Elektrodekjeler: driftsprinsipp, fordeler og ulemper, installasjonstips

Hjem / Elektriske kjeler

Tilbake til

Publisert: 31.05.2019

Lesetid: 4 minutter

0

913

Den kompakte elektriske kjelen gir varme i rommet og gjør det mulig å regulere temperaturen eksternt. Den lille størrelsen gjør at den kan installeres i et eksisterende varmesystem.

• 1 Hvordan elektrodekjelen fungerer
• 2 Hvordan det fungerer
• 3 Er det mulig å spare med en elektrodekjele
• 4 Gjennomgang av de beste modellene av elektriske elektrokjeler

Prinsippet om drift av elektrodekjeler

Når man beskriver fordelene med elektrodekjeler, er hovedvekten på fraværet av mellommenn i overføringen av energi fra det elektriske nettverket til kjølevæsken. Hovedargumentet som markedsføringsstrategien for markedsføring av elektrodevannvarmere satses på, er direkte oppvarming av væsken under påvirkning av en elektrisk strøm, som oppstår på grunn av dens høye resistivitet.
Når du bruker denne typen utstyr, elimineres påvirkningen på varmeoverføringen av skaleskorpen som dannes på overflaten av tradisjonelle rørformede varmeelementer. Systemets lave treghet anses også som en åpenbar fordel: kjølevæsken begynner å varme opp umiddelbart etter at spenningen er påført på elektrodene, mens det tar litt tid å varme opp selve spolen og dens dielektriske isolasjon når du bruker motstandsvarmere.

Enheten til elektrodekjelen: 1 - terminaler for tilkobling til nettverket; 2 - tetningsmiddel og isolasjon av elektroder; 3 - tilførsel av avkjølt varmebærer; 4 - blokk med elektroder; 5 - kjølevæske; 6 - kjeletrommel; 7 - isolerende lag; 8 - utløp av det oppvarmede kjølevæsken

Imidlertid er ikke alt så rosenrødt. Først og fremst er det tvilsomt at hele kjølevæsken er påvirket av en farlig høy potensialforskjell. Spesielt, med nullbrudd, blir alle metalldeler i varmesystemet dødelige for mennesker, og sammenbrudd er også mulig hvis nøytralet ikke er riktig jordet.

Det er verdt å nevne det faktum at ikke alle væsker har en resistivitet som er høy nok til å konvertere all brukt kraft til å generere elektrisitet. En viss del av strømbelastningen støter ikke på motstand og flyter derfor fritt i bakken. På denne bakgrunn fremkaller utsagn om at elektrodekjeler har en effektivitet som er høyere enn 100% et nedlatende smil fra folk som er godt kjent med den tekniske delen av problemet.

Mekanismen til vannoppvarmingssystemet

For ytterligere forståelse av artikkelen er det nødvendig å forstå strukturen og virkemekanismen til ionelektrodekjelen. Driftsprinsippet er veldig enkelt å forstå - varmebæreren (vann må inneholde den nødvendige mengden salt, hvis prosentandelen salt overstiger normen, blir produktet fortynnet med destillert vann) følger inn i beholderen der elektroden er installert. Hvis noen har et spørsmål, etter å ha lest ordet "elektrode", vil vi forklare: en elektrode er en metallstang som er festet til hver side av fartøyet. En fase er koblet til elektroden, og en nøytral leder til forsiden av mekanismen.

Hvis du kobler oppvarmingssystemet til et nettverk på to hundre og tjue volt med en frekvens på femti Hz, aktiverer enheten en kaotisk bevegelsesprosess fra anoden til katoden. Denne prosessen bidrar til å oppnå hovedmålet - oppvarming av vann. Mange håndverkere er vant til å kalle slike enheter ikke elektrode, men ioniske - dette skyldes særegenheter ved drift av varmekjelen.Hvis prinsippet om drift av ionekjeler er veldig enkelt å forstå, viser effektiviteten til systemet veldig høye priser - 96-99 prosent.

