je 2 kW (za grijanje prostora oko 80 m 3), maksimalna snaga je 50 kW (grijanje prostora je oko 1600 m 3). Jednofazni kotlovi imaju snagu od 2 do 6 kW, trofazni - od 9 do 50 kW. Potrošnja energije kotla doseže nominalnu razinu (snaga koju proizvođač deklarira u kilovatima) kada temperatura unutar njega dosegne 75 ° C - pri nižim temperaturama potrošnja energije je niža, budući da je trenutna vodljivost niža u hladnijem rashladnom sredstvu. Treba imati na umu da je temperatura od 75 ° C optimalna za ionske kotlove, jer će razvojem više temperature potrošnja energije kotlova premašiti onu navedenu u tehničkom listu.

Uz elektrodni kotao uključen je sustav automatskog upravljanja (kontroler), koji uključuje elektronički termostat, automatsku zaštitu od napona napajanja u mreži i pokretačku jedinicu. Neki modeli kontrolera omogućuju izravno upravljanje i daljinsko upravljanje putem gsm kanala. Regulator je taj koji osigurava uštedu električne energije koju su izjavili proizvođači ionskih kotlova - za razliku od grijanja vode uz pomoć grijaćih elemenata, grijanje elektrodama omogućuje vam promjenu temperature rashladne tekućine u kraćem vremenu, jer ima malu inerciju.

Pregled ionskih kotlova - vodu zagrijavamo električnom strujom
Pregled ionskih kotlova - vodu zagrijavamo električnom strujom

U otvorenom sustavu grijanja s prirodnom cirkulacijom rashladne tekućine, potonja se kreće prema cijevima zbog toplinskog širenja i tlaka u ionskom kotlu, ulazi u radijatore i hladi se, a zatim se vraća kroz povratnu cijev do kotla, gdje se zagrijava i ponovno ponavlja ciklus. Zatvoreni sustav grijanja dodatno je opremljen ekspanzijskim spremnikom-ekspanzomatom i cirkulacijskom pumpom, potrebnim u početnoj fazi zagrijavanja rashladne tekućine.

Prilikom ugradnje elektrodnog kotla, obvezni je zahtjev opremiti krug grijanja na najvišoj točki sigurnosnom skupinom - automatskim odzračivačem, manometrom, prekidačkim (sigurnosnim) ventilom. U otvorenim sustavima kontrolni ili zaporni ventili smiju se instalirati tek nakon ekspanzijskog spremnika, tj. dio cijevi između izlaza iz kotla i do ekspanzijskog spremnika ne smije sadržavati zaporne ventile! U zatvorenim sustavima zaporni ventili ugrađuju se na dio cjevovoda nakon ekspanzijskog spremnika i prije ulaska u kotao. Ako je, pak, odmah nakon izlaska iz kotla instalirana sigurnosna skupina, tada se zaporni ventili mogu ugraditi prije ekspanzomata - u tom slučaju ekspanzijski spremnik mora biti instaliran u povratnom dijelu.

Jonski kotlovi bilo kojeg modela ugrađeni su u sustav grijanja strogo okomito, s vlastitim pričvršćivanjem na zid. Prvih 1200 mm cjevovoda na dovodu rashladne tekućine u kotao izrađeni su od pocinčanih metalnih cijevi, tada je dopuštena upotreba metal-plastičnih cijevi.

Pouzdano uzemljenje ionskog kotla je imperativ, jer se u slučaju curenja struja ovaj problem ne može riješiti pomoću RCD-a. Bakrena žica za uzemljenje mora imati presjek od 4 do 6 mm, njezin otpor ne smije biti veći od 4 ohma - vodič je povezan s nultom stezaljkom smještenom u donjem dijelu tijela kotla. Uzemljenje mora biti u skladu sa zahtjevima PUE.

Idealno je planirati ugraditi elektrodni kotao u novi sustav grijanja, prethodno ispran čistom vodom. Pri umetanju kotla u postojeći krug mora se temeljito isprati vodom dodavanjem posebnih sredstava - njihov popis i proporcije opisani su u tehničkoj putovnici za kotao, a svaki proizvođač inzistira na upotrebi određenih inhibitora. Ako ovaj uvjet nije zadovoljen, naslage soli (kamenac) ometat će precizno podešavanje omskog otpora rashladne tekućine.

Pri odabiru radijatora za grijanje za sustav s ionskim bojlerom, dobro pazite na njihovu potrošnju rashladne tekućine u litrama - trebate saznati koliko litara troši jedan radijator, a zatim izračunati ukupni pomak na temelju potrebnog broja radijatora. Treba napomenuti da posebno prostrani uređaji za grijanje nisu prikladni, jer Takav sustav grijanja potrošit će više od 10 litara rashladne tekućine po kilovatu instalirane snage kotla, što će ga prisiliti da radi bez prestanka, što sa stanovišta potrošnje električne energije nije isplativo. U idealnom slučaju, ukupni pomak sustava grijanja trebao bi biti oko 8 litara po kilovatu snage.

