Caldaia ad elettrodi per il riscaldamento di una casa privata. Caldaie ad elettrodi Caldaie per riscaldamento ad elettrodi

Le tecnologie di risparmio energetico rimangono una priorità in tutti i settori. Mostrano la massima efficienza nel campo del riscaldamento. Questo approccio è associato ad un costante aumento dei costi del carburante. I produttori di apparecchiature offrono varie opzioni esecuzione di dispositivi di riscaldamento. Uno di questi sono le caldaie per il riscaldamento anodico.

Caratteristiche del progetto

Per capire di cosa stiamo parlando ricordiamo il background studentesco e/o militare di molti di coloro che stanno leggendo questo articolo. Stiamo parlando di un metodo per far bollire l'acqua, per il quale alcuni hanno utilizzato una caldaia, mentre altri hanno utilizzato un semplice design fatto in casa. Si tratta di due lame, fissate a breve distanza l'una dall'altra e collegate tramite un cavo di alimentazione a 220V. Quando questa "caldaia" è stata posta nell'acqua, il riscaldamento è avvenuto letteralmente entro 2-3 secondi ed è iniziata un'ebollizione violenta. Questo è precisamente il principio su cui funziona una caldaia per riscaldamento anodico.

Si prega di notare che condurre esperimenti con il riscaldamento dell'acqua è pericoloso per la vita e la salute. Da un lato può verificarsi un cortocircuito, dall'altro una persona corre il rischio di lesioni elettriche (shock elettrico).

La comodità di utilizzare tali dispositivi sta nel fatto che è consentita l'installazione parallela di caldaie per riscaldamento ad elettrodi in un sistema di riscaldamento già esistente, che funziona, ad esempio, con una caldaia a gas. Il liquido di raffreddamento in entrambi i casi rimane lo stesso. Ma le aziende manifatturiere producono riscaldatori non del tutto standard, in cui l'acqua viene utilizzata contemporaneamente sia come refrigerante che come elemento riscaldante.

Gli elementi principali del modulo sono:

• tubo di acciaio;
• tubi di ingresso/uscita;
• terminale per il collegamento del cablaggio;
• elettrodi riscaldanti;
• isolamento di alta qualità.

Le caldaie per riscaldamento catodico hanno un potente corpo in acciaio all'esterno. Le pareti sono fatte di lamiera fino a 4 mm di spessore. All'interno della struttura domestica si trovano diversi elettrodi fino a 20 mm. Sono realizzati in una lega refrattaria che ha una lunga durata.

Le moderne caldaie ioniche a elettrodo non hanno un materiale intermedio tra l'anodo e il catodo. Il riscaldamento da entrambi i terminali avviene direttamente dal liquido di raffreddamento stesso, l'acqua. Di conseguenza, non c'è praticamente nulla da "bruciare" all'interno della cavità. La scala che appare sui tubi delle caldaie a elettrodi elettrici dopo un funzionamento a lungo termine viene pulita con normale carta vetrata.

Qual è la differenza tra caldaie ad elettrodi e caldaie a resistenza?

Le caratteristiche individuali dotate delle caldaie per riscaldamento ad elettrodi consentono di distinguerle dagli elementi riscaldanti:

• negli elementi riscaldanti, nella fase iniziale dell'avvio, i tubi di lavoro vengono riscaldati e le caldaie ad elettrodi, realizzate a mano o acquistate in un negozio specializzato, iniziano a riscaldare l'acqua immediatamente dopo l'avvio, riducendo l'inerzia;
• le caldaie a riscaldamento ionico hanno recensioni positive, poiché sono più economiche del 20-0% rispetto ai dispositivi con elementi riscaldanti;
• grazie alla corrente alternata con frequenza di 50 Hz, gli elettrodi si muovono tra i terminali e creano un movimento caotico che favorisce il riscaldamento; questa caratteristica riduce la corrente di avviamento della caldaia di riscaldamento degli elettrodi, riducendo il carico sulla rete elettrica;

La differenza tra caldaie ad elettrodi ed elementi riscaldanti

• Una caldaia a elettrodi fai-da-te realizzata o prodotta in fabbrica ha parametri complessivi inferiori rispetto ad altri analoghi domestici.

Tali caratteristiche garantiscono una distribuzione significativa di questo sistema di riscaldamento.

Quali sono i vantaggi dell'utilizzo

I proprietari di case non devono rinunciare completamente al gas se nei locali è già installato il cablaggio dei radiatori e della rete elettrica. Spesso tali caldaie a riscaldamento ionico svolgono un ruolo duplicato nei sistemi finiti. Tuttavia, se il costo del gas aumenta più rapidamente, può essere utilizzato come principale fonte di riscaldamento.

Le loro proprietà positive includono:

• alto grado di affidabilità;
• la temperatura è controllata automaticamente;
• l'efficienza reale raggiunge il 99%;
• non è possibile effettuare l'installazione di apparecchiature aggiuntive;
• messa in servizio ed esercizio di impianti destinati a funzionare a gas;
• maggiore efficienza.

Una caldaia ad elettrodi elettrici funziona esclusivamente con corrente alternata. Non è consentito il passaggio alla tensione costante.

Grazie all'automazione integrata, la temperatura ottimale impostata viene mantenuta per il tempo specificato. È possibile aumentare l'efficienza energetica programmando il sistema per abbassare la temperatura nei giorni feriali quando non c'è nessuno in casa e per alzarla la sera e nei fine settimana.

Secondo le recensioni, le caldaie a elettrodi hanno un buon sistema di spegnimento di emergenza. Se viene rilevata una possibile perdita di liquido refrigerante, il dispositivo si spegnerà automaticamente. Inoltre, in questi dispositivi di riscaldamento non si verificano cortocircuiti.

Il liquido refrigerante per tali apparecchiature può essere acquistato direttamente dal produttore, che fornirà la composizione di qualità adeguata.

Quali sono gli svantaggi dell'utilizzo

Oltre ai vantaggi, ogni sistema ha i suoi svantaggi. Le caldaie a elettrodi ionici presentano i seguenti svantaggi:

• maggiori requisiti per la qualità dell'acqua elettrolitica;
• è necessario effettuare la messa a terra obbligatoria del dispositivo al fine di ridurre i possibili rischi derivanti dal lavoro con un dispositivo elettrico;
• è consigliabile mantenere la temperatura dell'acqua nell'impianto non superiore a 70-75 0 C per ridurre i consumi energetici;
• il catodo e l'anodo necessitano di una periodica disincrostazione per garantire una maggiore efficienza al processo di ionizzazione;
• il sistema richiede la circolazione obbligatoria del liquido di raffreddamento, quindi è necessario installare una pompa dell'acqua.

Le cadute di tensione non sono pericolose per la caldaia stessa, ma sono necessarie per l'automazione che la accompagna. Un UPS o, come minimo, un dispositivo di protezione da sovratensione ti aiuterà a evitare danni causati da una rete instabile.

Regole per un funzionamento sicuro

La temperatura ottimale dell'acqua per il funzionamento è 50-75ºС. Queste informazioni sono indicate nel passaporto del dispositivo. Negli impianti chiusi e aperti è necessario utilizzare vasi di espansione.

L'uscita dalla caldaia al vaso di espansione in un sistema aperto non deve avere valvole di intercettazione.

L'installazione fai-da-te di una caldaia a elettrodi nel sistema deve essere accompagnata dall'installazione di un sistema automatico valvola d'aria, un manometro per la misurazione della pressione operativa e una valvola di sicurezza contro le esplosioni.

È possibile installarlo nel circuito di riscaldamento come fonte di riscaldamento aggiuntiva, ma in questo caso è necessario riportare in condizioni adeguate la qualità e il tipo del liquido di raffreddamento.

Non tutti i radiatori possono funzionare con le caldaie a ioni e per alcuni la qualità del liquido di raffreddamento è adatta. Con grandi riserve è possibile utilizzare radiatori in ghisa.

Durante l'installazione, un metro e mezzo di tubi di alimentazione alla caldaia deve essere realizzato in metallo non zincato. Dopo questa sezione è consentito l'uso di metallo-plastica.

La messa a terra secondo gli standard PUE è obbligatoria. Il cavo dovrebbe avere una sezione di 4-6 mm. La sua resistenza elettrica minima non deve essere superiore a 4 Ohm.

Se possibile, l'intero sistema di tubazioni e utenze deve essere lavato con acqua pulita prima dell'installazione. È consentito l'uso speciale sostanze chimiche, contribuendo a pulire le autostrade.

Una volta esaurito, il liquido refrigerante deve essere smaltito correttamente. Non è consentito scaricarlo nelle fognature, nei corpi idrici o nel terreno.

Quando si effettuano i calcoli, sono guidati dal seguente parametro: 8 litri di liquido di raffreddamento devono corrispondere a 1 kW. Per funzionare in modalità 10 l per 1 kW, il dispositivo verrà acceso quasi costantemente, il che potrebbe influire negativamente sulle sue proprietà prestazionali.

Facciamolo breve recensione i modelli più popolari di caldaie per riscaldamento ad elettrodi, che sono già stati valutati dai consumatori, hanno rivelato i loro punti di forza e lati deboli. Quando si scelgono tali apparecchiature, il nome del marchio stesso significa poco. Solo durante il funzionamento puoi capire quanto bene la caldaia affronta il compito, quanto spesso si guasta e quali problemi ci sono durante il funzionamento. Lo scopo di questa valutazione è nominare i migliori marchi russi ed europei.

Le migliori caldaie per riscaldamento ad elettrodi russe

Il grande vantaggio delle apparecchiature domestiche è che si adatta perfettamente alle condizioni operative reali - con fluttuazioni di tensione, corrente instabile, ecc. Allo stesso tempo, in termini di prezzo, costi di manutenzione, senza pretese e affidabilità, darà la testa iniziare alla maggior parte dei concorrenti.

L'azienda Galan è stata una delle prime a iniziare a sviluppare questa famiglia di dispositivi di riscaldamento, utilizzando sviluppi nel settore spaziale militare e soluzioni ingegneristiche brevettate. Per un quarto di secolo, anche la prima linea di dispositivi non ha fallito e continua a funzionare.

Potenza modello 36 kW, adatto solo per rete trifase. La corrente massima per tre fasi è 27,3 A. Il controllo è meccanico, la caldaia è installata solo a pavimento.

Questo modello “Vulcan” 36 presenta numerosi vantaggi, evidenziamo i principali:

• facilità di manutenzione e funzionamento.
• sicurezza e affidabilità - in caso di emergenza corto circuito corrente elettrica, surriscaldamento dei cavi di alimentazione elettrica, superamento della temperatura impostata, perdita di liquido refrigerante, la caldaia si spegne.
• il volume del liquido di raffreddamento è di 600 litri, il volume della stanza riscaldata è di 1700 metri cubi.
• prezzo accessibile: il prezzo medio è di 11.000 rubli.

Una caldaia a elettrodi monocircuito sicura e produttiva, spesso preferita dai proprietari di immobili in campagna. Potenza apparecchiatura 15 kW, adatta solo per rete trifase. La corrente massima per tre fasi è 22,7 A. Il controllo è meccanico, la caldaia è installata solo a pavimento; Come opzione aggiuntiva è possibile collegare un controllo esterno.

Viene acquistato per i seguenti vantaggi:

• Semplicità e facilità d'uso: anche un principiante può comprendere il dispositivo.
• leggerezza della struttura e dimensioni compatte - solo 5,3 kg.
• ampia superficie riscaldabile - fino a 180 mq
• controllo automatico elettronico: la presenza di un'unità di controllo che consente di creare un intervallo per il riscaldamento del liquido di raffreddamento.
• possibilità di connettersi ad un indicatore della temperatura ambiente.
• Il prezzo medio del dispositivo sarà di 7800-8000 rubli.

Produttore LLC "Plant RusNIT", Ryazan. Può essere utilizzato come fonte di calore principale o di riserva in una casa o in locali domestici con una superficie fino a 80 mq. Potenza 8000 W.

Specifiche:

• regolazione della potenza a tre stadi: 30%, 60% o 100%;
• lo scambiatore di calore e l'elemento riscaldante sono in acciaio inossidabile;
• come liquido refrigerante nel sistema è possibile utilizzare antigelo o acqua distillata;
• la presenza di un interruttore termico che impedisce il riscaldamento del liquido di raffreddamento oltre i 90°C;
• può essere collegato ad una pompa di circolazione;
• Garanzia del produttore - 2 anni.

Tra gli svantaggi notiamo selezione manuale potere, difficoltà di connessione, richiesta di determinate abilità.

Il costo dell'unità è di 15.000 rubli.

Le migliori caldaie europee per riscaldamento ad elettrodi

Si dà il caso che i marchi europei meritino più fiducia da parte nostra. Oggettivamente, alcuni modelli sono effettivamente molto migliori di quelli domestici, ma la mancanza di adattamento alle nostre condizioni li fa fallire molto rapidamente e ripararli non è sempre redditizio.

Un modello del famoso marchio tedesco, che tradizionalmente si distingue per prestazioni impeccabili, alta qualità, affidabilità e durata. Potenza 9,9 kW, consigliata per il collegamento ad una rete trifase con corrente massima di 15 A per tre fasi. La confezione comprende una pompa di circolazione e un vaso di espansione.

Evidenziamo i principali vantaggi di questo dispositivo:

• peso leggero e dimensioni compatte.
• Installazione semplice: staffe incluse.
• corpo in acciaio con ottimo isolamento termico.
• Efficienza 99%.
• Il kit comprende un vaso di espansione da 7 litri, una pompa di circolazione, una valvola di sicurezza, un sensore di controllo della pressione e un sensore di blocco che protegge l'alloggiamento dal surriscaldamento.

Meno: Buderus Logamax E213-10, come tutte le apparecchiature tedesche, è progettato per una tensione stabile nella rete elettrica. Pertanto, per il funzionamento a lungo termine del dispositivo, è necessario occuparsi dell'acquisto di uno stabilizzatore.

Il costo dell'unità costerà in media 38.000 rubli.

Una delle migliori caldaie ad elettrodi del marchio ceco, la cui potenza è di 24 kW. Il modello a circuito singolo per il montaggio a parete si distingue per funzionalità, sicurezza operativa e durata. Possibilità di collegamento ad un sistema “pavimento caldo” o ad una caldaia per il riscaldamento acqua calda. La confezione comprende 4 resistenze, una pompa di circolazione e un vaso di espansione da 7 litri.

Evidenziamo alcuni altri vantaggi dell'unità:

• controllo elettronico con indicatore di alimentazione, display e termometro;
• 4 livelli di potenza;
• Possibilità di controllo della temperatura nell'intervallo 30-85°C;
• sistema di sicurezza contro il surriscaldamento;
• alta efficienza - 99%;
• funzione di avvio graduale;
• presenza di valvola di sicurezza e sfiato aria.

Tra gli svantaggi, vale la pena notare che la caldaia è troppo rumorosa e deve essere collegata tramite uno stabilizzatore di tensione.

Costo: da 43.000 rubli.

Una delle migliori caldaie a elettrodi prodotte in casa, che alcuni utenti chiamano mini-locale caldaia: un dispositivo contiene elementi riscaldanti, un serbatoio a membrana e una pompa di circolazione.

Notiamo i punti di forza del dispositivo:

• Display LCD nella parte inferiore della custodia;
• comodo pannello di controllo, nascosto dietro una porta speciale;
• il funzionamento è controllato da un microprocessore, ma è possibile commutare la caldaia anche in modalità manuale;
• adatto per il riscaldamento di ambienti residenziali e industriali;
• funzionamento silenzioso;
• indicazione della condizione di emergenza;
• sensore di pressione e livello del liquido di raffreddamento.

Come qualsiasi altro dispositivo, anche l'Evan Warmos QX-18 presenta degli svantaggi: peso elevato, grandi dimensioni, frequenti guasti ai condensatori, connessione obbligatoria tramite uno stabilizzatore di tensione.

Il costo del dispositivo è di 49.000 rubli.

Caldaia ad elettrodi di fabbricazione polacca con una potenza di 12 kW, in grado di riscaldare una stanza di 120 mq. Il dispositivo è elegante e di dimensioni compatte. Adatto solo per rete trifase con corrente massima di 20 A per tre fasi. Nella confezione è inclusa una pompa di circolazione. Temperatura consentita del liquido di raffreddamento 20-85°C, pressione massima 3 Bar.

Notiamo i vantaggi del modello:

1. Sistema elettronico di controllo a microprocessore del dispositivo.
2. Peso leggero: 18 kg.
3. Sistema di qualità protezione - contro il surriscaldamento, valvola di sicurezza, sfiato aria.
4. Sistema di autodiagnosi: in caso di malfunzionamento, sul display viene visualizzato un codice di errore, che può essere decifrato secondo le istruzioni.
5. Prezzo conveniente - da 39.000 rubli.

Contro: nessun vaso di espansione incluso.

La garanzia del produttore è di 1 anno.

VIDEO: È davvero possibile risparmiare sulla caldaia ad elettrodi?

Ci sono situazioni in cui l'uso dell'elettricità per riscaldare una casa privata diventa l'unica opzione degna di considerazione. I gasdotti, purtroppo, non hanno ancora raggiunto un livello di ramificazione tale da raggiungere tutti. Combustibile solido L'impianto di riscaldamento richiede un'attenzione costante da parte dei proprietari della casa, un locale caldaia separato obbligatorio, magazzini almeno fornitura minima di legna da ardere o bricchette (pellet). Le caldaie a gasolio sono di per sé molto costose, richiedono grandi costi di installazione e regolazioni precise e non possono fare a meno di preparare un grande contenitore con un volume di diversi metri cubi per lo stoccaggio del combustibile liquido.

Quindi, in una situazione del genere, non resta altro da fare che passare al riscaldamento elettrico della casa. Ci sono molte opzioni per risolvere questo problema. Potrebbero essere utilizzati ad esempio cavi, tappetini o pellicole a infrarossi. Quelli moderni, facili da nascondere dietro la decorazione del soffitto o delle pareti, stanno gradualmente guadagnando apprezzamento. Tuttavia, al primo posto in popolarità rimangono i soliti sistemi di riscaldamento dell'acqua, in cui in questo caso si schianta una caldaia elettrica. Ma qui sono possibili anche opzioni - le fonti di calore possono essere ordinarie - con elementi riscaldanti, induzione di vario tipo. E le più controverse, che causano discussioni considerevoli, a volte anche accese, sono le caldaie a riscaldamento ionico.

A questi dispositivi vengono attribuiti indicatori di efficienza di riscaldamento assolutamente favolosi, ad esempio un'efficienza superiore al 100%, e sono incredibilmente criticati per il fatto che di solito possono rendere rapidamente inutilizzabile il sistema di riscaldamento, elogiati per facilità di installazione e compattezza e allo stesso tempo “ostracizzato” per il suo basso livello di sicurezza elettrica. Come al solito, in realtà la verità sta nel mezzo... Proviamo a capirlo, senza pregiudizi, citando nell'articolo sia le qualità positive di tali caldaie che i loro svantaggi intrinseci. Inoltre verranno presi in considerazione i marchi più apprezzati, indicandoli caratteristiche tecniche vari modelli e livelli di prezzo approssimativi. Infine, man mano che la presentazione procederà, verrà posta l'attenzione su alcune problematiche riguardanti l'installazione di tali apparecchiature.

Come funziona una caldaia per riscaldamento ad elettrodi (ionici)?

Probabilmente chiunque abbia mai vissuto in un dormitorio studentesco o abbia prestato servizio nell'esercito conosce il dispositivo più semplice per far bollire l'acqua, che ha permesso di preparare una tazza di tè letteralmente in pochi secondi. Due piastre metalliche (vecchie lame di rasoio o anche scarpe di metallo), distanziate con un piccolo traferro l'una dall'altra, collegate ad un cavo di alimentazione a 220 volt.

Un tale "dispositivo", abbassato in un bicchiere e collegato all'alimentazione, garantisce un'ebollizione rapida e insolitamente violenta dell'acqua. UN questo è un esempio abbastanza chiaro come è progettata in linea di principio una caldaia a ioni (o ad elettrodi).

(A proposito, non dovresti ripetere tali esperimenti a casa: questo non è sicuro sia dal punto di vista dell'incendio del filo dovuto a un cortocircuito, sia dall'alta probabilità di subire lesioni elettriche).

I conduttori posti in una soluzione elettrolitica (e l'acqua ordinaria non distillata è, in una certa misura, un elettrolita a causa dei sali disciolti in essa), quando viene applicata loro tensione, provocano la ionizzazione della soluzione e il movimento degli ioni nella direzione opposta: anioni - al catodo e cationi, rispettivamente, all'anodo.

Ciò porterebbe al processo di elettrolisi se la corrente fornita fosse costante. Ma quando si collega alla tensione di rete domestica, la polarità degli elettrodi cambia 50 volte al secondo (frequenza 50 Hz). Invece di un movimento uniforme, gli ioni cominciano ad oscillare rapidamente in un mezzo che oppone una notevole resistenza. Di conseguenza, si verifica un riscaldamento molto rapido del liquido, ovvero del liquido di raffreddamento, che viene utilizzato per trasferire energia attraverso i punti di scambio termico.

Di nell'insieme, gli sviluppatori di un tale circuito sono riusciti a sbarazzarsi dell '"intermediario": una bobina elettrica generatrice di calore realizzata con materiali ad alta resistività. Il ruolo dell'elemento riscaldante è assunto dallo stesso elettrolita refrigerante. Questo è ciò che viene attribuito alle particolari proprietà di efficienza ed economia di questo metodo di conversione dell'energia elettrica in calore.

Probabilmente dovremmo subito fare un po’ di chiarezza sulla terminologia utilizzata. In varie fonti è possibile trovare il nome di questa tecnica sia come caldaie “a elettrodi” che come caldaie “ioniche”. Inoltre, alcuni produttori cercano addirittura di fare una distinzione tra questi concetti: affermano che nelle installazioni ioniche è possibile in una certa misura controllare e regolare il numero di ioni coinvolti nel processo di riscaldamento del liquido di raffreddamento. Per gli specialisti del riscaldamento comprensivi queste affermazioni non sono altro che uno stratagemma di marketing per mettere in risalto i loro prodotti nel contesto generale. Ma anche se in una certa misura questo è vero, il merito non è nella progettazione della caldaia, ma nella complessità dell'elettronica della centralina e nella qualità dell'elettrolita del liquido di raffreddamento. E la caldaia stessa era e rimane un elettrodo.

Struttura generale di una caldaia a ioni (elettrodi).

Questo metodo per riscaldare rapidamente un liquido non è certamente uno sviluppo innovativo. Come fenomeno fisico, questo è noto da molto tempo e la sua applicazione pratica per ottenere energia termica per il riscaldamento dei locali è stata padroneggiata a metà del XX secolo. È generalmente accettato che le prime caldaie dettagliate siano state sviluppate per le esigenze della marina, o più precisamente, per il riscaldamento dei compartimenti dei sottomarini. E uno dei requisiti per qualsiasi equipaggiamento militare di quegli anni era la massima semplicità e la massima affidabilità. Le caldaie ioniche soddisfacevano pienamente questi requisiti. Non contengono assolutamente parti meccaniche in movimento e l'“apparecchiatura elettrica” interna è tale che semplicemente non c'è nulla che possa bruciarsi. E la durata attiva di un tale scaldabagno, infatti, era determinata dalla forza e dalla resistenza alla corrosione del suo corpo.

Tuttavia, solo all'inizio degli anni '90 furono sviluppati, brevettati e messi in produzione per essere utilizzati nei sistemi di riscaldamento degli edifici residenziali. A proposito, nonostante sia passato un quarto di secolo da allora, né il diagramma del layout né aspetto Questi dispositivi non hanno subito grandi modifiche. Tutti i miglioramenti a queste apparecchiature vengono apportati, per la maggior parte, nell'area della modernizzazione dei sistemi di controllo e, in una certa misura, nella selezione il più ottimale, materiali resistenti per l'alloggiamento e gli elettrodi e sulla composizione chimica dei liquidi refrigeranti.

Sebbene Caldaie simili sono prodotte da diverse aziende, nazionali ed estere, tutte sono sostanzialmente simili nella struttura e differiscono solo in piccoli dettagli.

È sempre un cilindro posizionato verticalmente, con un ispessimento su un bordo: è presente un'unità di commutazione elettrica. I tubi filettati sono sempre due: per l'ingresso del liquido di raffreddamento (nella terminologia dei sistemi di riscaldamento - “ritorno”) e per l'uscita del liquido riscaldato (tubo di alimentazione). Più spesso si trovano come mostrato in figura: il tubo di “ritorno” si trova sul lato del cilindro e l'uscita è in alto. Anche se occasionalmente esistono modelli in cui entrambi i tubi filettati per l'inserimento nel sistema si trovano lateralmente.

Gli elettrodi si trovano all'interno dell'alloggiamento.

Se la caldaia è progettata per funzionare da una rete monofase da 220 V, allora questo è un elettrodo, che si troverà al centro del cilindro. Il ruolo del secondo in questo caso sarà svolto dalla superficie interna del “vetro” nel corpo.

Più potenti sono caldaie trifase. In questo caso il blocco elettrodi sarà costituito da tre elementi ad asta isolati tra loro, anch'essi posizionati nel “vetro” comune del corpo caldaia.

È chiaro che il blocco dell'elettrodo dispone di un sistema di tenuta affidabile che impedisce la fuoriuscita dell'elettrolita (liquido di raffreddamento). Viene fornito un isolamento elettrico affidabile per la parte di contatto e la superficie esterna del corpo della caldaia stessa - a questo scopo è ricoperto da uno strato di poliammide.

Le dimensioni della caldaia solitamente non sono troppo grandi: dipende dalla sua potenza totale e dal modello specifico. Questo sarà discusso più in dettaglio nella sezione sui principali produttori di tali apparecchiature.

Molto spesso non sono più presenti dispositivi di controllo o regolazione sul corpo della caldaia stessa. Ma ogni caldaia deve essere dotata di una centralina elettronica o elettromeccanica di vario grado di complessità.

Queste centraline permettono l'accensione della caldaia solo per mantenere la modalità di riscaldamento impostata. Pertanto, il sistema può essere dotato di un sensore di temperatura ( sul tubofornitura di liquido di raffreddamento riscaldato) o anche due (uno aggiuntivo è sul tubo di ritorno). La temperatura massima di riscaldamento e la sua isteresi sono impostate sull'unità di controllo (Δt°, ovvero la differenza dei valori di temperatura in entrambe le direzioni, alla quale viene generato un segnale di controllo per accendere o spegnere la caldaia).

In alcuni sistemi di controllo che possono essere regolati più finemente, è possibile impostare il valore della temperatura nominale nel “ritorno” e il relativo valore di isteresi. Esistono anche schemi di controllo più “sofisticati” tipici di alcuni produttori di apparecchiature.

Informazioni sui vantaggi e sugli svantaggi delle caldaie a ioni (elettrodi).

Sui vantaggi delle caldaie ad elettrodi è stato scritto molto, spesso contraddittorio. Vediamolo uno per uno:

Vantaggi: verità e speculazione

• Le caldaie ad elettrodi hanno la massima efficienza, vicina al 100%. Questo - pura verità, ma con alcune riserve.

A proposito, puoi imbatterti in pubblicazioni che affermano che l'efficienza supera addirittura questa soglia: 100%. Più precisamente, si dice che il coefficiente è superiore di 30 rispetto a quello delle caldaie convenzionali con elementi riscaldanti — 40%. Non c'è modo di crederci.

In effetti, qualsiasi caldaia elettrica ha un'efficienza elevata, tendente al 100%, indipendentemente dal principio di riscaldamento utilizzato: resistivo (elemento riscaldante), induzione o ionico: quasi tutta l'energia elettrica viene convertita in calore e alla fine trasferita al liquido di raffreddamento. L'unica domanda è quanto velocemente la caldaia raggiunge la temperatura di riscaldamento prevista: nella fase di avvio, una caldaia con elementi riscaldanti richiederà ovviamente un po' più di tempo. E così nessuno ha annullato la legge di conservazione dell'energia e non ci si può aspettare miracoli da una caldaia a elettrodi.

• A parità di potere calorifico, le caldaie ad elettrodi sono le più compatte e leggere tra i loro “fratelli”. È difficile non essere d'accordo: è vero. Sono particolarmente evidenti rispetto ai riscaldatori a induzione, che si distinguono sempre per la loro imponenza e dimensioni complessive.
• Una caldaia ad elettrodi non necessita dell'installazione di un sistema di camino, come qualsiasi altra caldaia alimentata da energia elettrica.
• Non esiste assolutamente alcuna possibilità di surriscaldamento e guasto dovuti a perdite di refrigerante dal sistema. In effetti, un vantaggio importante: gli elettrodi non entrano in contatto tra loro e la mancanza di liquido porta ad un circuito completamente aperto: la caldaia, per definizione, non può funzionare in tali condizioni.
• Il riscaldamento dell'acqua avviene molto rapidamente e, secondo le leggi della termodinamica, è accompagnato da un forte aumento della pressione nel sistema. È possibile fare a meno della pompa di circolazione.

Sembrerebbe che tutto sia corretto, ma per qualche motivo tali sistemi non vengono ancora utilizzati senza pompa. In primo luogo, è del tutto improduttivo indirizzare parte dell'energia per garantire la circolazione (con una pompa il consumo per questi scopi sarà inferiore e il processo sarà più controllato). E, in secondo luogo, possiamo parlare di un aumento di pressione così potente solo durante l'avvio del sistema. In futuro, quando il controllo passerà al mantenimento della temperatura entro l'isteresi stabilita, questo processo non differirà in alcun modo da tutte le altre caldaie.

• L'inerzia di una tale caldaia è la più piccola e H tutte le varietà elettriche. Esiste quindi la possibilità di impostazioni di funzionamento molto precise e rapide che contribuiranno a risparmiare sui costi energetici.

Un classico esempio di come due espressioni vengono combinate in un'unica espressione. completamente estraneo dichiarazioni tra di loro. In effetti, l'inerzia è bassa. Innanzitutto, a causa del fatto che la massa della caldaia stessa è insignificante e il riscaldamento del liquido inizia più velocemente. Per quanto riguarda i costi energetici, allo stesso tempo, come abbiamo già scoperto, l'efficienza dipende piuttosto dal livello di isolamento termico dell'edificio, cioè dalle perdite di calore esistenti. Ma è improbabile che l’efficienza della commutazione e la precisione delle impostazioni abbiano un effetto tangibile sia sul comfort abitativo che sull’efficienza. È possibile che una caldaia del genere si accenda e si spenga più spesso, il che, tra l'altro, non è nemmeno particolarmente buono.

Per quanto riguarda l'accuratezza delle impostazioni, questa è ancora una questione molto controversa. Se teniamo conto della non linearità del processo di riscaldamento dell'elettrolisi e dei requisiti speciali per la qualità dell'elettrolita, forse il controllo di una caldaia convenzionale sembra un compito molto più semplice.

• Le cadute di tensione non influiscono sul funzionamento della caldaia: la sua potenza può solo cambiare, ma il funzionamento non si interromperà.

Leggere di un simile “vantaggio” è addirittura piuttosto divertente. In generale, anche le cadute di tensione non lo sono Paura né caldaie ordinarie né elementi riscaldanti. Ma l'automazione complessa, che regola e dirige il funzionamento di eventuali caldaie, richiede una certa stabilità di alimentazione. E le caldaie a elettrodi non sono diverse dalle altre in questo senso.

• Le caldaie ad elettrodi possono essere installate nel circuito di riscaldamento come fonte di energia aggiuntiva.

In effetti, è possibile, ma in questo caso sarà necessario portare lo stato del liquido di raffreddamento a quello richiesto specificamente per una caldaia ad elettrodi (ioni).

È anche possibile installare più caldaie in parallelo con la stessa potenza - in questo caso sarà possibile regolare gradualmente la potenza di riscaldamento totale - accendendo tutti o un numero selezionato di riscaldatori.

• Il funzionamento delle caldaie ad elettrodi è assolutamente innocuo dal punto di vista ambientale.

Domanda sul porno. Sì, non ci sono e non possono esserci emissioni nocive nell'atmosfera, ma questo è tipico di tutti i riscaldatori elettrici. Ma a causa della composizione del liquido di raffreddamento, le caldaie a elettrodi possono rappresentare anche un certo pericolo ambientale. Spesso contiene sostanze molto tossiche (come il glicole etilenico) e l'elettrolita esaurito, se sostituito abbastanza spesso, richiede una procedura di smaltimento speciale: è sufficiente scaricarlo a terra o addirittura in sistema fognario- Assolutamente vietato.

• Il costo delle caldaie ad elettrodi, rispetto ad altre elettriche, è il più basso.

Questo è effettivamente vero, ma non si può fare a meno di notare una “trappola del marketing”. Molto spesso il costo di tali caldaie viene indicato senza tenere conto del prezzo delle unità di automazione. Le normali caldaie con elementi riscaldanti, di norma, sono assemblate in un unico alloggiamento con tutta l'elettronica incorporata, sensori di temperatura, termostato, ecc., quindi il loro prezzo è appropriato.

Anche il costo delle apparecchiature di controllo deve essere preso immediatamente in considerazione, poiché senza di esso tutti i vantaggi delle caldaie a elettrodi sono letteralmente ridotti a zero: il riscaldamento incontrollato del liquido non solo sarà antieconomico, ma anche estremamente pericoloso!

Svantaggi delle caldaie ioniche

Onestamente, se guardi l'elenco degli svantaggi delle caldaie ad elettrodi, ogni desiderio di essere coinvolto in questo tipo di riscaldamento scompare. Tuttavia, lasciamo che il lettore giudichi da solo, poiché alcuni dei "contro" sono chiaramente inverosimili e non meritano particolare attenzione.

• A volte gli svantaggi includono il fatto che il paletto dell'elettrodo richiede solo corrente alternata: con corrente costante, il processo di elettrolisi del liquido di raffreddamento inizierà con la sua decomposizione chimica.

Considerarlo uno svantaggio è come lamentarsi del fatto che un'auto non vuole funzionare con l'alcol e che la TV di casa si rifiuta di funzionare con una batteria AA. Ogni dispositivo ha le proprie capacità e le proprie fonti di energia, e questo non ha nulla a che fare con gli svantaggi.

• La necessità di dotare il circuito di riscaldamento di una pompa di circolazione.

Questo è già stato menzionato sopra, ma questo "svantaggio" è inerente a quasi tutti i sistemi di riscaldamento domestico, ad eccezione di quelli aperti a circolazione naturale. E anche in questo caso si consiglia di installare delle pompe al loro interno: ciò influisce sull'uniformità e sull'efficienza complessiva del riscaldamento della casa.

• Requisiti speciali per la qualità e la composizione chimica del liquido di raffreddamento.

Qui non si può discutere, infatti la caldaia ad elettrodi non funziona con qualsiasi liquido che vi penetri. Qui è necessario combinare diversi criteri: la possibilità di ionizzazione (ad esempio, l'acqua distillata in linea di principio non funzionerà), resistenza elettrica relativamente bassa (se il valore è elevato, la corrente semplicemente non scorrerà attraverso il liquido). E allo stesso tempo, non dobbiamo dimenticare l'elevata capacità termica, la resistenza al gelo, l'intervallo di temperature operative, il rispetto dell'ambiente, ecc.

Molti produttori di caldaie a elettrodi forniscono direttamente consigli sull'uso di marche specifiche di refrigeranti, che spesso producono essi stessi. Inoltre, ci sono casi in cui il servizio di garanzia per l'attrezzatura è stato rifiutato a causa della violazione delle raccomandazioni.

Molti artigiani sono molto critici nei confronti dei composti prodotti in fabbrica e consigliano di utilizzare soluzioni saline (salamoie) prodotte in modo indipendente. Ma selezionare autonomamente la composizione ottimale, senza attrezzature speciali per testare la conduttività elettrica, è un compito estremamente difficile. Questo approccio è complicato dal fatto che nel tempo le caratteristiche elettriche del liquido di raffreddamento possono cambiare in modo significativo e, inoltre, dipendono in gran parte dalla temperatura di riscaldamento attuale.

In una parola, la scelta del liquido di raffreddamento giusto per l'impianto nel caso delle caldaie ad elettrodi diventa un compito molto problematico. E se consideriamo anche che la sostituzione dell'intero volume del fluido di lavoro dovrà essere effettuata prima di ogni stagione di riscaldamento...

• Non tutti i radiatori per riscaldamento possono essere utilizzati insieme alle caldaie ad elettrodi.

La verità è che per un tale sistema di riscaldamento sono consigliati i radiatori in alluminio. Inoltre Quando si sceglie l'alluminio, è necessario prestare attenzione anche alla qualità del materiale: si tratta di un metallo primario o di un prodotto lavorato. Il fatto è che il metallo lavorato conterrà sicuramente una grande quantità di impurità: ossidi, che possono causare gravi danni Composizione chimica elettrolita, aumentando o diminuendo bruscamente la conduttività elettrica, che squilibra il funzionamento del sistema.

I radiatori in ghisa sono molto indesiderabili per due motivi. In primo luogo, la loro capacità termica molto significativa può superare la normale capacità di riscaldamento di una caldaia a elettrodi e funzionerà quasi ininterrottamente. E in secondo luogo, le vecchie batterie in ghisa, di regola, non si distinguono per la pulizia interna, si prestano a una pulizia di altissima qualità a causa della porosità della superficie e possono rapidamente rendere il liquido di raffreddamento inutilizzabile per il funzionamento. E nessuno ha annullato la corrosione dei metalli ferrosi e qualsiasi elettrolita è sempre caratterizzato da maggiori proprietà di corrosione.

In via eccezionale, possono essere adatti i moderni radiatori in ghisa prodotti in Europa. Hanno un volume più piccolo e una qualità del metallo superiore.

• Le caldaie a elettrodi hanno requisiti particolarmente elevati di messa a terra.

In generale, qualsiasi installazione elettrica potente deve disporre di una messa a terra affidabile del telaio. Ma se nella maggior parte dei casi è così... significa protezione contro la rottura di fase accidentale dell'alloggiamento, quindi nell'esempio con caldaie a ioni tutto è più serio. Il loro corpo metallico è direttamente coinvolto nel processo lavorativo e quindi, infatti, la messa a terra diventa della massima importanza per garantire la sicurezza. Inoltre, l'unità RCD standard non è applicabile nel caso in esame, poiché in un modo o nell'altro si verificherà una perdita di tensione e l'alimentazione con tale protezione verrà costantemente interrotta forzatamente.

Puoi scoprire come farlo correttamente seguendo il collegamento all'articolo corrispondente sul nostro portale.

• Esistono rigide restrizioni sulla temperatura massima di riscaldamento: fino a 75 gradi.

E' più probabile no no ricchezza, ma la particolarità del funzionamento di un tale circuito di riscaldamento. Il fatto è che la conduttività elettrica del liquido cambia in modo non lineare e a temperature superiori a 75 ° CON potrebbe verificarsi un inutile spreco di energia senza aumentare la potenza. Tuttavia, questa temperatura dovrebbe quasi sempre essere sufficiente per un riscaldamento di alta qualità. E il limite di riscaldamento superiore, tra l'altro, esiste per tutte le caldaie (compresi gas e combustibile solido) e questo deve essere monitorato dall'automazione.

• A causa della natura specifica del lavoro, gli elettrodi si invadono abbastanza rapidamente e richiedono una sostituzione regolare. Probabilmente anche no no prosperità e costi operativi: qualsiasi attrezzatura alla fine richiede la sostituzione di parti consumabili.
• È impossibile (in ogni caso estremamente indesiderabile) utilizzare una caldaia del genere in un sistema di riscaldamento di tipo aperto.

Questo è vero: l'elettrolita stesso è un ambiente piuttosto aggressivo per gli elementi del sistema di riscaldamento. Se l'ossigeno dell'aria ha ancora libero accesso al liquido di raffreddamento, la sua capacità di provocare corrosione aumenterà molte volte, ma la composizione chimica necessaria per garantire la conduttività elettrica richiesta potrebbe cambiare in peggio.

• Non è consentito utilizzare l'acqua riscaldata per esigenze domestiche e tecniche (con un sistema di riscaldamento a circuito singolo). Questo inconveniente può essere eliminato installando una caldaia riscaldamento indiretto, ovviamente, avendo calcolato correttamente le capacità complessive del sistema.
• Difficoltà molto grandi all'avvio dell'impianto di riscaldamento.

Non stiamo parlando dell'installazione della caldaia stessa, della sua installazione e delle tubazioni: qui abbiamo artigiani esperti Non dovrebbero esserci problemi particolari. I problemi principali, come già accennato, sono la corretta selezione della composizione chimica del liquido di raffreddamento e la regolazione fine del sistema. Non è consigliabile svolgere tali attività da soli; sarà necessario invitare specialisti esperti.

Lo stesso si può dire del normale misure preventive in preparazione alla stagione di riscaldamento, poiché è quasi impossibile valutare correttamente le condizioni del liquido di raffreddamento e le prestazioni complessive del sistema senza esperienza accumulata e senza attrezzature speciali. Ciò significa che dovrai sopportare la chiamata annuale degli specialisti pertinenti.

Scopri come farlo e dai un'occhiata istruzioni dettagliate, in un articolo sul nostro portale.

Caldaie per riscaldamento ad elettrodi (ioni) sul mercato russo

Grazie ai loro vantaggi e nonostante i numerosi svantaggi, le cole a riscaldamento ionico rimangono molto popolari negli spazi aperti russi. Diverse aziende nazionali sono impegnate nella loro produzione e i prodotti vengono forniti anche da paesi stranieri. Per aiutare il lettore nella scelta dell'attrezzatura, verrà fornita una breve panoramica delle marche più apprezzate

Caldaie ad elettrodi Galan

I prodotti dell'azienda moscovita Galan sono, senza dubbio, pionieri nel mercato interno per apparecchiature di questo tipo, ed è possibile che lo siano anche in tutto il mondo. Rilasciateli padroneggiato all'inizio degli anni '90 sulla base del nostro sviluppo brevettato. Non esistono statistiche precise, ma, molto probabilmente, "Galan" detiene ancora la "palma del campionato" in questo settore, in ogni caso, in termini di menzioni su Internet e in termini di recensioni positive, queste caldaie sono sicuramente nella Guida.

Oggi l'azienda produce tre modelli principali, ognuno dei quali ha diverse gradazioni in termini di potenza di riscaldamento.

I più piccoli sono “Galan-Ochag”. Con un peso di soli 500 g, questi "bambini" sono in grado di riscaldare in modo efficiente volumi piuttosto grandi - fino a 200 m³, fornendo potenza fino a 5 kW. Il costo di tali caldaie va da 3300 a 4000 rubli. Di più modello moderno– “Galan-Ochag-Turbo” può essere leggermente più costoso – fino a 6.000 rubli.

Nell'edilizia residenziale privata, le più popolari sono le caldaie ad elettrodi monofase e trifase "Galan-Geyser". Hanno due soglie di potenza di riscaldamento: 9 e 15 kW, e questo dovrebbe essere sufficiente per un lavoro di tutto rispetto casetta di campagna con un volume totale di locali stagni fino a 450 m³. Il costo medio di tali caldaie va da 6 a 7 mila e "Geyser-Turbo" è di circa 8 mila rubli.

Le più potenti sono le cole ad elettrodo della linea Galan-Vulcan. Sono tutti progettati per funzionare in una rete trifase, hanno una potenza di 25 e 50 kW e sono destinati al riscaldamento di strutture abbastanza grandi. Il prezzo per loro è di oltre 10 mila rubli.

Se i modelli base delle caldaie Galan rimangono praticamente invariati, l'automazione del controllo viene costantemente migliorata. Pertanto, si consiglia di acquistare centraline per le moderne caldaie domestiche “ Galan - Navigatore» in vari modelli (prezzo - da 6mila).

Potrebbero esserci altre proposte - ad esempio, dotare la caldaia Galan di un interruttore automatico ABB o Hager, un termostato digitale modulare del liquido di raffreddamento "BeeRT", che regolerà contemporaneamente le prestazioni della pompa di circolazione e un termostato ambiente "per via aerea" COMPUTHERM Q7". Tale sistema è pienamente concordato con il produttore della caldaia, ma il suo costo, ovviamente, sarà leggermente più elevato.

Video: varietà di caldaie Galan

Prezzi della gamma di caldaie per riscaldamento Galan

Caldaie per riscaldamento Galan

Berillo"

Un altro prodotto russo popolare è la famiglia Beryl di caldaie per riscaldamento ad elettrodi.

Sono prodotti in due dimensioni, a seconda dell'alimentazione utilizzata - 220 o 380 volt, e della potenza dell'impianto, rispettivamente fino a 9 e fino a 33 kW.

Una caratteristica di tutte le caldaie Beryl è la posizione superiore dell'unità di connessione elettrica: ciò semplifica in qualche modo sia l'installazione che la manutenzione. Anche per sostituire il blocco elettrodi, nella maggior parte dei casi non sarà necessario smontare l'intera caldaia dalle sue tubazioni.

A proposito, alcuni modelli di caldaie Beryl sono posizionati come caldaie ioniche, perché, secondo il produttore, implementano la capacità di controllare il livello generale delle cariche elettriche. Tali prodotti possono essere dotati di unità di controllo di varia complessità:

Le unità di controllo TsSU "Euro" consentono di regolare manualmente la potenza di riscaldamento del liquido di raffreddamento con incrementi di 200 W.

1 – blocco di connessione (contattore di potenza);

regolatore di potenza della caldaia a 2 gradini;

3 – protezione automatica da sovraccarico;

4 – centralina termostato, in base al livello di riscaldamento del liquido di raffreddamento.

Modelli più costosi, con controllo automatico e la regolazione della potenza in ogni specifico momento, sono dotati di una speciale unità triac (nella foto) e di un sistema PID - controllo elettronico della temperatura. Si ritiene che il controller PID, costituito da un amplificatore, integratore e differenziatore, stimi il livello di riscaldamento in modo più rapido e accurato tenendo conto del futuro immediato e generi segnali di controllo che consentono di risparmiare fino al 20% di energia.

Linea di caldaie EOU (Installazione di riscaldamento a risparmio energetico)

Anche questo è un prodotto di fabbricazione russa. Semplici nel design, relativamente economiche, ma abbastanza facili da usare, le caldaie coprono una gamma di potenza da 2 a 120 kW. Possono essere prodotti per reti di corrente monofase e trifase, di diverse dimensioni.

Tali caldaie sono popolari non solo nel nostro paese, ma anche nei paesi vicini e l'anno scorso i prodotti hanno ricevuto la certificazione dell'Unione doganale.

La tabella mostra i dati tecnici e il livello medio dei prezzi per le caldaie che funzionano su una rete a 220 volt, come le più apprezzate in condizioni domestiche:

Nonostante il design senza pretese delle caldaie EOU, il produttore offre loro una garanzia di fabbrica di almeno 10 anni e la durata totale è stimata in 30 anni.

Video: esempi di utilizzo delle caldaie ad elettrodi EOU

Caldaie ad elettrodi importate

Oltre alle caldaie di fabbricazione russa, sono richiesti modelli prodotti in alcuni paesi vicini.

Le caldaie Forsazh progettate e prodotte in Ucraina sono interessanti perché sono dotate di un involucro speciale, un involucro, che aumenta la sicurezza di funzionamento dell'impianto e ne rende comunque l'aspetto più attraente.

La linea di caldaie Forsazh è rappresentata da cinque modelli funzionanti da 220 V, con una potenza da 3 a 25 kW. Tutti sono dotati di un'unità di controllo di nostra progettazione: un regolatore elettronico digitale della temperatura (EDRT).

Le caratteristiche di base delle caldaie ad elettrodi Forsazh sono riportate nella tabella:

Infine possiamo menzionare un dispositivo sviluppato e assemblato in Lettonia: la caldaia STAFOR. È interessante per diverse soluzioni innovative, tra cui l'uso di una "gabbia di Faraday" - separazione dello zero protettivo e di lavoro.

Di tutte le caldaie, ha i più alti indicatori di sicurezza ed è unica nel suo genere: ha superato la certificazione completa secondo i severi requisiti dell'Unione Europea. Questa caldaia è completamente equipaggiata con la propria elettronica. Inoltre, con esso è possibile acquistare non solo un liquido refrigerante di marca, ma anche uno speciale additivo, STATERM POWER, che consente di regolare tempestivamente la composizione chimica dell'elettrolita per regolare la potenza della caldaia.

Pertanto, il principio di funzionamento, i vantaggi e gli svantaggi di tali caldaie per il riscaldamento sono chiari al lettore. Conosce la varietà di modelli e i livelli di prezzo approssimativi. Non resta che fare la propria scelta: "a favore" o "contro".

Molto popolare per il riscaldamento degli ambienti per vari scopi Godere caldaie elettriche elettrodo o sono anche chiamati ionici.

Utilizzando le caldaie ad elettrodi, è possibile riscaldare i locali di case private, cottage, case a schiera, cottage, bar, ristoranti, istituzioni pubbliche, magazzini, serre, ecc.

Inoltre, speciali caldaie a doppio circuito di questo tipo consentono non solo di riscaldare la stanza, ma anche di fornirle acqua calda.

Principio di funzionamento

L'essenza del funzionamento di tale caldaia risiede nella sua struttura e nei processi che si verificano durante il suo funzionamento. Le parti principali della caldaia sono:

• corpo in metallo;
• blocco elettrodo (anodo e catodo);
• tubi utilizzati per l'ingresso e l'uscita del refrigerante;
• terminali (alimentazione e terra).

Il blocco elettrodo è l'elemento riscaldante principale. L'acqua, che è un elemento del circuito elettrico, viene utilizzata come refrigerante. Esistono requisiti speciali per la sua qualità (deve avere una certa conduttività).

Nota

Quando si passa el. corrente attraverso il blocco di elettrodi, le molecole d'acqua vengono divise, il che porta al riscaldamento del liquido di raffreddamento.

La tensione applicata agli elettrodi consente la ionizzazione dell'acqua, ma il fenomeno dell'elettrolisi non si verifica, poiché il catodo e l'anodo cambiano di posto con la frequenza della rete elettrica e la quantità di calore che viene rilasciata in questo caso è proporzionale alla forza della corrente e alla resistenza dell'acqua.

L'acqua riscaldata ad una certa temperatura entra nel sistema di riscaldamento e quindi riscalda la stanza.

Per controllare il processo di riscaldamento, la caldaia è dotata di dispositivi speciali (regolatori, sensori di temperatura) che consentono di impostare e regolare la temperatura di riscaldamento.

I sistemi di caldaie più complessi sono dotati di una speciale unità di avviamento, protezione contro sbalzi di tensione e telecomando.

Classificazione delle caldaie elettriche ioniche

Le principali caratteristiche in base alle quali vengono classificati i dispositivi sono le seguenti:

• energia;
• principio di distribuzione del liquido refrigerante;
• metodo di alimentazione (monofase o trifase);
• numero di circuiti (circuito singolo o doppio).

In termini di potenza, le caldaie per riscaldamento ad elettrodi sono prodotte da 2 a 50 kW, mentre le caldaie con una potenza fino a 6 kW possono essere alimentate da una rete monofase e utilizzate per il riscaldamento di locali con un volume non superiore a 80 m 3 .

