Електрически котли TEN, електрод, индукция (параметри, разлики)
Електрическите котли са един от видовете отоплителни устройства, предназначени за организиране на отоплителни и водоснабдителни системи. Принципът на работа на стандартните електрически котли за топла вода се основава на превръщането на електрическата енергия в топлина.
Видове електрически котли
Електрическите котли могат да бъдат разделени на два основни типа в зависимост от начина на отопление - непряко или директно действие. В индиректните котли електрически нагревателен елемент (тръбен електрически нагревател) действа като нагревателен елемент, през който се нагрява водата. Може да се приложи и принципът на електромагнитната индукция, като в този случай под въздействието на електромагнитното поле металната сърцевина се загрява, което отделя излишната топлина на охлаждащата течност. При директно нагряване самата охлаждаща течност се загрява директно, действайки като проводник на електрически ток между електродите.
В зависимост от мощността на котела (повечето котли се произвеждат в диапазона от 3 kW до 50 kW), мощността се подава от еднофазна (220 W) или трифазна (380 W) електрическа мрежа с честота 50 Hz. Изборът на котела се извършва не само въз основа на нуждите от потребление, но и като се вземе предвид максимално допустимото натоварване на електрическата мрежа.
Котли до 60 kW могат да бъдат подходящи за монтаж на стена, от 60 kW и повече - само на пода. Произвеждат се едноконтурни котли, предназначени само за отопление, и двуконтурни - осигуряващи както отопление, така и подготовка на топла вода за битови нужди.
Нагревателни елементи котли
Нагревателните елементи електрически котли могат да бъдат отнесени към класическия и най-често срещания тип бойлери. Електрическата енергия се преобразува в топлинна с помощта на нагревателен елемент (тръбен електрически нагревател). Дизайнът на нагревателния елемент е доста прост и в същото време безопасен. Черупката е направена от тънкостенна метална тръба, вътре има телена спирала, изработена от материал с високо съпротивление, който се загрява при преминаване на електрически ток. Свободното пространство се запълва с пълнител с добри диелектрични свойства и висока топлопроводимост, например кристален магнезиев оксид (периклаза). Топлината на нагрятата спирала се предава към пълнителя и след това към обвивката на нагревателния елемент, който се намира директно в охлаждащата среда и го загрява. Този дизайн е абсолютно безопасен и напълно елиминира възможността от токов удар за потребителя.
Вътрешно, повечето котли с нагревателни елементи включват всички елементи, необходими за ефективна работа:
1. Меден резервоар с поставени вътре нагревателни елементи действа като топлообменник.
2. Циркулационната помпа допринася за равномерното разпределение на топлината в отоплителната система.
3. Разширителният резервоар компенсира излишната вода при нагряване.
4. Предпазен клапан, отдушник и манометър предотвратяват повреда на котела в случай на въздух или свръхналягане.
5. Електронният контролен панел ви позволява да настроите работата на котела в необходимия режим, често оборудван с програмист, който ви позволява да регулирате параметрите на котела в зависимост от времето на деня или деня от седмицата. Благодарение на използването на електронна система за управление с възможност за програмиране на различни режими на работа, можете значително да намалите консумацията на енергия.
6. Захранващият блок осигурява тиха и надеждна работа на котела.
7. Термичен превключвател предпазва котела от аварийно прегряване.
Технологията за производство на отоплителни елементи котли е усъвършенствана повече от десетилетие и днес те имат привлекателен външен вид, достъпна цена и са максимално удобни в експлоатация. Въпреки това те имат редица недостатъци:
- образуването на котлен камък върху нагревателните елементи намалява производителността на котела;
- нагревателната намотка изгаря с течение на времето и нагревателният елемент изисква подмяна;
- в случай на изтичане на охлаждаща течност, нагревателният елемент също прегрява и се повреди;
- голям брой резбови, запоени и терминални връзки влияят отрицателно върху надеждността на котела.
Работата на котлите с нагревателни елементи е донякъде инерционна: от момента на включване и до достигане на зададените параметри отнема около 10-15 минути.
Електродни котли
Такива котли се наричат още йонни, електролизни или йонообменни котли. В електродните котли водата действа не само като топлоносител, но сама по себе си е елемент от електрическата система. Поради съдържащите се във водата солеви примеси тя действа като проводник на електрически ток. Промяна в полярността на тока 50 пъти в секунда причинява трептения на солевите йони, съдържащи се в охлаждащата течност, което води до освобождаване на топлинна енергия. Охлаждащата течност, използвана в електродни котли, трябва да отговаря на редица изисквания:
- специфичното електрическо съпротивление трябва да бъде 1500 Ohm * cm при 20 ° C;
- за намаляване на показателите за устойчивост е разрешено използването на сода за хляб, тъй като натриевият сулфат, трапезната сол и други могат да доведат до разрушаване на електродите;
- за да доведе устойчивостта до необходимите стойности, към охлаждащата течност се добавя сода за хляб за намаляване или дестилирана вода за увеличаване на стойностите на устойчивост.
Разрешено е да се използват специални охлаждащи течности без замръзване, които отговарят на изброените изисквания.
Мощността се регулира чрез промяна на разстоянието между електродите. Нагряването на охлаждащата течност в такива котли става постепенно, тъй като когато охлаждащата течност се нагрява, електрическото съпротивление намалява и текущата стойност се увеличава, а количеството генерирана топлина се увеличава съответно.