Elektrodowy kocioł grzewczy działa na zasadzie jonizacji wody pod wpływem prądu, gdy ciepło jest wytwarzane, ale nie ma elementu grzejnego. Zwiększa się sprawność, skraca się czas osiągnięcia zadanej temperatury, oszczędza się energię. Ogrzewanie autonomiczne działa w połączeniu z systemem rur, grzejników, działa za pomocą pomp, zaworów. Właściwy dobór i montaż urządzeń gwarantuje dobre ogrzewanie przy niskich kosztach.
Zasada działania i cechy kotła elektrodowego
Opór powstaje w chłodziwie, gdy przepływa przez niego prąd elektryczny, ze względu na chaotyczny ruch elektronów od katody do anody, energia jest uwalniana i ciecz jest podgrzewana. Wydajność grzewcza zależy od rodzaju wypełniacza w układzie i jego właściwości. Płyn chłodzący działa jako element roboczy linii elektrycznej, dlatego nie ma ryzyka przełączenia kotła na suchobieg. Jeśli ciecz wypłynie z instalacji grzewczej, obwód zostaje otwarty i urządzenie przestaje działać.
Instalacja charakteryzuje się bezpośrednim działaniem i nie stosuje się żadnych dodatkowych elementów. Jeśli na elementach katody i anody pojawi się kamień, moc jonowego kotła grzewczego jest zmniejszona, ale elementy przewodzące prąd nie ulegają zniszczeniu.
Rodzaje kotłów elektrodowych
Przy wyborze sprzętu bierze się pod uwagę koszt i możliwość zainstalowania automatycznych systemów na kotłach. Uwzględniono powierzchnię domu i wytrzymałość sprzętu do ogrzewania pomieszczeń.
Urządzenia są klasyfikowane według:
- moc;
- sposób podłączenia i zasilania (trójfazowy lub jednofazowy);
- liczba podłączonych obwodów;
- metoda dystrybucji nośnika ciepła.
Producenci określają 3-letnią gwarancję, ale w rzeczywistości sprzęt wytrzymuje nawet 10 lat. Do systemu wlewa się wodę, nie ma potrzeby kupowania drogich płynów przeciw zamarzaniu i specjalnych płynów. Korpus wykonany z wysokiej jakości metalu.
Według liczby konturów
Najprostszy do wdrożenia jest system jednopętlowy. Woda z kotła doprowadzana jest do sieci grzewczej, przemieszcza się do grzejników, gdzie oddaje energię. Ciecz przechodzi przez rejestry i wraca do miejsca ogrzewania. Kombinacja zamknięta tworzy główną instalację grzewczą.
Kocioł jednoprzewodowy dostarcza czynnik grzewczy do ogrzewania domu, a jednostka dwuprzewodowa dodatkowo dostarcza płyn do systemu zaopatrzenia w ciepłą wodę. Elektryczny kocioł elektrodowy działa z trójfazowej lub jednofazowej linii energetycznej.
Obwody są podłączone do jednostki rozdzielczej (kolektora). Środek systemu ogrzewania elektrod jest zainstalowany w celu prawidłowego rozprowadzenia ciepła wzdłuż odgałęzień linii.
Według liczby faz
Jednostki trójfazowe zasilane są napięciem 380 V i produkowane są z mocą ponad 9 kW. Elektrody składają się z płytek, pierścieni lub cylindrów i skutecznie oddziałują z nośnikiem ciepła o niskiej przewodności cieplnej. Ilość mocy jest odwrotnie proporcjonalna do rezystywności płynu.
Urządzenia trójfazowe zużywają optymalną ilość energii podczas podgrzewania wody od +75 °C.W niskich temperaturach spada przewodność cieplna i spada zużycie energii elektrycznej, odwrotna sytuacja ma miejsce, gdy ustawione są wysokie szybkości grzania.
Kotły elektryczne jednofazowe elektrodowe do ogrzewania mają mniejszą moc (2 - 6 kW) i są przeznaczone do małych domów (40 - 120 m2). Rodzaj zasilania (jednofazowe lub trójfazowe) określany jest w tablicy rozdzielczej. Jeśli do domu trafiają 3 przewody, przeprowadzana jest pierwsza opcja, obecność 4 - 5 przewodów wskazuje na drugi rodzaj zużycia.
Przez moc
Moc stale się zmienia i zależy od temperatury wody. Podłączenie i uruchomienie kotła w okresie zimowym może doprowadzić do braku mocy do ogrzewania. Jeśli zimna woda zwiększy wskaźnik przewodności cieplnej do normy, po podgrzaniu linii wskaźnik wzrośnie, nastąpi przeciążenie sieci i nastąpi wypadek.