Elektrodekjelen bidrar til at det er mulig å spare opptil førti prosent strøm sammenlignet med skorsteinkjeler. Operasjonsprinsippet gjør det mulig å ikke bruke skorsteiner, siden ionekjelen ikke produserer forbrenningsprodukter.

Krav til kjølevæske

I tillegg til naturlige tap ved oppvarming av væske, har elektrodekjeler en annen stygg egenskap. I prosessen med å føre en elektrisk strøm gjennom vann, observeres fenomenet elektrolyse - separasjonen av H2O-molekylet i gasskomponenter. Dette reduserer blant annet kjelens energieffektivitet ytterligere, fordi i dette tilfellet forbrukes elektrisitet ikke til oppvarming, men til elektrolyse. Den mest åpenbare konsekvensen av denne effekten er imidlertid dannelsen av gasslåser i rør og radiatorer.

Av disse grunner må varmemediet for varmesystemer på elektrodekjeler velges med største forsiktighet. For å redusere ledningsevnen til kjølevæsken (øke motstanden), bør innholdet av oppløste ioner i væsken som brukes normaliseres. I utgangspunktet brukes destillert vann, som elektrolytt tilsettes i den andelen som er anbefalt av produsenten, igjen fabrikkproduksjon.

Situasjonen er mer komplisert hvis en frostvæske må brukes som varmebærer. I dette tilfellet må systemet fylles med en spesiell frostvæske som ikke kan fortynnes med vann. Med en betydelig forskyvning kan tanking av systemet koste en ganske krone, men dette tar ikke hensyn til problemet med kjølevæskens holdbarhet. I nærvær av metalldeler i systemet øker konsentrasjonen av ioner i væsken over tid, mens effektive metoder for regenerering av kjølevæsken til elektrodekjeler ennå ikke er oppfunnet. Men med jevne mellomrom må i det minste en del av kjølevæsken tømmes, fordi hver kjele krever rengjøring av elektrodene fra plakk, og selve systemet må skylles.

Konsekvenser av elektrolyse og likestrømshandling

Oppdelingen av vann i oksygen og hydrogen fører til dannelse av luftlåser, som hindrer den normale sirkulasjonen av væsken. Dette er imidlertid langt fra den viktigste negative effekten. Spesielt under ekte driftserfaring ble det funnet manifestasjoner av elektrokjemisk korrosjon av aluminiumsradiatorer.

I nærvær av støpejernsbatterier i varmesystemet, reduseres kjølevæskens innledende egenskaper, hovedsakelig på grunn av utvask av urenheter fra de åpne porene i støpte seksjoner. På grunn av dette har de som ønsker å bruke elektrodekjeler under slike forhold ikke annet valg enn å bytte ut radiatorene eller skylle grundig hele systemet.

Selve det faktum at kjølevæsken i systemet er aktivert, forplikter hvert metallelement i systemet til å være jordet nøye. Hvis en klemme med tilstrekkelig lav motstand fremdeles kan påføres et stålrør, ser det ut til å være en veldig vanskelig oppgave å jording av en støpejerns radiator av høy kvalitet. Så langt kan vi konkludere med at ethvert varmesystem der en elektrodekjel brukes, krever en strengt individuell tilnærming.

Hvordan gjøre det selv

Først må du bestemme hvilken type elektrodekjel - enkel krets for oppvarming eller dobbel krets for varmtvannsforsyning. I det andre tilfellet er kjeltrommelen installert inne i en tank med vann fra springen.

