Elektrodni grelni kotel deluje na principu ionizacije vode pod vplivom električne energije, ko se proizvaja toplota, ni pa grelnega elementa. Učinkovitost se poveča, čas doseganja nastavljene temperature se skrajša, prihrani se energija. Avtonomno ogrevanje deluje v povezavi s sistemom cevi, radiatorjev in deluje s pomočjo črpalk in zapornih ventilov. Pravilna izbira in namestitev opreme zagotavlja dobro ogrevanje z nizkimi stroški.
Načelo delovanja in značilnosti elektrodnega kotla
V hladilni tekočini nastane upor, ko skozi njo prehaja električni tok; zaradi kaotičnega gibanja elektronov od katode do anode se sprosti energija in tekočina se segreje. Učinkovitost ogrevanja je odvisna od vrste polnila v sistemu in njegovih lastnosti. Hladilno sredstvo deluje kot delovni element električnega voda, zato ni nevarnosti, da bi kotel preklopil na suhi tek.Če tekočina pušča iz ogrevalnega sistema, se tokokrog odpre in enota preneha delovati.
Za namestitev je značilno neposredno delovanje, brez uporabe dodatnih komponent. Če se na katodnih in anodnih elementih pojavi lestvica, se moč ionskega ogrevalnega kotla zmanjša, vendar komponente, ki prehajajo tok, niso uničene.
Vrste elektrodnih kotlov
Pri izbiri opreme se upoštevajo stroški in možnost namestitve avtomatskih sistemov na kotle. Upošteva se površina hiše in ustreznost moči opreme za ogrevanje prostorov.
Naprave so razvrščene po naslednjih merilih:
- moč;
- način priključitve in napajanja (tri- ali enofazni);
- število priključenih vezij;
- način distribucije hladilne tekočine.
Proizvajalci določajo 3-letno garancijo, dejansko pa oprema zdrži do 10 let. V sistem se vlije voda, ni treba kupiti dragega antifriza in posebnih tekočin. Telo je izdelano iz visoko kakovostne kovine.
Po številu krogov
Najenostavnejši sistem za izvedbo je enokrožni sistem. Voda iz kotla se dovaja v toplovod, se premakne v radiatorje, kjer sprosti energijo. Tekočina gre skozi registre in se vrne na mesto ogrevanja. Zaprta kombinacija tvori toplovod.
Enokrožni kotel dovaja hladilno tekočino za ogrevanje hiše, dvokrožna enota pa dodatno dovaja tekočino za sistem oskrbe s toplo vodo. Električni elektrodni kotel deluje iz trifaznega ali enofaznega električnega voda.
Tokokrogi so povezani z razdelilno enoto (kolektor).Središče ogrevalnega sistema elektrod je nameščeno za pravilno porazdelitev toplote vzdolž glavnih vej.
Po številu faz
Trifazne enote delujejo iz napajalnika 380 V in se proizvajajo z močjo nad 9 kW. Elektrode so sestavljene iz plošč, obročev ali valjev in učinkovito delujejo s hladilno tekočino z nizko toplotno prevodnostjo. Količina moči je obratno sorazmerna s specifičnim uporom tekočine.
Trifazne naprave porabijo optimalno količino energije pri segrevanju vode od +75°C. Pri nizkih temperaturah se toplotna prevodnost zmanjša in poraba električne energije se zmanjša, ko so stopnje ogrevanja visoke.
Enofazni elektrodni električni kotli za ogrevanje imajo manjšo moč (2 - 6 kW) in so namenjeni majhnim hišam (40 - 120 m2). Vrsta napajanja (enofazni ali trifazni) se določi v razdelilni plošči. Če gredo v hišo 3 žice, je bila izvedena prva možnost; prisotnost 4 - 5 žic kaže na drugo vrsto porabe.
Po moči
Moč se nenehno spreminja in je odvisna od temperature vode. Priključitev in zagon kotla pozimi lahko povzroči pomanjkanje ogrevalne moči. Če hladna voda poveča indeks toplotne prevodnosti na normalno vrednost, se po segrevanju glavnega voda indeks poveča, pride do preobremenitve omrežja in nesreče.