Prema materijalu izrade, bimetalni i aluminijski radijatori najprikladniji su za sustave grijanja s elektrodnim kotlom. Pri odabiru aluminijskih uređaja za grijanje važan je kriterij podrijetlo aluminija - je li primarni (tj. Dobiven iz prirodnih materijala - boksit, alunit, nefelin itd.) Ili sekundarni, pretopljen iz recikliranih materijala. Problem je što su jeftiniji radijatori izrađeni od sekundarnog aluminija izrađeni od legure s visokim udjelom nečistoća koje povećavaju omski otpor rashladne tekućine.

Pregled ionskih kotlova - vodu zagrijavamo električnom strujom
Pregled ionskih kotlova - vodu zagrijavamo električnom strujom

U otvorene sustave grijanja bilo bi ispravno ugraditi uređaje za grijanje izrađene od aluminija s unutarnjim polimernim premazom koji smanjuje koroziju; u zatvorenim sustavima takvi radijatori nisu potrebni - procesi korozije aktiviraju se kada u volumenu rashladne tekućine ima zraka, tj. njegov sadržaj soli ne uzrokuje koroziju.

Lijevani željezni radijatori za sustave grijanja s grijanjem rashladne tekućine iz elektrodnog kotla najmanje su prikladni, jer su iznutra jako onečišćeni, a čestice nečistoće utjecat će na vodljivost struje. Uz to, radijatori od lijevanog željeza troše značajnu količinu rashladne tekućine, što može premašiti instaliranu snagu ovog modela ionskog kotla - bit će potrebni njegovi snažniji modeli. Proizvođači elektrodnih kotlova dopuštaju upotrebu radijatora od lijevanog željeza, pod sljedećim uvjetima: oni se proizvode prema europskim standardima (tj. U Turskoj ili Čehoslovačkoj); na povratnom vodu, prije ulaska u kotao, u cjevovod se ugrađuju sakupljači blata (hvatači mulja) i grubi filtri.

Ionski kotao - cijene i proizvođači

Kotlovi s elektrodama sljedećih proizvođača predstavljeni su u Rusiji i zemljama ZND-a - ruski CJSC "Firma" Galan "(istoimena marka), latvijski LLC" Stafor EKO "(isto ime) i ukrajinski SPD-FO Goncharenko O. A. (marka "EOU" (štedna instalacija grijanja)).

Pregled ionskih kotlova - vodu zagrijavamo električnom strujom
Pregled ionskih kotlova - vodu zagrijavamo električnom strujom

Trošak elektrodnog kotla ovisi o njegovoj snazi - kotao snage 2 kW koštat će kupca u prosjeku 3000 rubalja. Treba imati na umu da se skup potrebnih automatizacija prodaje, u pravilu, odvojeno - njegov će trošak iznositi oko 6500 rubalja, tj. dvostruko skuplji od samog kotla.

Jamstveno razdoblje za elektrodni kotao, ovisno o proizvođaču, kreće se od jedne godine do dvije godine. Prosječni vijek trajanja takvih kotlova je oko 10 godina, ovisno o poštivanju operativnih zahtjeva za rashladnom tekućinom i pravovremenoj zamjeni elektroda (otprilike svake 2–4 godine).

Na kraju

Prilikom stvaranja sustava grijanja temeljenog na zagrijavanju rashladne tekućine iz elektrodnog kotla, moraju se poštivati sljedeće nijanse:

  • potrošnja električne energije kotla znatno je veća kada se instalira u prethodno korištenom krugu grijanja. Bolje je instalirati ionski kotao u krug posebno stvoren za to;
  • kada koristite antifriz kao rashladnu tekućinu, posebnu pozornost treba obratiti na odvojive spojeve, jer je njegova fluidnost veća od vode;
  • sve cijevi koje čine krug grijanja trebaju biti omotane slojem toplinske izolacije - ova će mjera olakšati zadatak kotla da postigne optimalni način rada;
  • ako se skupine radijatora za grijanje nalaze na različitim razinama (podovima) zgrade, tada će biti učinkovitije, iako ekonomski manje isplativo, instalirati neovisne ionske kotlove potrebne snage za svaku skupinu.

Kotlovi s jonskim (elektrodama) nisu prikladni za sustave grijanja poput "toplog poda" ili "toplog postolja", jer temperatura rashladne tekućine koja u njima cirkulira ne smije prelaziti 45 ° C - kotao neće moći postići potrebnu radnu temperaturu.

Preporučeno: