Преглед јонских котлова – грејемо воду електричном струјом

Садржај препоруке

• Историја и принцип рада јонског (електроде) котла
• Карактеристике јонских (електронских) котлова
• Уређај и уградња електроде котла
• Јонски бојлер – цене и произвођачи
• На крају

У овом чланку: електродни котао – идеја делатности одбрамбених предузећа; како ради јонски котао; да ли је могуће загревати воду без извора топлоте; нижа охмичка отпорност – додајте со у воду; предности и недостаци јонских котлова; уређај са електродним котлом; како правилно инсталирати електродни котао; који се грејни уређаји могу користити у кругу са јонским котлом, а који не могу; произвођачи и цене; на крају – нијансе уградње јонских котлова.

Колико начина за гријање куће електричном енергијом знате? Најчешће долази у обзир котао са грејним елементом за воду – који има високи отпор, ницхроме навој унутар таквог грејачког елемента се загрева, преносећи топлину у цевну посуду, затим на металну шкољку и, на крају, на воду. Зашто не поједноставите задатак и загревате расхладну течност без проласка посредника, јер то можете урадити помоћу примитивних електрода са два бритва, повезујући жице на њих и прикључујући их на напајање? Из те логике су полазили творци првих модела јонских (електродних) котлова, првобитно развијених за потребе Ратне морнарице СССР-а..

Историја и принцип рада јонског (електроде) котла

Ову врсту котлова за грејање направили су средином прошлог века предузећа одбрамбеног комплекса за потребе подморничке флоте СССР-а, посебно за загревање преграда подморница са дизел моторима. Котао електроде у потпуности је испуњавао услове за наручивање подморница – имао је изузетно мале димензије за класичне котлове за грејање, није му требао испушни отвор, није стварао буку током рада, ефикасно је загревао расхладну течност, што је било најприкладније за обичну морску воду.

До деведесетих година, наруџбе за одбрамбену индустрију нагло су се смањиле, а уз то су потребе морнарице за јонским бојлерима сведене на нулу. Прву „цивилну“ верзију електродног котла направили су инжењери А.П. Илиин и Д.Н. Кунков, који је одговарајући патент за свој проналазак добио 1995. године.

Принцип рада јонског котла заснован је на директној интеракцији расхладне течности, која заузима простор између аноде и катоде, са електричном струјом. Пролазак електричне струје кроз расхладну течност изазива хаотично кретање позитивних и негативних јона: први се крећу према негативно набијеној електроди; друго – позитивно набијеном. Константно кретање јона у медијуму који одолева овом покрету изазива брзо загревање расхладне течности, што је нарочито олакшано преокретом улога електрода – сваке секунде њихов се поларитет мења 50 пута, тј. свака електрода унутар једне секунде ће бити анода 25 пута, а катода 25 пута, пошто су повезане на 50 Хз извор АЦ. Треба напоменути да управо таква честа промена наелектрисања на електродама не дозвољава разградњу воде у кисеоник и водоник – за електролизу је потребна стална електрична струја. Како температура у котлу расте, притисак расте и узрокује циркулацију расхладне течности дуж круга грејања.

Дакле, електроде уграђене у резервоар јонског котла не учествују директно у загревању воде и не загревају се саме – позитивно и негативно наелектрисани иони, раздвојени под утицајем електричне струје из молекула воде, одговорни су за повећање температуре воде..

Важан услов за ефикасан рад јонског котла је присуство омског отпора воде на нивоу не већем од 3000 Охм на 15 ° Ц, за који ова расхладна течност мора да садржи одређену количину соли – у почетку су електроде направљене под морском водом. То јест, ако сипате дестиловану воду у систем грејања и покушате да је загрејете са јонским котлом, неће доћи до загревања, пошто у тој води нема соли, што значи да неће бити електричног круга између електрода.

Карактеристике јонских (електронских) котлова

Посједујући позитивне карактеристике својствене електричним бојлерима, ова врста котлова такође има низ властитих. Приметићу све предности:

• висока ефикасност, близу 100% (међутим, сваки електрични грејач има ефикасност од најмање 96%);
• изузетно мале димензије велике снаге у поређењу са било којим другим котловима;
• није потребан димњак;
• способни да самостално подижу притисак у кругу грејања;
• за разлику од котлова са грејним елементима, нема опасности од незгоде на недовољном нивоу расхладне течности у резервоару котла – недостатак расхладне течности ће само довести до прекида рада котла, јер неће постојати електрични круг између електрода;
• екстремно мала инерција омогућава ефикасну контролу температурних режима током рада котла користећи аутоматизацију, као резултат, постиже се најмањи рад система гријања – температура у гријаним просторијама увијек ће бити на нивоу који је постављен на аутоматски регулатор;
• пад напона у електричној мрежи не штети јонском котлу – мења се само његова снага, рад не престаје;
• уградња као додатни извор топлотне енергије дозвољена је уградња више јонских котлова истовремено;
• апсолутно нема негативног утицаја на животну средину.