Elektrodni električni kotli za ogrevanje so na voljo z močjo od 2 do 36 kW. V preprostih modelih ni elektronskega vezja za gladko ali stopenjsko nastavitev. Zaradi tega pride do ostrih napetostnih sunkov v napajalnem električnem omrežju, ko se enota zažene in izklopi. To je bolj opazno, ko so vklopljeni kotli velike moči.
Po principu distribucije hladilne tekočine
Energijsko varčne enote so nameščene v omrežju odprtega in zaprtega tipa, slednji tip se uporablja pogosteje. V odprtem sistemu je za ekspanzijsko posodo nameščena zapiralna in krmilna oprema. Odsek tokokroga med kotlom in kompenzacijskim rezervoarjem ne sme vsebovati zapornih naprav.
Zaprti sistem vključuje ekspanzijsko posodo in črpalko. Ogrevalni krog je opremljen z zračnim in varnostnim ventilom, manometrom, varnostna skupina se nahaja na zgornji točki črte. V ogrevalnem sistemu so kotli postavljeni strogo navpično in dodatno pritrjeni na steno.
Prednosti in slabosti
Tehnologija ogrevanja z elektrodami vam omogoča takojšen prenos toplote v primerjavi z enotami grelnih elementov.
Prednosti:
- učinkovitost je blizu 100%, kotel je majhen in ima visoko moč;
- ni potrebe po organizaciji odstranjevanja izpušnih plinov;
- ni nevarnosti nesreče zaradi nezadostne ali pomanjkanja vode v sistemu;
- Spremembe napetosti v napajalnem omrežju ne poškodujejo elementov kotla.
Ogrevanje elektrod postavlja povečane zahteve za hladilno tekočino in deluje samo iz omrežja z zahtevanimi parametri. Šasija mora biti zaradi varnosti ozemljena.
Osnovne zahteve za hladilno tekočino
Električni tok prehaja skozi hladilno tekočino v kotlu, kar poveča nevarnost električnega udara. Prisotna so velika uhajanja toka, zato z enoto ni uporabljena naprava za diferenčni tok. Sčasoma se v hladilni tekočini pojavi pojav elektrolize in kemična sestava se spremeni.Proces povzroči sproščanje plinov in zrak se nabira v sistemu. Hladilno tekočino je treba izbrati na podlagi električne prevodnosti.
Kot hladilno sredstvo lahko uporabite deževnico, filtrirano ali destilirano vodo. Vrednosti obratovalnega toka se merijo s tokovnimi sponkami. Dodamo vodno raztopino sode ali soli pri nizkih indeksih prevodnosti, postopek ponavljamo, dokler ne dosežemo zahtevanih indeksov.
Stroškovna učinkovitost elektrodnega kotla
Včasih so na enoto priključene stare baterije, kar zmanjša učinkovitost. Bimetalni in jekleni radiatorji so primerni za prenos toplote iz elektrodnih enot. Učinkovitost sistema se zmanjša pri uporabi litoželeznih ali aluminijastih baterij.
Nepravilen premer priključnih elementov in cevi povzroča prekomerno porabo energije. Črpalka vzdržuje določen tlak, napačna izbira moči črpalke bo povzročila zmanjšanje učinkovitosti. Kotli so električna oprema in zahtevajo ustrezne tehnične specifikacije za napajalno napeljavo.
Nianse namestitve
Bolje je, da kotel namestite skupaj z novim krogom, izdelanim zanj. Enota, nameščena v starem ogrevalnem sistemu, porabi več električne energije.
Med namestitvijo se upoštevajo naslednje podrobnosti:
- pri uporabi antifriza je treba pozornost nameniti snemljivim delom in priključkom, saj je pretočnost hladilne tekočine višja od vode;
- zaključki iz kotla na razdalji 1,2 m so izdelani iz kovinske cevi brez notranjega pocinkanja, nato pa so nameščeni kovinsko-plastični gredi;
- ozemljitev se izvede z bakreno žico s prečnim prerezom 4 - 6 mm z vrednostjo upora največ 4 ohma.
V odprtih sistemih so grelne naprave nameščene z notranjim polimernim premazom. V zaprtih linijah takšna notranja plast ne bo potrebna, saj pride do korozije le z dostopom zraka.
