İyonik kazanların gözden geçirilmesi – suyu elektrik akımı ile ısıtıyoruz

Bu makalede: bir elektrot kazanı – savunma işletmelerinin beyni; iyonik kazan nasıl çalışır; bir ısı kaynağı olmadan suyu ısıtmak mümkün mü; daha düşük omik direnç – suya tuz ekleyin; iyon kazanlarının artıları ve eksileri; elektrotlu kazan cihazı; elektrot kazanının nasıl düzgün şekilde kurulacağı; iyon kazanlı bir devrede hangi ısıtma cihazları kullanılabilir ve hangileri kullanılamaz; üreticiler ve fiyatlar; sonunda – iyon kazanlarının kurulumunun nüansları.

Bir evi elektrikle ısıtmanın kaç yolunu biliyorsunuz? Çoğu zaman, bir su ısıtma elemanına sahip bir kazan akla gelir – yüksek bir dirence sahip olan böyle bir ısıtma elemanının içindeki nikrom iplik ısınır, ısıyı tüp doldurucuya, ardından metal kabuğa ve son olarak suya aktarır. Neden işi basitleştirmiyorsunuz ve bir aracıdan geçmeden soğutucuyu ısıtmıyorsunuz, çünkü bunu iki tıraş bıçağından ilkel elektrotları kullanarak, bunlara kabloları bağlayarak ve bunları güç kaynağına bağlayarak yapabilirsiniz? Bu mantıktan, başlangıçta SSCB Donanması’nın ihtiyaçları için geliştirilen ilk iyon (elektrot) kazan modellerinin yaratıcıları ilerledi..

İyon (elektrot) kazanın tarihçesi ve çalışma prensibi

Bu tip ısıtma kazanları, geçen yüzyılın ortalarında, SSCB denizaltı filosunun ihtiyaçları için, özellikle denizaltı bölmelerini dizel motorlarla ısıtmak için savunma kompleksi işletmeleri tarafından yaratıldı. Elektrot kazanı, denizaltı siparişi için koşullara tam olarak uyuyordu – geleneksel ısıtma kazanları için son derece küçük boyutlara sahipti, bir egzoz davlumbazına ihtiyaç duymadı, çalışma sırasında gürültü yaratmadı, sıradan deniz suyu için en uygun olan soğutucuyu etkili bir şekilde ısıttı.

90’lı yıllara gelindiğinde, savunma sanayii siparişleri hacim olarak keskin bir şekilde azalırken, donanmanın iyon kazanlarına olan ihtiyacı sıfıra indirildi. Elektrot kazanının ilk “sivil” versiyonu mühendisler A.P. Ilyin ve D.N. 1995 yılında icatları için ilgili patenti alan Kunkov.

İyon kazanının çalışma prensibi, anot ve katot arasındaki boşluğu kaplayan soğutucunun bir elektrik akımı ile doğrudan etkileşimine dayanmaktadır. Bir elektrik akımının soğutucudan geçişi, pozitif ve negatif iyonların kaotik bir hareketine neden olur: ilki, negatif yüklü bir elektroda doğru hareket eder; ikincisi – pozitif yüklü olana. İyonların bu harekete direnen bir ortamda sürekli hareketi, soğutucunun hızlı bir şekilde ısınmasına neden olur, bu özellikle elektrotlardaki rollerin değişmesiyle kolaylaştırılır – her saniye polariteleri 50 kez değişir, yani. 50 Hz’lik bir alternatif akım kaynağına bağlı olduklarından, bir saniye içindeki elektrotların her biri 25 kez anot ve 25 kez katot olacaktır. Elektrotlarda suyun oksijene ve hidrojene ayrışmasına izin vermeyen bu kadar sık ​​bir yük değişiminin olduğu unutulmamalıdır – elektroliz için sabit bir elektrik akımı gereklidir. Kazanda sıcaklık yükseldikçe, basınç yükselir ve soğutucunun ısıtma devresi boyunca sirkülasyonuna neden olur..

Böylece iyon kazanının tankına yerleştirilen elektrotlar suyun ısıtılmasına doğrudan katılmazlar ve kendilerini ısıtmazlar – su moleküllerinden elektrik akımının etkisiyle ayrılan pozitif ve negatif yüklü iyonlar su sıcaklığındaki artıştan sorumludur..