Слабости електроде:

• троши само наизменичну струју, с директном струјом воде ће доћи до електролизе воде;
• високи захтеви за електролитичким карактеристикама расхладне течности; када се промене, квалитет рада (производња топлоте) се нагло смањује. Потребно је контролисати електричну проводљивост расхладне течности;
• захтева обавезно уземљење (међутим, као и било који уређај за грејање са бојлером). Истовремено, ризици струјног удара у случају квара изолације већи су од ризика грејних елемената;
• температура грејања расхладне течности не би требало да пређе 75 ° Ц, иначе ће потрошња енергије котла озбиљно порасти;
• формирање каменца на електродама смањује снагу котла, јер спречава јонизацију расхладне течности;
• високи захтеви за карактеристикама квалитета грејних уређаја;
• потреба да се систем гријања опреми циркулацијском пумпом;
• трошење електрода изазваних наизменичним напоном, захтевајући периодичну замену;
• у климатизованом кругу грејања који садржи расхладну течност-електролит, корозијски процеси ће се убрзати више пута;
• у систему са једним кругом употреба грејне воде за кућне потребе је неприхватљива;
• рад за пуштање у погон захтева укључивање стручњака – практично је немогуће независно спуштати охмички отпор воде повећањем његове проводљивости на оптималан ниво;
• електрична проводљивост расхладне течности се током рада мења, потребно је да се њиме контролише и, самим тим, поседујете одговарајуће знање и опрему.

Уређај и уградња електроде котла

Има прилично једноставан дизајн, у коме се посебна пажња посвећује заштити од електричног цурења: једноделна челична цев као тело, а на врху је прекривена електричним изолационим слојем полиамида; улазне и одводне цеви расхладне течности; терминали за напајање кућишта и земље; посебна легурана електрода (трофазни котли опремљени са три електроде), изолирана полиамидним матицама; додатна изолација гуменим заптивачима на конекторима.

Споља, јонски бојлер има цилиндрични облик, његов пречник обично не прелази 320 мм, дужина – 600 мм, а тежина – 12 кг. Најмања снага – 2 кВ (за грејање простора око 80 м³), максимално – 50 кВ (грејање простора око 1600 м³). Једнофазни котлови имају капацитет од 2 до 6 кВ, трофазни – од 9 до 50 кВ. Потрошња енергије котла достиже номинални ниво (капацитет који је произвођач декларисао у киловатима) када температура унутар њега достигне 75 ° Ц – при нижим температурама потрошња енергије је мања, јер је струја проводљивости мања у хладнијој расхладној течности. Треба имати на уму да је температура од 75 ° Ц оптимална за јонске котлове, јер с развојем веће температуре потрошња енергије котлова премашује ону наведену у техничком листу..

Уз електродни котао је укључен и систем за аутоматско управљање (регулатор), који укључује електронски термостат, аутоматску заштиту од пренапона напајања на мрежи и стартер јединицу. Неки модели контролера омогућавају директно и даљинско управљање преко гсм канала. Регулатор обезбеђује уштеду електричне енергије коју су декларисали произвођачи јонских котлова – за разлику од грејне воде уз помоћ грејних елемената, загревање електрода омогућава вам да у краћем времену промените температуру расхладне течности, јер има малу инерцију.

У отвореном систему грејања са природном циркулацијом расхладне течности, овај помера цеви услед термичког ширења и притиска у јонском котлу, улази у радијаторе и хлади се, затим се враћа кроз повратну цев у котао, где се загрева и понавља циклус. Затворени систем грејања додатно је опремљен експанзионим резервоаром-екпансоматом и циркулацијском пумпом, што је неопходно у почетној фази загревања расхладне течности.

При постављању електроде котла, обавезан захтев је да се круг грејања на највишој тачки опреми сигурносном групом – аутоматским вентилацијом, манометером, разарајућим (сигурносним) вентилом. У отвореним системима контролни или запорни вентили требају бити инсталирани само након експанзијског спремника, тј. Одсек цеви између излаза котла и до експанзијског резервоара не сме садржавати никакве запорне вентиле! У затвореним системима, запорни вентили се инсталирају на делу цевовода после експанзијског резервоара и пре уласка у котао. Ако, међутим, одмах по изласку из котла инсталира се сигурносна група, тада се запорни вентили могу инсталирати пре екпансомат – у овом случају експанзијски резервоар мора бити уграђен у повратном делу.

Јонски котлови било којег модела уграђени су у систем грејања строго вертикално, са сопственим причвршћивањем на зид. Првих 1200 мм цевовода на доводу расхладне течности у котао направљено је од металне не галванизоване цеви, а затим је дозвољена употреба метално-пластичних цеви.