Kocioł elektrodowy do ogrzewania produkowany jest o mocy od 2 do 36 kW. W prostych modelach nie ma układu elektronicznego do płynnej lub skokowej regulacji. Z tego powodu podczas uruchamiania i wyłączania urządzenia dochodzi do nagłych skoków napięcia w sieci zasilającej. Jest to bardziej zauważalne przy włączaniu kotłów o znacznej mocy.
Zgodnie z zasadą dystrybucji chłodziwa
Jednostki energooszczędne są instalowane na liniach otwartych i zamkniętych, częściej stosuje się ten drugi typ. W systemie otwartym za zbiornikiem wyrównawczym zainstalowane są urządzenia odcinające i sterujące. Odcinek obwodu między kotłem a zbiornikiem wyrównawczym nie może zawierać urządzeń blokujących.
Zamknięty system zawiera zbiornik wyrównawczy i pompę. Obwód grzewczy jest wyposażony w zawór powietrza i bezpieczeństwa, manometr, grupa bezpieczeństwa znajduje się w górnej części linii. W systemie grzewczym kotły ustawione są ściśle pionowo i dodatkowo są przymocowane do ściany.
Zalety i wady
Technologia podgrzewania elektrod umożliwia natychmiastowy transfer ciepła w porównaniu z elementami grzejnymi.
Korzyści:
- sprawność jest bliska 100%, kocioł ma niewielkie rozmiary i dużą moc;
- nie ma potrzeby organizowania usuwania spalin;
- nie ma ryzyka wypadku z powodu niewystarczającej ilości lub braku wody w systemie;
- spadki napięcia w sieci zasilającej nie szkodzą elementom kotła.
Ogrzewanie elektrodowe stawia wysokie wymagania chłodziwu i działa tylko z sieci o wymaganej wydajności. Ze względów bezpieczeństwa konieczne jest uziemienie podwozia.
Podstawowe wymagania dotyczące chłodziwa
Prąd elektryczny przepływa przez nośnik ciepła w kotle, co zwiększa ryzyko porażenia prądem. Występują duże prądy upływowe i dlatego w urządzeniu nie jest stosowany żaden wyłącznik różnicowoprądowy. Z biegiem czasu w chłodziwie zachodzi zjawisko elektrolizy i zmienia się skład chemiczny. Proces ten powoduje wydzielanie się gazów i gromadzenie się powietrza w systemie. Wymagany jest dobór chłodziwa pod kątem przewodności elektrycznej.
Jako nośnik ciepła można zastosować wodę deszczową, filtrowaną lub destylowaną. Prądy robocze mierzone są za pomocą cęgów prądowych. Dodaje się wodny roztwór sody lub soli przy niskich wartościach przewodnictwa, procedurę powtarza się aż do osiągnięcia wymaganych wskaźników.
Sprawność kotła elektrodowego
Czasami do urządzenia podłączone są stare baterie, co zmniejsza wydajność. Grzejniki bimetaliczne i stalowe nadają się do przenoszenia ciepła z zespołów elektrod. Wydajność systemu jest zmniejszona w przypadku korzystania z akumulatorów żeliwnych lub aluminiowych.
Niewłaściwe średnice kształtek i rur powodują marnowanie energii. Pompa utrzymuje określone ciśnienie, zły wybór pompy pod względem mocy doprowadzi do spadku wydajności. Kotły są urządzeniami elektrycznymi i wymagają odpowiedniej charakterystyki technicznej okablowania zasilającego.
Niuanse instalacyjne
Lepiej jest zamontować kocioł wraz z wykonanym do niego nowym obwodem. Jednostka zainstalowana w starym systemie grzewczym zużywa więcej energii elektrycznej.
Podczas instalacji brane są pod uwagę następujące subtelności:
- przy użyciu płynu niezamarzającego zwraca się uwagę na odłączane części i połączenia, ponieważ płynność chłodziwa jest wyższa niż płynność wody;
- wyjścia z kotła w odległości 1,2 m wykonane są z metalowej rury bez wewnętrznego ocynkowania, a następnie montowane są dźwigary metalowo-plastikowe;
- uziemienie odbywa się za pomocą drutu miedzianego o przekroju 4 - 6 mm ze wskaźnikiem rezystancji nie większym niż 4 omy.
W systemach otwartych urządzenia grzewcze są instalowane z wewnętrzną powłoką polimerową. W zamkniętych rurociągach taka warstwa wewnętrzna nie jest potrzebna, ponieważ korozja występuje tylko wtedy, gdy dostarczane jest powietrze.