İyonik bir kazanın etkili çalışması için önemli bir koşul, 15 ° C’de 3000 Ohm’dan fazla olmayan bir seviyede suya omik bir direncin varlığıdır; bunun için bu soğutucunun belirli bir miktarda tuz içermesi gerekir – başlangıçta elektrot kazanları deniz suyu altında oluşturulmuştur. Yani, ısıtma sistemine damıtılmış su döküp bir iyon kazanı ile ısıtmaya çalışırsanız, bu tür suda tuz olmadığından ısıtma olmayacaktır, bu da elektrotlar arasında elektrik devresi olmayacağı anlamına gelir..

İyon (elektrot) kazanların özellikleri

Elektrikli kazanların doğasında bulunan olumlu özelliklere sahip olan bu tip kazanların da kendine ait bir sayısı vardır. Tüm avantajları not edeceğim:

• % 100’e yakın yüksek verimlilik (ancak, herhangi bir elektrikli ısıtıcının verimliliği en az% 96’dır);
• diğer kazanlara kıyasla yüksek güçte son derece küçük boyutlar;
• baca gerekmez;
• ısıtma devresindeki basıncı bağımsız olarak yükseltebilir;
• ısıtma elemanlı kazanların aksine, kazan tankındaki yetersiz soğutma sıvısı seviyesinde bir kaza tehlikesi yoktur – soğutma sıvısı eksikliği, yalnızca kazanın çalışmasının sona ermesine yol açacaktır, çünkü elektrotlar arasında elektrik devresi olmayacaktır;
• son derece düşük atalet, otomasyon kullanarak kazan çalışması sırasında sıcaklık modlarını etkili bir şekilde kontrol etmenize olanak tanır, sonuç olarak ısıtma sisteminin en az enerji tüketen çalışması elde edilir – ısıtmalı odalardaki sıcaklık her zaman otomatik kontrolörde ayarlanan seviyede olacaktır;
• elektrik şebekesindeki voltaj düşüşleri iyon kazanına zarar vermez – sadece gücü değişir, iş durmaz;
• ek bir termal enerji kaynağı olarak kurulum, aynı anda birkaç iyon kazanının kurulumuna izin verilir;
• çevre üzerinde kesinlikle olumsuz bir etkisi yoktur.

Elektrot kazanının eksileri:

• sadece alternatif akım tüketir, suyun doğru akımla elektrolizi meydana gelir;
• Soğutucunun elektrolitik özellikleri için yüksek gereksinimler; değiştiklerinde, işin kalitesi (ısı üretimi) keskin bir şekilde azalır. Soğutucunun elektriksel iletkenliği üzerinde kontrol gereklidir;
• zorunlu topraklama gerektirir (ancak, su ısıtıcılı herhangi bir ısıtma cihazı gibi). Aynı zamanda, izolasyon arızası durumunda elektrik çarpması riski, ısıtma elemanlarından daha yüksektir;
• soğutucunun ısıtma sıcaklığı 75 ° C’yi geçmemelidir, aksi takdirde kazanın enerji tüketimi ciddi şekilde artacaktır;
• elektrotlar üzerinde kireç oluşumu, soğutucunun iyonlaşmasını önlediği için kazan gücünü azaltır;
• ısıtma cihazlarının kalite özellikleri için yüksek gereksinimler;
• ısıtma sistemini bir sirkülasyon pompası ile donatma ihtiyacı;
• alternatif voltajın neden olduğu ve periyodik değişim gerektiren elektrotların aşınması;
• bir soğutucu-elektrolit içeren klimalı bir ısıtma devresinde, korozyon süreçleri birçok kez hızlanır;
• tek devreli bir sistemde, evsel ihtiyaçlar için ısıtılmış su kullanımı kabul edilemez;
• devreye alma işi uzmanların katılımını gerektirir – iletkenliğinde bir artışla optimum seviyeye kadar suyun omik direncini bağımsız olarak düşürmek neredeyse imkansızdır;
• Çalışma sırasında soğutucunun elektriksel iletkenliği değişir, onu kontrol etmek ve bu nedenle uygun bilgi ve donanıma sahip olmak gerekir..

Bir elektrot kazanının cihazı ve montajı

Elektrik kaçağına karşı korumaya özel önem verilen oldukça basit bir tasarıma sahiptir: gövde olarak katı çekilmiş bir çelik boru, üstünde bir elektrik yalıtım poliamid tabakası ile kaplanmıştır; soğutucu giriş ve çıkış boruları; kasaya ve toprağa güç beslemesi için terminaller; poliamid somunlarla izole edilmiş özel bir alaşımlı elektrot (üç fazlı kazanlar üç elektrotla donatılmıştır); konektörlerde lastik contalarla ek yalıtım.

Dışarıdan, bir ev iyon kazanı silindirik bir şekle sahiptir, çapı genellikle 320 mm’yi, uzunluğu – 600 mm’yi ve ağırlığı – 12 kg’ı geçmez. En küçük güç – 2 kW (yaklaşık 80 m alan ısıtma için³), maksimum – 50 kW (alan ısıtma yaklaşık 1600 m³). Tek fazlı kazanlar 2 ila 6 kW, üç fazlı kazanlar 9 ila 50 kW kapasiteye sahiptir. Kazanın enerji tüketimi, içindeki sıcaklık 75 ° C’ye ulaştığında nominal seviyeye (üretici tarafından kilowatt cinsinden beyan edilen güç) ulaşır – daha düşük sıcaklıklarda, daha soğuk bir soğutucuda akım iletkenliği daha düşük olduğu için enerji tüketimi daha düşüktür. 75 ° C’lik sıcaklığın iyon kazanları için optimal olduğu unutulmamalıdır, çünkü daha yüksek bir sıcaklığın gelişmesiyle, kazanların enerji tüketimi veri sayfasında belirtilenleri aşacaktır..

Bir elektronik termostat, şebekedeki güç dalgalanmalarına karşı otomatik koruma ve bir marş ünitesi içeren elektrot kazanı ile birlikte bir otomatik kontrol sistemi (kontrolör) bulunur. Bazı kontrolör modelleri, gsm kanalları aracılığıyla hem doğrudan kontrole hem de uzaktan kontrole izin verir. İyonik kazan üreticilerinin beyan ettiği enerji tasarrufunu sağlayan kontrolördür – ısıtma elemanları kullanarak su ısıtmanın aksine, elektrot ısıtma, soğutucunun sıcaklığını daha kısa sürede değiştirmenize izin verir çünkü düşük ataletlidir.

Soğutucunun doğal sirkülasyonuna sahip açık bir ısıtma sisteminde, ikincisi, iyon kazanındaki termal genleşme ve basınç nedeniyle boruları yukarı hareket ettirir, radyatörlere girer ve soğur, ardından geri dönüş borusundan kazana geri döner, burada ısınır ve döngüyü tekrar eder. Kapalı ısıtma sistemi ek olarak, soğutucunun ısıtılmasının ilk aşamasında gerekli olan bir genleşme tankı genişletici ve bir sirkülasyon pompası ile donatılmıştır..

Bir elektrotlu kazanı kurarken, zorunlu bir gereklilik, ısıtma devresini en yüksek noktasında bir güvenlik grubu ile donatmaktır – otomatik bir havalandırma, bir basınç göstergesi, bir bozucu (geri emniyet) valf. Açık sistemlerde, kontrol veya kapama vanaları yalnızca genleşme tankından sonra takılmalıdır, örn. Kazan çıkışı ile genleşme deposuna kadar olan boru bölümünde herhangi bir kapatma vanası bulunmamalıdır! Kapalı tip sistemlerde, kapama vanaları, genleşme tankından sonra ve kazana girmeden önce boru hattının bir bölümüne monte edilir. Bununla birlikte, kazanı terk ettikten hemen sonra bir güvenlik grubu kurulursa, kapama vanaları genişletmeden önce takılabilir – bu durumda genleşme tankı geri dönüş bölümüne takılmalıdır.

Herhangi bir modelin iyonik kazanları, ısıtma sistemine kesinlikle dikey olarak, duvara kendi sabitlemeleri ile monte edilir. Kazana soğutma sıvısı beslemesindeki ilk 1200 mm’lik boru, galvaniz olmayan metal bir borudan yapılır, ardından metal-plastik boruların kullanımına izin verilir.

İyon kazanının güvenilir şekilde topraklanması zorunludur, çünkü bir akım sızıntısı olması durumunda, bu sorun bir RCD kullanılarak çözülemez. Topraklama bakır teli, 4 ila 6 mm’lik bir kesite sahip olmalıdır, direnci 4 ohm’dan fazla olmamalıdır – iletken, kazan gövdesinin alt kısmında bulunan sıfır terminaline bağlanır. Topraklama, PUE gerekliliklerine uygun olmalıdır.

İdeal olarak, yeni bir ısıtma sistemine temiz suyla önceden yıkanmış bir elektrot kazanı kurulması planlanmaktadır. Bir kazanı mevcut bir devreye yerleştirirken, eklenen özel maddelerle suyla iyice durulanması gerekir – bunların listesi ve oranları kazanın teknik veri sayfasında açıklanmıştır, her üretici belirli inhibitörlerin kullanılması konusunda ısrar eder. Bu koşul karşılanmazsa, tuz birikintileri (ölçek) soğutucunun omik direncinin tam olarak ayarlanmasını engelleyecektir..

İyonik kazanlı bir sistem için ısıtma radyatörlerini seçerken, litre cinsinden soğutma suyu tüketimlerine çok dikkat edin – bir radyatörün kaç litre tükettiğini bulmanız ve ardından gerekli radyatör sayısına göre toplam deplasmanı hesaplamanız gerekir. Özellikle geniş ısıtma cihazlarının uygun olmadığı unutulmamalıdır çünkü Böyle bir ısıtma sistemi, kilovat kurulu kazan kapasitesi başına 10 litreden fazla soğutma sıvısı tüketecek ve bu da onu kesintisiz çalışmaya zorlayacaktır ve bu, elektrik tüketimi açısından karlı değildir. İdeal olarak, ısıtma sisteminin toplam yer değiştirmesi kilovat güç başına yaklaşık 8 litre olmalıdır..

Üretim malzemesine göre, bimetalik ve alüminyum radyatörler, elektrotlu kazanlı ısıtma sistemleri için en uygun olanıdır. Alüminyum ısıtma cihazlarını seçerken, önemli bir kriter, alüminyumun kökenidir – ister birincil (yani, doğal malzemelerden – boksit, alunit, nefelin vb.) İster ikincil, geri dönüştürülmüş malzemelerden eritilmiş olsun. Sorun, daha ucuz ikincil alüminyum radyatörlerin, soğutucunun omik direncini artıran yüksek miktarda safsızlık içeren bir alaşımdan yapılmasıdır..

Açık ısıtma sistemlerinde, korozyonu azaltan dahili bir polimer kaplamaya sahip alüminyumdan yapılmış ısıtma cihazlarının kurulması doğru olacaktır; kapalı sistemlerde bu tür radyatörlere ihtiyaç yoktur – soğutma sıvısı hacminde hava olduğunda korozyon işlemleri etkinleştirilir, yani. tuz içeriği korozyona neden olmaz.

Bir elektrot kazanından soğutucunun ısıtıldığı ısıtma sistemleri için dökme demir radyatörler, içeriden yoğun bir şekilde kirlendikleri ve kir parçacıkları akım iletkenliğini etkileyeceği için en az uygun olanlardır. Ek olarak, dökme demir radyatörler, bu iyonik kazan modelinin kurulu kapasitesini aşabilecek önemli miktarda soğutma sıvısı tüketir – daha güçlü modelleri gerekecektir. Elektrot kazan üreticileri, aşağıdaki koşullara tabi olarak dökme demir radyatörlerin kullanımına izin verir: Avrupa standardına göre üretilirler (yani Türkiye veya Çekoslovakya’da); dönüş hattında, kazana girmeden önce boru hattına çamur toplama tankları (çamur tutucuları) ve kaba filtreler monte edilir.

İyon kazanı – fiyatlar ve üreticiler

Aşağıdaki üreticilerin elektrot kazanları Rusya ve BDT ülkelerinde temsil edilmektedir – Rus CJSC “Firma” Galan “(aynı adı taşıyan marka), Letonya LLC” Stafor EKO “(aynı isim) ve Ukraynalı SPD-FO Goncharenko O.A. (“EOU” markası (enerji tasarruflu ısıtma tesisatı)).