Materialer og verktøy for produksjon av en elektrodekjel

De fleste av de tomme emnene som passer for størrelsen finner du ved å rote i garasjen, og de manglende delene kan kjøpes i butikken. Et komplekst verktøy er heller ikke nødvendig.For å montere en standard kjele med en kapasitet på opptil 10 kW, trenger du følgende:

• En sveisemaskin, helst en moderne inverter, er lettere å håndtere med dette, og kvaliteten på sømmene vil vise seg å være veldig anstendig;
• Bulgarsk;
• Bore;
• Et stykke stålrør 20-30 cm langt og 8-10 cm i diameter, det vil tjene som et legeme;
• Metallstang 1–2 cm i diameter og 10–15 cm lang for den sentrale elektroden;
• En jern-tee med en diameter på kjelekroppen for å feste elektroden og tilførselsrørene (ferdige selges i rørleggerbutikker);
• Kobling med en adapter for en standard rørtråd og en passende diameter til kroppen;
• Elektrodeisolator laget av en passende bimetallplugg eller PTFE-tetning;
• Kontakter for nullfase og jording fra passende bolter og muttere for M6 eller M8;
• Tetningsmiddel eller spesiell tetningsbånd;
• Hjørne for produksjon av festetrommel på veggen eller gulvet.

Produksjonsteknologi

Vi jobber i følgende rekkefølge:

1. Det ferdige arbeidsstykket kappes i størrelse og de skarpe kantene rengjøres. En ferdig tee er installert i den ene enden, og forbindelsen er nøye sveiset. En hylse eller en standard gjengeflens for hylsen er sveiset til motsatt side. I dette tilfellet er forbindelsen i tillegg forseglet. Det er lov å kutte en tråd på et rør for en tee og en kobling. Kjølevæsken kommer inn i kjelen gjennom en tee, og deretter, etter oppvarming, inn i varmesystemet gjennom en kobling med en kran.
2. Vi sveiser en terminal fra en passende bolt til elektroden på forhånd. I isolatoren borer vi et hull for elektroden. Selve elektroden og isolatoren er de mest kritiske enhetene i kjelen. Alle tilkoblinger må gjøres forsiktig og plasseres på et tetningsmiddel for å unngå lekkasjer.

Prosessen med å lage en elektrodekjel gir ingen spesielle vanskeligheter.

Det er viktig! Stedet hvor fasen er koblet til elektroden må være nøye isolert eller dekket med et beskyttende deksel for å unngå utilsiktet elektrisk støt:

1. Vi sveiser to bolter til kroppen - en for å koble bakken, den andre for å forsyne nullfasen. Jording er obligatorisk fra en kobbertråd med et tverrsnitt på minst 4 mm2.
2. Vi rengjør den for rust og maler den med varmebestandig maling.
3. Vi lager kjelefeste fra hjørnene og plasserer den på rett sted. Vi lukker den med en dekorativ skjerm og kobler til nettverket.

Koblingsskjema for elektrode kjele

Før den endelige installasjonen av den monterte kjelen, må du teste den for lekkasjer. For å gjøre dette, hell petroleum eller lignende væske med høy flyt i den. Du kan også sjekke tettheten ved å påføre såpevann på skjøtene og sveisene, og tilføre luft til innsiden av huset under et trykk på 3 atm., For eksempel fra en bilpumpe. Deretter vaskes kjelen med spesielle forbindelser som fjerner kalk og rust inni.

Installasjon av en hjemmelaget kjele i varmesystemet

Driften av en elektrode kjele skiller seg fra et induksjons- eller varmeelement, så driften vil kreve et eget tilkoblingsskjema. Under prosessen med å føre strøm gjennom kjølevæsken frigjøres elektrolysegass (hydrogen), noe som svekker systemets ytelse. For å fjerne den, kuttes en spesiell sikkerhetsventil inn i den øvre delen av systemet for å frigjøre overtrykk i systemet.

Du trenger også:

• Ekspansjonstank;
• Trykk måler;
• Automatisk luftavlastningsventil;
• Stengeventiler.

Installasjon av en ionisk kjele av hvilken som helst type er bare mulig i vertikal stilling, og eksosrøret må tas fra et metall med en lengde på opptil 1,5 m. Resten av ledningene er laget av kompositt eller andre rør.

