Gennemgang af ionkedler – vi opvarmer vand med elektrisk strøm

Indholdet af artiklen



I denne artikel: en elektrodekedel – forsvarsvirksomhedernes hjerneregn; hvordan en ionisk kedel fungerer; er det muligt at varme vand uden en varmekilde; lavere ohmisk modstand – tilsĂŚt salt til vand; fordele og ulemper ved ionkedler; elektrode kedel enhed; hvordan man korrekt installerer elektrodekedlen; hvilke opvarmningsanordninger, der kan bruges i et kredsløb med en ion-kedel, og hvilke ikke kan; fabrikanter og priser; i slutningen – nuancerne ved installation af ionkedler.

Hvor mange mĂĽder at varme et hus med elektricitet kender du? Oftest kommer en kedel med en vandvarmer op i tankerne – med en høj modstand, nichromtrĂĽden inde i en sĂĽdan varmelegeme varmer op, overfører varme til rørfyldstof, derefter metalskallen og til sidst vand. Hvorfor ikke forenkle opgaven og ikke opvarme kølevĂŚsken uden at gĂĽ gennem en mellemmand, fordi du kan gøre dette ved hjĂŚlp af primitive elektroder fra to barberblad, tilslutning af ledninger til dem og forbindelse til strømforsyningen? Det var fra denne logik, at skaberne af de første modeller af ion (elektrode) kedler, oprindeligt udviklet til behov for USSR Navy, fortsatte.

Historie og princip for drift af ion (elektrode) kedel

Denne type varmekedler blev oprettet i midten af ​​det forrige ĂĽrhundrede af virksomheder i forsvarskomplekset til behovene i USSRs ubĂĽdflĂĽde, isĂŚr til opvarmning af rum til ubĂĽde med dieselmotorer. Elektrodekedlen opfyldte fuldt ud betingelserne for bestilling af ubĂĽde – den havde ekstremt smĂĽ dimensioner til konventionelle varmekedler, havde ikke brug for en udstødningshĂŚtte, skabte ikke støj under drift, opvarmede effektivt kølevĂŚsken, som var bedst egnet til almindeligt havvand.

I 90’erne faldt ordrerne til forsvarsindustrien kraftigt i volumen, sammen med dette blev marinens behov for ionkedler reduceret til nul. Den første “civile” version af elektrodekedlen blev oprettet af ingeniørerne A.P. Ilyin og D.N. Kunkov, der modtog det tilsvarende patent for deres opfindelse i 1995.

Gennemgang af ionkedler - vi opvarmer vand med elektrisk strøm

Princippet for drift af en ionisk kedel er baseret pĂĽ den direkte interaktion mellem kølevĂŚsken, der optager rummet mellem anoden og katoden med en elektrisk strøm. Overførslen af ​​en elektrisk strøm gennem kølevĂŚsken forĂĽrsager en kaotisk bevĂŚgelse af positive og negative ioner: førstnĂŚvnte bevĂŚger sig mod en negativt ladet elektrode; det andet – til de positivt ladede. Den konstante bevĂŚgelse af ioner i et medium, der modstĂĽr denne bevĂŚgelse, bevirker en hurtig opvarmning af kølemidlet, hvilket isĂŚr letter ved ĂŚndring af roller ved elektroderne – hvert sekund ĂŚndres deres polaritet 50 gange, dvs. hver af elektroderne inden for et sekund vil vĂŚre anoden 25 gange og katoden 25 gange, da de er forbundet til en vekselstrømskilde pĂĽ 50 Hz. Det skal bemĂŚrkes, at det netop er en sĂĽ hyppig ĂŚndring af ladning ved elektroderne, der ikke tillader vand at nedbrydes til ilt og brint – der krĂŚves en konstant elektrisk strøm til elektrolyse. NĂĽr temperaturen stiger i kedlen, stiger trykket, hvilket medfører cirkulation af kølevĂŚsken gennem varmekredsen.

SĂĽledes deltager elektroderne, der er installeret i ionkedlets tank, ikke direkte i opvarmningen af ​​vandet og opvarmes ikke selv – positivt og negativt ladede ioner, der er delt under pĂĽvirkning af elektrisk strøm fra vandmolekyler, er ansvarlige for stigningen i vandtemperaturen..

Gennemgang af ionkedler - vi opvarmer vand med elektrisk strøm

En vigtig betingelse for effektiv drift af en ionisk kedel er tilstedevĂŚrelsen af ​​en ohmisk modstand af vand ved et niveau pĂĽ højst 3000 Ohm ved 15 ° C, for hvilket dette kølervĂŚske skal indeholde en vis mĂŚngde salte – oprindeligt blev der skabt elektrodekedler under havvand. Det vil sige, at hvis du hĂŚlder destilleret vand i varmesystemet og forsøger at opvarme det med en ion-kedel, vil der ikke vĂŚre nogen opvarmning, da der ikke er nogen salte i sĂĽdan vand, hvilket betyder, at der ikke vil vĂŚre noget elektrisk kredsløb mellem elektroderne.

Egenskaber ved ion-kedler

Denne type kedler har de positive egenskaber, der er forbundet med elektriske kedler, og har ogsĂĽ et antal af sine egne. Jeg vil bemĂŚrke alle fordelene:

  • høj effektivitet, tĂŚt pĂĽ 100% (enhver elektrisk varmelegeme har imidlertid en effektivitet pĂĽ mindst 96%);
  • ekstremt smĂĽ dimensioner med høj effekt i sammenligning med andre kedler;
  • ingen skorsten krĂŚves;
  • i stand til uafhĂŚngigt at hĂŚve trykket i varmekredsen;
  • I modsĂŚtning til kedler med varmeelementer er der ingen fare for en ulykke pĂĽ et utilstrĂŚkkeligt niveau af kølemidlet i kedeltanken – en mangel pĂĽ kølemiddel vil kun føre til ophør af kedlets drift, da der ikke vil vĂŚre noget elektrisk kredsløb mellem elektroderne;
  • ekstremt lav inerti giver dig mulighed for effektivt at styre temperaturforholdene under kedeldrift ved hjĂŚlp af automatisering, som et resultat opnĂĽs den mindst energiforbrugende drift af varmesystemet – temperaturen i de opvarmede rum vil altid vĂŚre pĂĽ det niveau, der er indstillet til den automatiske regulator;
  • spĂŚndingsfald i elnettet skader ikke ionkedlen – kun dens strøm ĂŚndres, arbejdet stopper ikke;
  • installation som en ekstra kilde til termisk energi, installation af flere ion-kedler pĂĽ samme tid er tilladt;
  • der er absolut ingen negativ indvirkning pĂĽ miljøet.

Ulemper ved elektrodekedlen:

  • forbruger kun vekselstrøm med direkte strømelektrolyse af vand;
  • høje krav til de elektrolytiske egenskaber ved kølevĂŚsken; nĂĽr de skifter, falder arbejdets kvalitet (varmeproduktion) kraftigt. Der krĂŚves kontrol over den elektriske ledningsevne af kølevĂŚsken;
  • krĂŚver obligatorisk jordforbindelse (dog som enhver varmeanordning med en vandvarmer). Samtidig er risikoen for elektrisk stød i tilfĂŚlde af isoleringsnedbrud større end risikoen for varmeelementer;
  • kølevĂŚskets opvarmningstemperatur bør ikke overstige 75 ° C, ellers øges kedelens energiforbrug alvorligt;
  • dannelse af skala pĂĽ elektroderne reducerer kedeleffekten, da det forhindrer ionisering af kølevĂŚsken;
  • høje krav til kvalitetsegenskaber pĂĽ varmeenheder;
  • behovet for at udstyre varmesystemet med en cirkulationspumpe;
  • slid af elektroder forĂĽrsaget af vekslende spĂŚnding, som krĂŚver periodisk udskiftning;
  • i et klimatiseret varmekredsløb indeholdende en kølemiddelelektrolyt vil korrosionsprocesser blive accelereret mange gange;
  • i et enkelt kredsløbssystem er brugen af ​​opvarmet vand til husholdningsbehov uacceptabel;
  • idriftsĂŚttelsesarbejde krĂŚver inddragelse af specialister – det er nĂŚsten umuligt at uafhĂŚngigt sĂŚnke vandets ohmiske modstand med en stigning i dets ledningsevne til det optimale niveau;
  • nĂĽr den elektriske ledningsevne af kølevĂŚsken ĂŚndres under drift, er det nødvendigt at kontrollere det, og derfor have den nødvendige viden og udstyr.

Enhed og installation af en elektrodekedel

Det har et ret simpelt design, hvor der er sÌrlig opmÌrksomhed mod beskyttelse mod elektrisk lÌkage: et massivt trukket stülrør som legeme, oven pü det er dÌkket med et elektrisk isolerende lag polyamid; kølevÌske ind- og udløbsrør; terminaler til strømforsyning til kassen og jorden; en speciel legeringselektrode (trefasekedler er udstyret med tre elektroder) isoleret med polyamidmøtrikker; ekstra isolering med gummipakninger ved stikene.

Gennemgang af ionkedler - vi opvarmer vand med elektrisk strøm

Eksternt har en husholdningsionskedel en cylindrisk form, dens diameter overstiger normalt ikke 320 mm, lĂŚngde – 600 mm og vĂŚgt – 12 kg. Den mindste effekt – 2 kW (til rumopvarmning ca. 80 m.)3), maks. – 50 kW (rumvarme ca. 1600 m.)3). Enfasekedler har en kapacitet pĂĽ 2 til 6 kW, trefasekedler fra 9 til 50 kW. Kedelens energiforbrug nĂĽr det nominelle niveau (den effekt, der er angivet af fabrikanten i kilowatt), nĂĽr temperaturen inde i den nĂĽr 75 ° C – ved lavere temperaturer er energiforbruget lavere, da strømledningsevnen er lavere i et koldere kølemiddel. Det skal bemĂŚrkes, at temperaturen pĂĽ 75 ° C er optimal for ionkedler, da med udviklingen af ​​en højere temperatur vil kedelernes energiforbrug overstige det, der er angivet i databladet..

Et elektronisk styresystem (controller) er inkluderet i elektrodekedlen, der inkluderer en elektronisk termostat, automatisk beskyttelse mod strømstød i lysnettet og en startenhed. Nogle modeller af controllere tillader bĂĽde direkte kontrol og fjernbetjening via gsm-kanaler. Det er controlleren, der leverer de energibesparelser, der er erklĂŚret af producenterne af ioniske kedler – i modsĂŚtning til at opvarme vand ved hjĂŚlp af varmeelementer, giver elektrodeopvarmning dig mulighed for at ĂŚndre temperaturen pĂĽ kølemidlet pĂĽ en kortere tid, fordi har lav inerti.

Gennemgang af ionkedler - vi opvarmer vand med elektrisk strøm

I et übent varmesystem med naturlig cirkulation af kølevÌsken bevÌger sidstnÌvnte rørene op pü grund af termisk ekspansion og tryk i ionkedlen, kommer ind i radiatorerne og afkøles, vender derefter tilbage gennem returledningen til kedlen, hvor den varmes op og gentager cyklussen igen. Det lukkede varmesystem er desuden udstyret med en ekspansionsbeholder-ekspansomat og en cirkulationspumpe, hvilket er nødvendigt i det indledende trin til opvarmning af kølevÌsken.

Ved installation af en elektrodekedel er et obligatorisk krav at udstyre varmekredsen pĂĽ det højeste punkt med en sikkerhedsgruppe – en automatisk luftventilation, en trykmĂĽler, en forstyrrende (rygsikkerheds) ventil. I ĂĽbne systemer skal regulerings- eller afstandsventiler kun installeres efter ekspansionsbeholderen, dvs. rørsektionen mellem kedeludløbet og op til ekspansionsbeholderen mĂĽ ikke indeholde nogen afstandsventiler! I systemer med lukket type installeres afstandsventiler pĂĽ et afsnit af rørledningen efter ekspansionsbeholderen og inden kedlen kommer ind. Hvis der dog umiddelbart efter forladelse af kedlen er installeret en sikkerhedsgruppe, kan afstandsventilerne installeres før ekspansomaten – i dette tilfĂŚlde skal ekspansionsbeholderen installeres i returdelen.

Ioniske kedler af enhver model installeres strengt lodret i varmesystemet med deres egen fastgørelse mod væggen. De første 1200 mm rør på kølervæsketilførslen til kedlen er lavet af et ikke-galvaniseret metalrør, hvorefter brugen af ​​metal-plastrør er tilladt.

PĂĽlidelig jordforbindelse af ionkedlen er bydende, da i tilfĂŚlde af lĂŚkage af strømme kan dette problem ikke løses ved hjĂŚlp af en RCD. Den jordforbundne kobbertrĂĽd skal have et tvĂŚrsnit pĂĽ 4 til 6 mm, dens modstand mĂĽ ikke vĂŚre mere end 4 ohm – lederen er forbundet til nulterminalen placeret i den nedre del af kedellegemet. Jordforbindelse skal overholde PUE-kravene.

Ideelt set er det planlagt at installere en elektrodekedel i et nyt varmesystem, der er forvasket med rent vand. NĂĽr du sĂŚtter en kedel i et eksisterende kredsløb, skal det skylles grundigt med vand med specielle midler tilføjet til det – deres liste og forhold er beskrevet i det tekniske pas for kedlen, hver producent insisterer pĂĽ brug af visse hĂŚmmere. Hvis denne betingelse ikke er opfyldt, pĂĽvirker saltaflejringer (skala) den nøjagtige justering af kølemidlets ohmiske modstand..

NĂĽr du vĂŚlger opvarmningsradiatorer til et system med en ionisk kedel, skal du vĂŚre nøje opmĂŚrksom pĂĽ deres kølevĂŚskeforbrug i liter – du skal finde ud af, hvor mange liter en radiator bruger, og beregn derefter den samlede forskydning baseret pĂĽ det krĂŚvede antal radiatorer. Det skal bemĂŚrkes, at isĂŚr rummelige opvarmningsanordninger ikke er egnede, fordi Et sĂĽdant varmesystem vil forbruge mere end 10 liter kølervĂŚske pr. Kilowatt installeret kedelkapacitet, hvilket vil tvinge det til at arbejde non-stop, hvilket ikke er rentabelt set ud fra elforbruget. Ideelt set bør den samlede forskydning af varmesystemet vĂŚre ca. 8 liter pr. Kilowatt kraft..

I henhold til fremstillingsmaterialet er bimetalliske radiatorer og aluminiumsradiatorer mest egnede til varmesystemer med en elektrodekedel. NĂĽr man vĂŚlger aluminiumsopvarmningsanordninger, er et vigtigt kriterium aluminiumets oprindelse – uanset om det er primĂŚrt (dvs. opnĂĽet fra naturlige materialer – bauxit, alunit, nefelin osv.) Eller sekundĂŚr, omsmeltet fra genanvendte materialer. Problemet er, at billigere sekundĂŚre aluminiumsradiatorer er lavet af en legering med et højt indhold af urenheder, der øger den ohmiske modstand af kølevĂŚsken..

Gennemgang af ionkedler - vi opvarmer vand med elektrisk strøm

I ĂĽbne varmesystemer vil det vĂŚre korrekt at installere varmeindretninger fremstillet af aluminium med en intern polymercoating, der reducerer korrosion; i lukkede systemer er sĂĽdanne radiatorer ikke nødvendige – korrosionsprocesser aktiveres, nĂĽr der er luft i kølevĂŚskets volumen, dvs. saltindholdet forĂĽrsager ikke korrosion.