Поуздано уземљење јонског котла је императив, јер у случају истјецања струје, овај проблем се не може ријешити помоћу РЦД-а. Бакрена жица за уземљење мора имати пресек од 4 до 6 мм, њен отпор не смије бити већи од 4 охма – проводник је повезан на нулти терминал који се налази у доњем дијелу кућишта котла. Уземљење мора бити у складу са захтевима ПУЕ.

У идеалном случају, планира се уградити електродни котао у нови систем грејања, претходно опран чистом водом. Приликом уметања котла у постојећи круг, он се мора темељито испрати водом, уз додавање посебних средстава – њихова листа и пропорције описани су у техничкој пасошу котла, а сваки произвођач инсистира на употреби одређених инхибитора. Ако овај услов није испуњен, наслаге соли (скала) ометаће прецизно подешавање охмичког отпора расхладне течности..

Када бирате радијаторе за грејање за систем са јонским котлом, обратите пажњу на њихову потрошњу расхладне течности у литрама – морате сазнати колико литара троши један радијатор, а затим израчунати укупни запремину на основу потребног броја радијатора. Треба напоменути да посебно пространи грејни уређаји нису погодни, јер Такав систем грејања трошиће више од 10 литара расхладне течности по киловату инсталиране снаге котла, што ће га натерати да ради нон-стоп, а то са становишта потрошње електричне енергије није профитабилно. У идеалном случају, укупни запремина грејног система треба да буде око 8 литара по киловату снаге..

Према материјалима израде, биметални и алуминијумски радијатори су најприкладнији за системе грејања са електродим бојлером. Приликом одабира алуминијумских грејних уређаја, важан критеријум је порекло алуминијума – било да је примарни (тј. Добијен од природних материјала – боксита, алунита, нефелина, итд.) Или секундарни, преточен из рециклираних материјала. Проблем је што су јефтинији радијатори од секундарног алуминијума израђени од легуре високог садржаја нечистоће која повећава охмичку отпорност расхладне течности..

У отвореним системима грејања било би исправно инсталирати грејне уређаје од алуминија са унутрашњим полимерним премазом који смањује корозију; у затвореним системима такви радијатори нису потребни – корозијски процеси се активирају када у обиму расхладне течности постоји ваздух, тј. његов садржај соли не изазива корозију.

Радијатори од ливеног гвожђа за системе грејања са грејањем расхладне течности из електроде котла су најмање погодни, јер су изнутра јако загађени, а честице прљавштине ће утицати на струјну проводљивост. Поред тога, радијатори од ливеног гвожђа троше значајну количину расхладне течности, што може да премаши инсталирани капацитет овог модела јонских котлова – биће потребни његови снажнији модели. Произвођачи електронских котлова дозвољавају употребу радијатора од ливеног гвожђа, под следећим условима: производи се у складу са европским стандардом (тј. У Турској или Чехословачкој); на повратној линији, пре уласка у котао, у цевовод се постављају сакупљачи блата (хватачи муља) и груби филтери..

Јонски бојлер – цене и произвођачи

Електронски котлови следећих произвођача представљени су у Русији и земљама ЗНД – руском ЦЈСЦ „Фирма“ Галан „(истоимена марка), латвијском предузећу“ Стафор ЕКО „(истоимени назив) и украјинском СПД-ФО Гонцхаренко О.А. (бренд „ЕОУ“ (инсталација грејања која штеди енергију)).

Трошак електродног котла зависи од његове снаге – бојлер капацитета 2 кВ коштаће купца у просеку 3000 рубаља. Треба имати на уму да се скуп потребне аутоматизације, по правилу, продаје засебно – његова цена ће бити око 6500 рубаља, тј. двоструко скупље од самог котла.

Гарантни рок за електроде котла, у зависности од произвођача, креће се од једне до две године. Просечни радни век таквих котлова је око 10 година, у складу са радним захтевима за расхладно средство и правовременом заменом електрода (отприлике сваке 2-4 године).

На крају

Приликом стварања система грејања заснованог на загревању расхладне течности из електроде котла, морају се поштовати следеће нијансе:

• потрошња електричне енергије котла знатно је већа ако се угради у претходно коришћени круг грејања. Ионски котао је боље инсталирати у кругу посебно створеном за њега;
• при коришћењу антифриза као расхладне течности посебно треба обратити пажњу на одвојиве спојеве, јер је његова флуидност већа од воде;
• све цеви које формирају круг грејања треба да буду омотане слојем топлотне изолације – ова мера ће олакшати задатак котла да достигне оптимални режим рада;
• ако су групе радијатора за грејање смештене на различитим нивоима (спратова) зграде, тада ће бити ефикасније, иако економски мање исплативо, инсталирати независне јонске котлове потребне снаге за сваку групу.

Јонски (електродни) котлови нису погодни за системе грејања попут „топлог пода“ или „топлог постоља“, јер температура расхладне течности која циркулише у њима не би требало да пређе 45 ° Ц – бојлер неће моћи да достигне потребну радну температуру.