Nota

Le caldaie di potenza maggiore (oltre 9 kW) devono essere alimentate da una rete trifase e possono riscaldare ambienti con un volume fino a 1600 m 3.

La temperatura del liquido di raffreddamento non deve superare i 75 0 C, perché Quando la temperatura di riscaldamento dell'acqua supera il valore specificato, aumenta anche il consumo energetico della caldaia.

Più bassa è la temperatura del liquido di raffreddamento, minore è il consumo di energia poiché esso (il liquido di raffreddamento) ha una conduttività elettrica inferiore.

Basandosi sul principio della distribuzione del liquido di raffreddamento, le caldaie ad elettrodi sono divise in chiuse e aperte. Devono essere forniti sistemi chiusi vaso di espansione e una pompa di circolazione per garantire che l'acqua circoli costantemente attraverso l'impianto di riscaldamento.

Nelle caldaie a sistema aperto, questo liquido di raffreddamento si muove naturalmente senza l'uso di una pompa di circolazione.

Vantaggi e svantaggi

I principali vantaggi includono:

• alto coefficiente azione utile(vicino al 100%);
• nessuna possibilità di situazioni di emergenza;
• il riscaldamento del sistema alla temperatura richiesta avviene molto rapidamente;
• resiste a sbalzi di tensione improvvisi;
• facile da installare;
• dimensioni e peso ridotti;
• non richiede abilità speciali durante la manutenzione;
• compatibilità ambientale.

Gli svantaggi includono i seguenti fattori:

• esigenti in termini di qualità dell'acqua;
• alimentato solo da una sorgente di corrente alternata;
• deve essere collegato a terra per motivi di sicurezza elettrica.

Scelta di una caldaia ad elettrodi

Quando si sceglie la potenza di una caldaia ad elettrodi, è necessario conoscere i parametri della stanza (area e volume) che dovrebbero essere riscaldati, la quantità di liquido di raffreddamento nel sistema e i parametri elettrici della rete.

È stato in pratica stabilito che 1 kW di potenza della caldaia può riscaldare una stanza con una superficie non superiore a 20 m2, un volume fino a 60 m3 e 40 litri di acqua nell'impianto.

Nota

Se è necessario riscaldare locali di grandi dimensioni, in questo caso vengono installate più caldaie, collegandole in parallelo.

La potenza aumenta del 25% quando si utilizzano caldaie a doppio circuito.

Produttori di caldaie a ioni

Le caldaie ad elettrodi sono prodotte da produttori nazionali ed esteri.

Tra i produttori russi, le caldaie del marchio TM "Galan" sono particolarmente apprezzate.

Al secondo posto in termini di popolarità ci sono le caldaie fornite dalla Lettonia dalla società “Stafor EKO” e al terzo posto ci sono le caldaie “EOU” dall'Ucraina.

Galan

Caldaia ad elettrodi fai da te

Quando crei un dispositivo con le tue mani, devi eseguire il seguente lavoro:

1. Realizzare un corpo da un tubo Ø 5 ÷ 10 cm, lunghezza 25 cm, tagliando i fili alle estremità (almeno 7 fili) e saldando al centro una vite o un bullone M8;

2. Inserire il blocco elettrodo su un lato del tubo utilizzando un raccordo a T;

3. Dall'altro lato del tubo, utilizzare un giunto per collegare il tubo del riscaldamento;

4. Garantire la tenuta utilizzando un isolante in plastica resistente al calore;

5. Collegare il filo neutro al bullone di messa a terra e collegare la terra;

6. Testare l'apparecchio in funzione, senza dimenticare di verificare la resistenza ohmica dell'acqua.

Come si può vedere da istruzioni passo passo, realizzare una caldaia a ioni con le proprie mani non è difficile, ma è meglio utilizzare caldaie già pronte realizzate utilizzando le ultime tecnologie e che saranno sicure e affidabili durante il funzionamento. Necessariamente.

Le strutture di riscaldamento degli elettrodi sono incluse nel sistemi autonomi riscaldamento. Tali dispositivi sono caratterizzati dalla presenza di un tipo specifico di riscaldatore costituito da più elettrodi. Una caldaia a elettrodi per il riscaldamento di una casa privata viene utilizzata insieme a tipi innovativi di controllo automatico. Ciò consente di aumentare l'efficienza del sistema di riscaldamento e renderlo più economico.

Principio operativo

Affinché il fluido termico utilizzato possa riscaldarsi è necessario scindere le molecole d'acqua. Il risultato questo processoè la formazione di ioni positivi e negativi in ​​costante movimento. In questo caso viene rilasciata una grande quantità di energia. Il dispositivo di riscaldamento riscalda il liquido senza utilizzare elementi riscaldanti.

All'aumentare della temperatura del liquido di raffreddamento, la sua resistenza elettrica diminuisce. Potrebbero verificarsi archi elettrici. Per evitare questa situazione, al liquido viene aggiunto sale da cucina. Le proporzioni richieste si trovano nella scheda tecnica del dispositivo di riscaldamento. La potenza dell'unità elettrodo aumenta quando il liquido di raffreddamento viene riscaldato. Il risultato di una diminuzione della resistenza elettrica è un aumento dell'intensità della corrente.

Caratteristiche del progetto

Il fluido termico utilizzato viene riscaldato durante il movimento di ioni caricati multidirezionalmente tra i contatti degli elettrodi. Il design di un tale riscaldatore è abbastanza semplice. È costituito da: un'asta metallica e un tubo cavo in acciaio.

Il dispositivo è sigillato ermeticamente su entrambi i lati. Ai suoi lati sono saldati tubi speciali. Con il loro aiuto, il riscaldatore è collegato al sistema di riscaldamento.

Il filo di fase è collegato all'asta interna e il filo neutro è collegato alla superficie dell'alloggiamento. Una rete trifase viene utilizzata per alimentare potenti generatori di calore.

Sotto l'influenza della corrente alternata, gli ioni contenuti nel fluido termico cambiano costantemente la direzione del loro movimento. L'elettrolisi non viene eseguita completamente. Durante il processo di riscaldamento non avviene alcun trasferimento di sostanza tra i due elettrodi.

Il dispositivo di riscaldamento ha le seguenti caratteristiche:

• dimensioni complessive ridotte;
• design semplice;
• facilità di installazione;
• alto livello efficienza;
• lunga durata;
• affidabilità del funzionamento: non ci sono parti in contatto;
• basso costo.

Vantaggi

Le caldaie per riscaldamento ad elettrodi consentono di regolare il microclima interno e risparmiare energia elettrica. Se confrontiamo la loro efficienza con l'efficienza dei dispositivi a induzione e dei riscaldatori, che includono elementi riscaldanti, dovremmo notare i vantaggi del design degli elettrodi:

• l'acqua che entra nella caldaia si riscalda molto rapidamente;
• il livello di efficienza si avvicina al 100%;
• lunga durata. Caratteristiche del progetto i dispositivi causano un rapido cambiamento di polarità. Gli ioni cambiano costantemente la direzione del loro movimento. Pertanto, nonostante la presenza di un costante contatto della superficie degli elettrodi con il liquido, su di essi non si formano incrostazioni;
• la caldaia ad elettrodi è di piccole dimensioni;
• è facile da installare in qualsiasi stanza;
• c'è il controllo automatico del funzionamento del dispositivo di riscaldamento;
• il riscaldatore ha un livello alto sicurezza antincendio. Se il sistema si depressurizza, il rischio di scosse elettriche viene eliminato. Il dispositivo semplicemente smetterà di funzionare;
• non ci sono rumori estranei durante il funzionamento dell'impianto di riscaldamento;
• le caldaie elettriche ad elettrodi per il riscaldamento di una casa privata non hanno un effetto dannoso sull'ambiente;
• i camini non vengono utilizzati durante il loro funzionamento;
• i dispositivi non hanno paura dei picchi di tensione

Screpolatura

Nonostante le prestazioni di alta qualità dei sistemi di riscaldamento degli elettrodi, è necessario tenere in considerazione alcuni svantaggi:

• per un funzionamento di alta qualità del riscaldatore è necessaria acqua prepreparata, che abbia una determinata resistività;
• Non è possibile utilizzare acqua distillata, antigelo o olio come vettore di calore;
• Una caldaia elettrica ad elettrodi per il riscaldamento può funzionare efficacemente solo con circolazione continua di liquido. Se la velocità di movimento diminuisce, aumenta la probabilità che il sistema ebolli. Se aumenta potrebbero sorgere difficoltà nell'avvio dell'unità di riscaldamento;
• Nel tempo, la sostanza che costituisce gli elettrodi si dissolve in acqua. Devono essere sostituiti periodicamente;
• l'impianto di riscaldamento deve essere dotato di circuito di terra;
• quando la temperatura del liquido di raffreddamento supera i 75 gradi, il consumo di energia elettrica aumenta notevolmente;
• negli apparecchi a circuito singolo il liquido non può essere utilizzato per le necessità domestiche.