DIY elektrode kjele

Kjølevæskens driftstemperatur i et forseglet system når 120 grader, derfor er det nødvendig med beskyttelsesdeksel. Fordelen med en forseglet krets er at rust og skala ikke dannes på rørveggene over lang tid.

Kraften til elektrodekjelen kan justeres ved å endre konsentrasjonen av oppløste salter i kjølevæsken. For å oppnå optimal væskemotstand benyttes følgende metode:

• Vi tar destillert vann eller regn (snø);
• Du trenger en beholder, et amperemeter, en stor vannsprøyte eller målebeger, natron;
• I følge Ohms lov beregner vi strømmen i kretsen (for en 4 kW kjele med en spenning på 220 V vil strømmen være 18A);
• Vi fortynner brus i en beholder i et forhold på 1 til 10 og heller den i systemet gjennom en ekspansjonstank;
• Vi kobler amperemeteret til terminalene på kjelen og ser på avlesningene på den på og oppvarmede kjelen;
• Tilsett vann til ønsket strømverdi vises.

Det må huskes at prosessen med å endre konsentrasjonen av kjølevæsken skjer gradvis, så det er verdt å vente på den endelige etableringen av strømmen på 16-17 ampere. I videre drift bør du regelmessig kontrollere verdien av strømmen i systemet, og om nødvendig justere tettheten av væsken ved å tilsette brus eller vann.

Det er viktig! En lav konsentrasjon av elektrolytt reduserer kjelens effektivitet og fører til økt gassproduksjon.

Velge en radiator for å jobbe med en elektrodekjele

På grunn av egenskapene til varmebæreren med en stor mengde oppløste salter, er ikke alle radiatorer egnet for drift i varmekretsen. For denne typen varmeenheter er bruk av aluminium eller bimetallkonstruksjoner tillatt. De holder godt oppvarmet over 100 grader og høyt trykk, og den indre overflaten forblir ren selv etter flere års drift.

Radiatorer av aluminium og bimetall holder godt på varmen

Det er viktig! Volum og antall seksjoner er valgt ut fra følgende regel: for 1 kW installert effekt skal det være 8-10 liter varmeoverføringsvæske. En overdreven mengde væske vil ikke forbedre oppvarmingen i huset, men kostnadene for oppvarming vil være høyere.

Informasjon om volumet av radiatorseksjoner er angitt på pakken, og volumet av væske som sirkulerer gjennom rørene er funnet med formelen: V = S * L (m3 eller liter), hvor V er det totale volumet, S er korset -seksjonsareal på røret, L er den totale lengden på alle rørene i varmesystemet.

Elektrodekjeler med liten og middels kraft har vist seg godt for oppvarming av rom opp til 100 m2. Samtidig kan de operere fra et offentlig 220 V-nettverk, og den maksimale strømstyrken overstiger ikke 20 A. Slike enheter er ideelle for oppvarming av et landsted eller en garasje. En egenprodusert kjele og kjølevæske vil gi betydelige besparelser, og når det gjelder ytelse, vil de ikke være dårligere enn merkevareprodukter.

Fremragende effektivitetsmyter

Når man studerer reklamematerialet til elektrodekjeler, får man inntrykk av at forbrukere betraktes som døve ignoranter. Påstått "ioniske" kjeler henter varme bokstavelig talt fra ingensteds, og gir ut termisk energi i mengden 120-150% av den påførte elektriske kraften. Samtidig ignoreres fysikkens lover og spesielt varmekonstruksjon på alle mulige måter.

Uttalelser om at elektrodekjelen er i stand til mytisk å multiplisere energien som er lagt i den, er helt grunnløs. Heldigvis har denne trenden i reklamekampanjer i dag begynt å avta, men den første utviklingen kan tilskrives aktiv spredning av termisk utstyr som opererer på bekostning av varmepumper med en positiv COP-koeffisient.