Bir elektrot kazanının maliyeti gücüne bağlıdır – 2 kW kapasiteli bir kazan, alıcıya ortalama 3000 rubleye mal olacaktır. Gerekli otomasyon setinin kural olarak ayrı satıldığı unutulmamalıdır – maliyeti yaklaşık 6500 ruble, yani. kazanın kendisinin iki katı pahalı.

Üreticiye bağlı olarak bir elektrot kazanı için garanti süresi bir yıldan iki yıla kadar değişir. Bu tür kazanların ortalama hizmet ömrü, soğutucu için operasyonel gerekliliklere uygunluk ve elektrotların zamanında değiştirilmesi (yaklaşık her 2-4 yılda bir) tabi olarak yaklaşık 10 yıldır..

Sonunda

Soğutucuyu bir elektrot kazanından ısıtmaya dayalı bir ısıtma sistemi oluştururken, aşağıdaki nüanslara uyulmalıdır:

• Kazanın elektrik tüketimi, önceden kullanılmış bir ısıtma devresine kurulursa önemli ölçüde daha yüksektir. İyon kazanını, bunun için özel olarak oluşturulmuş bir devreye monte etmek daha iyidir;
• Antifrizi soğutucu olarak kullanırken, akışkanlığı sudan daha yüksek olduğu için sökülebilir bağlantılara özel dikkat gösterilmelidir;
• ısıtma devresini oluşturan tüm borular bir ısı yalıtımı tabakası ile sarılmalıdır – bu önlem, kazanın görevini en uygun çalışma moduna ulaşma görevini kolaylaştıracaktır;
• ısıtma radyatörü grupları binanın farklı seviyelerinde (katlarında) bulunuyorsa, o zaman her grup için gerekli güce sahip bağımsız iyonik kazanlar kurmak ekonomik olarak daha az karlı olmasına rağmen daha verimli olacaktır..

İyonik (elektrotlu) kazanlar, “sıcak zemin” veya “sıcak baza” gibi ısıtma sistemleri için uygun değildir, çünkü içlerinde dolaşan soğutucunun sıcaklığı 45 ° C’yi geçmemelidir – kazan gerekli çalışma sıcaklığına ulaşamayacaktır.

Benzer kayıtlar:

1. Temettü ile 3 yabancı hisse senetleri – Şirketlerin listesi ve gözden geçirilmesi. Şirketler arasında temettü ödemelerinin önemini vurgulayan bu WordPress postunda, 3 yabancı hisse senedi listesi ve gözden geçirilmesi tanımlanmıştır. Platform, şirketlerin temettü ödeme oranlarını hakkında bilgiler sunarak hisse senedi yatırımcılarına kritik...
2. 40 yaşından sonra yüz kremlerinin değerlendirmesi – bir açıklama, kompozisyon ve fiyat ile etkili yaşlanma karşıtı kozmetiklerin gözden geçirilmesi Bu makale, etkili yaşlanma karşıtı kozmetiklerin nasıl değerlendirileceğini tespit etmek için 40 yaşından sonra yüz kremlerinin açıklamalarını, kompozisyonlarını ve fiyatlarını gözden geçirmektedir. Öncelikli özellikler, avantajlar ve özgün nitelikler vurgulanarak, önerilen...
3. Kalsiyumlu kediler için vitaminler – talimatlar, kompozisyon, endikasyonlar ve fiyatlar ile ilaçların gözden geçirilmesi Kalciyumlu kediler için vitaminler, özellikleri, faydaları ve benzersiz özellikleri vurgulayan uygun ilaç seçiminin önemi ile ilgili talimatlar, kompozisyonlar, endikasyonlar ve fiyatların gözden geçirilmesi hakkında. Bu gözden geçirme, Garden of Life...
4. Köpekler için kalsiyum içeren vitaminler – talimatlar, dozaj ve fiyat ile ilaçların gözden geçirilmesi Köpeklerin sağlığı için vücutlarına kalsiyum sağlayan doğal takviye edici vitaminler öneriliyor. Bu ürünlerin kullanımı kolaydır, dozu ve fiyatı göz önüne alınarak seçilir. İlaçlar gözden geçirilerek, köpeklerin en iyi şekilde desteklenmesi...

Daha fazla bilgi edinin  Aydınlatma için LED şeritler: tipleri, çeşitleri, bağlantıları