Esecuzione di lavori di installazione

Quando si installano sistemi di riscaldamento degli elettrodi, è necessario utilizzare prese d'aria. Funzionano automaticamente. Includono una valvola di sicurezza e un manometro. Il design delle valvole di intercettazione dovrebbe essere posizionato accanto al vaso di espansione.

Il dispositivo di riscaldamento è installato su un piano verticale. Il kit di installazione solitamente include un supporto speciale. La struttura dell'elettrodo deve essere collegata a tubi metallici. Le restanti sezioni dell'impianto di riscaldamento possono essere costituite da materiale diverso.

È meglio affidare il processo di installazione e installazione dei sensori di climatizzazione e dei dispositivi di controllo della temperatura a specialisti. Prima lavori di installazione il sistema viene lavato con acqua. Al liquido vengono aggiunti detergenti speciali.

Quando si sceglie un radiatore, tenere conto del volume totale del liquido di raffreddamento circolante. 8 litri di liquido devono corrispondere a 1 kW di potenza del dispositivo di riscaldamento. All’aumentare di questo indicatore, aumenterà il consumo di energia elettrica.

L'efficienza operativa delle caldaie con design a elettrodi aumenta al diminuire del volume del liquido utilizzato nel sistema. Il cablaggio del dispositivo di riscaldamento viene eseguito al meglio utilizzando radiatori bimetallici o in alluminio e tubi in materiale polietilene.

Tutti i circuiti di riscaldamento sono preisolati. Per collegare il riscaldatore viene utilizzato un cavo separato. A sua volta, è collegato al pannello di distribuzione e ad un interruttore automatico separato.
È necessario installare un circuito di terra. Per aumentare la potenza del sistema di riscaldamento, in alcuni casi vengono utilizzati più dispositivi di riscaldamento contemporaneamente. Durante l'installazione, viene utilizzata una connessione seriale o parallela.

I dispositivi riscaldanti a elettrodo possono essere utilizzati solo in sistemi chiusi con pompa di circolazione incorporata. Sono apparecchiature affidabili con una serie di vantaggi innegabili. I sistemi vengono utilizzati con successo per il riscaldamento di singoli edifici.

Ciao di nuovo! Molti di voi hanno sentito parlare di meravigliose caldaie a elettrodi che risparmiano molta elettricità. Sorge una domanda legittima: “Come e a causa di cosa avviene questo?” Proviamo a capire dov'è la verità e dov'è la finzione. Cominciamo spiegando i principi fisici della caldaia ad elettrodi.

Il principio di funzionamento di una caldaia ad elettrodi.

Il principio fisico qui è semplice: il liquido di raffreddamento nel sistema di riscaldamento viene riscaldato facendo passare direttamente una corrente elettrica attraverso di esso. Le fasi della rete elettrica sono collegate al gruppo elettrodi e lo zero è collegato al corpo caldaia. E in quello normale la rete è collegata all'elemento riscaldante. Per renderlo più chiaro, guarda la seguente immagine:

Il calore viene generato a causa del fatto che il liquido di raffreddamento ha una certa resistenza. In generale, selezionare un liquido di raffreddamento per tali caldaie è un compito difficile:

• L'acqua distillata non è adatta perché non conduce l'elettricità.
• L'acqua con aggiunta di sale da cucina può causare una corrosione accelerata delle parti metalliche dell'impianto e depositi di calcare sugli elettrodi.

Nei passaporti di tali dispositivi di riscaldamento, i produttori di solito scrivono che la caldaia è garantita per funzionare solo con il loro liquido di raffreddamento, che contiene inibitori della corrosione "speciali" o qualcos'altro. Sono tormentato dal sospetto che ciò venga fatto per rifiutare occasionalmente il servizio di garanzia se il consumatore utilizzasse qualche altro liquido. I produttori consigliano di utilizzare glicole propilenico o glicole etilenico per le caldaie a elettrodi. Se sei interessato puoi leggere il mio articolo a riguardo. Ora tocchiamo un'altra questione.

Confronto dell'efficienza di un elettrodo e di una caldaia elettrica convenzionale.

I produttori elogiano le caldaie a elettrodi per la loro elevata efficienza. Spiegano l'assenza di perdite dal fatto che la corrente elettrica riscalda direttamente il liquido di raffreddamento. Ma per qualche motivo non si dice nulla sulle perdite durante l'uso. Ecco un'immagine per ricordarvi la loro struttura:

All'interno dell'elemento riscaldante si verifica il riscaldamento sequenziale della spirale di nicromo, quindi del riempitivo di periclasio e quindi del tubo metallico. L'intera struttura è strettamente arrotolata e all'interno non sono presenti cavità d'aria che potrebbero trattenere il calore. Pertanto, quasi tutta l'energia rilasciata sulla spirale di nicromo viene utilizzata per riscaldare l'acqua. Proprio come in una caldaia ad elettrodi.

C'è un'altra dichiarazione dei produttori: “Una caldaia a elettrodi riscalda l'acqua più velocemente di un elemento riscaldante. Perché l’acqua viene riscaldata attraverso l’intero volume della caldaia.” Anche questo è un argomento controverso. Non c'è abbastanza acqua all'interno della caldaia e viene utilizzata molta energia per riscaldarla. Naturalmente, ci sarà qualche vantaggio nel tempo, ma molto probabilmente non avrà alcun ruolo per te. E non porterà nessuno dei risparmi promessi del 30%.

Anche la temperatura del liquido di raffreddamento nel sistema è molto importante. Ciò è dovuto al fatto che all’aumentare della sua temperatura diminuisce la sua resistenza. E questo provoca un aumento del consumo energetico:

Per questo motivo la temperatura del liquido di raffreddamento non deve superare i 50°. Cosa significherà questo per te? Questa è un'altra imboscata! Ad esempio, il trasferimento di calore dei radiatori in alluminio viene misurato a condizione che la temperatura del liquido di raffreddamento sia di 90° e la temperatura dell'aria nella stanza sia di 20°. A temperature del liquido di raffreddamento più basse, sarà necessario aumentare il numero di sezioni del radiatore. Questo viene fatto, ad esempio, in un sistema di riscaldamento chiamato “Leningradka”, dove i radiatori più lontani dal montante o dalla caldaia dovrebbero essere con grande quantità sezioni. Più sezioni ci sono, più costoso sarà il prezzo del sistema di riscaldamento. L'unica opzione con questa temperatura del liquido di raffreddamento è . Ma dobbiamo ricordare che per il nostro clima freddo non sono adatti come sistema di riscaldamento principale.

La morale di tutto quanto sopra è questa: non vi è alcun vantaggio particolare in termini di rendimento per una caldaia ad elettrodi rispetto ad una elettrica convenzionale, ma aumentano le difficoltà di funzionamento. Parleremo di altre difficoltà di seguito.

Difficoltà nel funzionamento delle caldaie ad elettrodi.

Oltre a quanto elencato in precedenza, ci sono anche "caratteristiche" nel funzionamento di tali dispositivi di riscaldamento:

• La necessità di monitorare le condizioni del liquido di raffreddamento. Le proprietà del liquido di raffreddamento cambiano nel tempo sotto l'influenza della corrente elettrica e il consumo energetico dipende da queste proprietà.
• La necessità di mettere a terra universalmente tutte le parti metalliche: tubi del radiatore, ecc. I sistemi di messa a terra sono costosi e complicati
• Processo più rapido di corrosione dei metalli sotto l'influenza dell'elettricità. I fenomeni di elettrocorrosione distruggono non solo gli acciai neri ma anche quelli inossidabili.
• Alta probabilità di rifiuto del servizio di garanzia per l'attrezzatura. Per non essere infondato, fornirò estratti dal passaporto per la caldaia ad elettrodi:

In generale, ci sono molti problemi per un dispositivo.

Breve riassunto dell'articolo.

Una caldaia ad elettrodi è ovviamente una soluzione tecnica interessante. Ma i problemi legati al suo funzionamento sono molti e seri. Tuttavia, non vi è alcuna prova del suo rapporto costo-efficacia, ad eccezione delle promesse di produttori e venditori. Dirò anche che per qualche ragione a me sconosciuta, nessun noto produttore di apparecchiature di riscaldamento produce caldaie a elettrodi. È possibile che ciò sia causato da questi problemi. Con questa nota ottimistica concludo questo articolo. Aspetto con ansia le vostre domande nei commenti.