Selv hevder at 100% av strømmen blir omgjort til varme, er et direkte bedrag. Tap under formasjonen kan fremdeles ikke unngås, selv når kjølevæsken varmes opp på grunn av sin egen elektriske motstand, fordi minst 2-3% vil bli brukt på oppvarming av ledningene, samme mengde vil renne inn i jordingssystemet på grunn av en reduksjon i energien til ladebærere på grunn av utilstrekkelig kjemisk renhetsvæske i systemet eller på grunn av dannelsen av plakk på elektrodene. Konklusjon: elektrodekjeler er i stand til å demonstrere en konverteringskoeffisient nær 100% bare under betingelser med et demonstrasjonsstativ, som, som du vet, er langt fra ekte.

Mulighet for bruk

Til tross for alle sine mangler har ikke elektrodekjeler rett til liv, de okkuperer sin egen nisje, der de løser et visst spekter av problemer. I utgangspunktet reduseres bruken av dem til oppvarming av små områder, der den sykliske driftsmåten er spesielt viktig. På grunn av den lave tregheten blir varmesystemene på elektrodekjeler umiddelbart satt i drift, noe som betyr at oppvarming kan utføres i en strengt definert tidsperiode.

I tillegg kan man ikke unnlate å nevne de små dimensjonene til elektrodekjelene. De representerer faktisk en liten kolbe som enkelt kan integreres i en kompakt teknisk nisje. Hvis du trenger å varme opp en liten plass, og det ikke er mulig å utstyre et eget fyrrom, vil denne typen kjeler være til nytte.

Det bør imidlertid huskes at denne klassen av utstyr fungerer best i lukkede systemer med liten forskyvning. Elektrodekjeler kan brukes i kombinasjon med gulvvarmesystemer, og når de varmes opp med radiatorer. Imidlertid gjentar vi at det er nødvendig å klargjøre kjølevæsken og bruke avanserte elektroniske termiske styringskretser.

Koblingsskjema for elektrode kjele: 1 - kuleventil; 2 - filter; 3 - sirkulasjonspumpe; 4 - avløpsventil; 5 - elektrode kjele; 6 - sikkerhetsgruppe; 7 - ekspansjonstank; 8 - radiatorer; 9 - treveisventil med servostasjon; 10 - sirkulasjonspumpe; 11 - gulvvarmekontur; 12 - kontrollenhet for gulvvarme; 13 - elektrode kjele kontrollenhet; 14 - digital termostat; 15 - kontaktor; 16 - automatisk beskyttelse

Koblingsskjema til oppvarmingsnettet

For normal drift må du installere en sirkulasjonspumpe, en ekspansjonstank, et spesialfilter og en automatiseringsenhet. Oftest brukes 3 typiske ordninger for å koble en elektrisk kjele til varmekretsen.

Standard eller sekvensiell

Det vanligste skjematiske diagrammet der kjølevæsken tilføres fra topp til bunn ved hjelp av en pumpe. Lar deg koble til et stort antall radiatorer.

Det skjematiske diagrammet for kjeltilkoblingen er det vanligste

Parallell krets

Passer godt til små rom med 1-2 batterideler. Væskesirkulasjon i en slik krets er mulig ved tyngdekraft på grunn av konveksjon. En annen kjele eller sentralvarme kan også kobles til.

1 - kjele, 2 - radiatorer til varmesystemer, 3 - ekspansjonstank; 4 - ventil for å fylle / mate systemet fra vannforsyningen

Tilkobling til gulvvarme

I hus med sentral oppvarming eller gassoppvarming brukes elektrodekjeler med lav effekt til gulvvarme. Et slikt gulv holder varmen lenger og gjør inneklimaet mykere enn når du bruker infrarøde ovner.

Du kan koble gulvvarmen til kjelen selv

Oppvarmingsvann i varmtvannsforsyningssystemet innebærer bruk av spesielle 2-kretsskjeler, som også kan kobles til et vanlig varmesystem.