Støbejernsradiatorer til varmesystemer med opvarmning af et kølemiddel fra en elektrodekedel er det mindst egnede, da de er stĂŚrkt forurenet indefra, og snavspartikler vil pĂĽvirke strømstyrkenes ledningsevne. Derudover forbruger støbejerns radiatorer en betydelig mĂŚngde kølemiddel, hvilket kan overstige den installerede kapacitet i denne ion-kedelmodel – det er krĂŚvet med dens mere kraftfulde modeller. Producenter af elektrodekedler tillader anvendelse af støbejerns radiatorer under forudsĂŚtning af følgende betingelser: De er produceret i henhold til den europĂŚiske standard (dvs. i Tyrkiet eller Tjekkoslowakien); pĂĽ returlinjen, inden der kommer ind i kedlen, er mudderopsamlingstanke (slamfangere) og grove filtre installeret i rørledningen.

Ion kedel – priser og producenter

Elektrodekedler fra følgende producenter prĂŚsenteres i Rusland og SNG-landene – det russiske CJSC “Firm” Galan “(mĂŚrket med samme navn), det lettiske LLC” Stafor EKO “(med samme navn) og den ukrainske SPD-FO Goncharenko O.A. (mĂŚrke “EOU” (energibesparende varmeinstallation)).

Gennemgang af ionkedler - vi opvarmer vand med elektrisk strøm

Prisen pĂĽ en elektrodekedel afhĂŚnger af dens kraft – en kedel med en kapacitet pĂĽ 2 kW koster køberen i gennemsnit 3000 rubler. Det skal huskes, at sĂŚttet med nødvendig automatisering sĂŚlges som regel separat – dets omkostninger vil vĂŚre ca. 6500 rubler, dvs. dobbelt sĂĽ dyre som selve kedlen.

Garantiperioden for en elektrodekedel afhÌnger af producenten fra et ür til to ür. Den gennemsnitlige levetid for südanne kedler er ca. 10 ür under forudsÌtning af, at driftskravene til kølevÌske og rettidig udskiftning af elektroder overholdes (ca. hvert 2-4 ür).

I slutningen

Nür der oprettes et varmesystem baseret pü opvarmning af kølevÌsken fra en elektrodekedel, skal følgende nuancer overholdes:

  • kedlens elforbrug er markant højere, nĂĽr den installeres i et tidligere brugt varmekredsløb. Det er bedre at installere ionkedlen i et kredsløb, der er specielt oprettet til den;
  • nĂĽr der anvendes frostvĂŚske som et kølemiddel, skal man vĂŚre sĂŚrlig opmĂŚrksom pĂĽ aftagelige tilslutninger, da dens fluiditet er højere end for vand;
  • alle rør, der danner varmekredsen, skal omvikles med et lag varmeisolering – denne foranstaltning letter kedlens opgave for at nĂĽ den optimale driftsform;
  • hvis grupper af varmelegeme er placeret i forskellige niveauer (gulve) i bygningen, vil det vĂŚre mere effektivt, selv om det er mindre rentabelt økonomisk, at installere uafhĂŚngige ioniske kedler med den krĂŚvede effekt for hver gruppe.

Ioniske (elektrode) kedler er ikke egnede til varmesystemer som “varmt gulv” eller “varm sokkel”, da temperaturen pĂĽ kølevĂŚsken, der cirkulerer i dem, ikke bør overstige 45 ° ĐĄ – kedlen vil ikke vĂŚre i stand til at nĂĽ den krĂŚvede driftstemperatur.

LĂŚs mere  Gulvventilator-søjler: valgfunktioner og modeloversigt
Bedøm denne artikel
( Ingen vurderinger endnu )
Tilføj kommentarer

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