Før du begynner å arbeide med tegningen, er det nødvendig å indikere antall kretser, plasseringen av radiatorene og det totale antallet rør, plasseringen av pumpene og filtrene. Sørg for kraner for å tømme vann og fylle væske inn i kretsen.

Vedlikehold av varmesystemet på elektrodekjeler

Under drift gir ikke elektrodekjeler noen spesielle problemer. De er kompakte, stille og krever et minimum av beskyttelsesutstyr i elektriske og hydrauliske rør. Ikke desto mindre må det fortsatt utføres periodisk revisjon og vedlikehold av slikt utstyr.

Kjelelektrodene krever generelt oppmerksomhet. Påstandene om fravær av kalkdannelse er ikke grunnløse, men som et resultat av elektrolyse danner minst en av elektrodene en hard skorpe av uoppløselig plakett. Det må rengjøres mekanisk minst en gang i året.I tillegg bør kjølevæskens tetthet og kjemiske sammensetning overvåkes: for forskjellige systemer kan metodene for å bestemme dets egnethet variere.

Ikke glem elektrisk sikkerhet. Jording av varmesystemet må være av høy kvalitet, minst hvert annet år er det nødvendig å kontrollere driftsparametrene til kretsen til hovedjordledere og motstanden til eksterne tilkoblingselementer. Uten riktig oppmerksomhet i denne saken blir elektrode kjeler til potensielt livstruende enheter.

rmnt.ru

Fordeler og ulemper

Fordeler:

1. Effektivitet på grunn av driftsprinsippet og et minimum av detaljer, nærmer seg 95-98%.
2. Høy effektivitet, på grunn av det lave energiforbruket for oppvarming og opprettholdelse av kjølevæsketemperaturen opp til 75 grader.
3. Ekstremt lav sjanse for en nødsituasjon, som automatiseringen ikke kunne forhindre, er vann en fortsettelse av den elektriske kretsen. Derfor, selv om et rør bryter gjennom og et kjølevæske lekker, vil kretsen åpne seg selv og umiddelbart stoppe oppvarmingen.
4. Liten tid reaksjon av varmekretsen på endringer i innstillinger, veldig rask oppvarming til ønsket temperatur.
5. Motstandsdyktig mot plutselige strømoverspenninger, som bare kan føre til et midlertidig fall i kraften til enheten, men vil ikke slå den av i det hele tatt.
6. Enkel å installere.
7. Minste dimensjoner og vekt sammenlignet med lignende enheter av andre typer, la dem brukes i et begrenset rom i et privat hus eller sommerhus.
8. Enkel betjening.
9. Miljøvennlighet.

Minuser:

1. Økte krav til kvaliteten på vannet i kretsen, siden dannelsen av skala eller en utilstrekkelig mengde salt i den kan redusere dens ledningsevne betydelig, og dermed kraften til hele varmesystemet.
2. Som mat bruker bare vekselstrøm fra strømnettet, siden likestrøm forårsaker elektrolyse av vann, noe som betyr at det i tilfelle strømbrudd ikke vil fungere, siden det ikke kan drives fra batteriet.
3. Elektriske sikkerhetsstandarder uten feil, krever de jording, siden sjansen for å få elektrisk støt er mye høyere enn for varmeenheter i tilfelle ødeleggelse av isolasjonen.
4. Oppvarming av kjølevæsken til en temperatur på mer enn 75 grader påvirker effektiviteten negativt, og i dette tilfellet begynner det å forbruke for mye strøm.
5. Luft fanget i elektrodekammeret, kan tjene som en katalysator for etsende prosesser i den, noe som reduserer utstyrets levetid betydelig.
6. Vann fra et enkeltkretssystem uegnet for hjemmebruk, da den er mettet med gratis ioner.
7. For teknisk korrekt drift noe kunnskap innen elektroteknikk er nødvendig for å bestemme og kontrollere den optimale verdien av vannets elektriske ledningsevne i kretsen under drift.