Sommario:
- Il principio di funzionamento delle caldaie a elettrodi
- Requisiti per il liquido di raffreddamento
- Conseguenze dell'elettrolisi e dell'azione della corrente continua
- Miti sull'eccezionale efficienza
- Fattibilità d'uso
- Manutenzione dell'impianto di riscaldamento su caldaie ad elettrodi
Video: Caldaia Ad Elettrodi Per Il Riscaldamento Di Un'abitazione Privata
2024 Autore: Douglas Hoggarth | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-16 13:32
- Il principio di funzionamento delle caldaie a elettrodi
- Requisiti per il liquido di raffreddamento
- Conseguenze dell'elettrolisi e dell'azione della corrente continua
- Miti sull'eccezionale efficienza
- Fattibilità d'uso
- Manutenzione dell'impianto di riscaldamento su caldaie ad elettrodi
Il principio di funzionamento delle caldaie a elettrodi
Quando si descrivono i vantaggi delle caldaie a elettrodi, l'enfasi principale è sull'assenza di intermediari nel trasferimento di energia dalla rete elettrica al refrigerante. L'argomento principale su cui si punta la strategia di marketing per la promozione degli scaldacqua ad elettrodi è il riscaldamento diretto del liquido sotto l'azione di una corrente elettrica, per la sua elevata resistività.
Quando si utilizza questo tipo di apparecchiatura, viene eliminata l'influenza sul trasferimento di calore della crosta calcarea formata sulla superficie degli elementi riscaldanti tubolari tradizionali. Anche la bassa inerzia del sistema è considerata un ovvio vantaggio: il refrigerante inizia a riscaldarsi subito dopo l'applicazione della tensione agli elettrodi, mentre quando si utilizzano resistenze è necessario del tempo per riscaldare la bobina stessa e il suo isolamento dielettrico.
Dispositivo caldaia ad elettrodi: 1 - morsetti per il collegamento alla rete; 2 - sigillante e isolamento degli elettrodi; 3 - fornitura del liquido di raffreddamento raffreddato; 4 - blocco di elettrodi; 5 - liquido di raffreddamento; 6 - tamburo della caldaia; 7 - strato isolante; 8 - uscita del liquido di raffreddamento riscaldato
Tuttavia, non tutto è così roseo. Prima di tutto, è dubbio che l'intero liquido di raffreddamento sia sotto l'influenza di una differenza di potenziale pericolosamente alta. In particolare, con una rottura zero, tutte le parti metalliche del sistema di riscaldamento diventano mortali per l'uomo e sono possibili anche guasti se il neutro non è adeguatamente messo a terra.
Vale la pena ricordare il fatto che non tutti i fluidi hanno una resistività sufficientemente alta da convertire tutta la potenza applicata per generare elettricità. Una certa parte del carico di corrente non incontra resistenza e quindi scorre liberamente nel terreno. In questo contesto, le affermazioni secondo cui le caldaie ad elettrodi hanno un'efficienza superiore al 100% evocano un sorriso condiscendente da parte di persone che conoscono bene la parte tecnica del problema.
Requisiti per il liquido di raffreddamento
Oltre alle perdite naturali durante il riscaldamento di un liquido, le caldaie a elettrodi hanno un'altra proprietà sgradevole. Durante il passaggio della corrente elettrica attraverso l'elettrolisi dell'acqua si osserva un fenomeno - separando le molecole H 2 O dai componenti gassosi. Questo, tra l'altro, riduce ulteriormente l'efficienza energetica della caldaia, perché in questo caso l'elettricità viene consumata non per il riscaldamento, ma per l'elettrolisi. Tuttavia, la conseguenza più ovvia di questo effetto è la formazione di blocchi di gas in tubi e radiatori.
Per questi motivi il mezzo di riscaldamento per impianti di riscaldamento su caldaie ad elettrodi deve essere scelto con la massima cura. Per ridurre la conduttività del refrigerante (aumentare la resistività), il contenuto di ioni disciolti nel liquido utilizzato dovrebbe essere normalizzato. Fondamentalmente, viene utilizzata acqua distillata, a cui viene miscelato l'elettrolito nella proporzione raccomandata dal produttore, ancora una volta, produzione in fabbrica.
La situazione è più complicata se è necessario utilizzare il liquido antigelo come vettore di calore. In questo caso l'impianto deve essere riempito con uno speciale antigelo non diluibile con acqua. Con una cilindrata significativa, il rifornimento del sistema può costare un bel penny, ma questo non tiene conto del problema della durata del liquido di raffreddamento. In presenza di parti metalliche nel sistema, la concentrazione di ioni nel liquido aumenta nel tempo, mentre non sono ancora stati inventati metodi efficaci per la rigenerazione del refrigerante per caldaie ad elettrodi. Ma periodicamente almeno una parte del liquido di raffreddamento dovrà essere drenata, perché ogni caldaia richiede la pulizia degli elettrodi dalla placca e il sistema stesso necessita di lavaggio.
Conseguenze dell'elettrolisi e dell'azione della corrente continua
La scissione dell'acqua in ossigeno e idrogeno porta alla formazione di sacche d'aria che impediscono la normale circolazione del liquido. Tuttavia, questo è ben lungi dall'essere il principale effetto negativo. In particolare, durante la reale esperienza operativa, sono state riscontrate manifestazioni di corrosione elettrochimica dei radiatori in alluminio.
In presenza di batterie in ghisa nell'impianto di riscaldamento, le qualità iniziali del refrigerante diminuiscono, principalmente a causa del lavaggio delle impurità dai pori aperti delle sezioni colate. Per questo motivo, chi desidera utilizzare caldaie ad elettrodi in tali condizioni non ha altra scelta che sostituire i radiatori o lavare a fondo l'intero impianto.
Il fatto stesso che il refrigerante nel sistema sia eccitato obbliga ogni elemento metallico del sistema a essere messo a terra con cura. Se un morsetto con una resistenza sufficientemente bassa può ancora essere applicato a un tubo di acciaio, la messa a terra di alta qualità di un radiatore in ghisa collegato da un sistema di tubi di plastica sembra essere un compito molto difficile. Finora, possiamo concludere che qualsiasi sistema di riscaldamento in cui viene utilizzata una caldaia a elettrodi richiede un approccio strettamente individuale.
Miti sull'eccezionale efficienza
Quando si studia materiale pubblicitario per caldaie ad elettrodi, si ha l'impressione che i consumatori siano considerati ignoranti sordi. Le caldaie presunte "ioniche" estraggono il calore letteralmente dal nulla, emettendo energia termica nella quantità del 120-150% della potenza elettrica applicata. Allo stesso tempo, le leggi della fisica e, in particolare, dell'ingegneria del calore vengono ignorate in ogni modo possibile.
Le affermazioni secondo cui la caldaia ad elettrodi è in grado di moltiplicare miticamente l'energia in essa immessa sono assolutamente infondate. Per fortuna oggi questa tendenza nelle campagne pubblicitarie ha iniziato a diminuire, ma il suo sviluppo iniziale è da attribuire alla diffusione attiva della tecnologia del calore operante a scapito delle pompe di calore con coefficiente COP positivo.
Anche affermare che il 100% dell'elettricità viene convertito in calore è un vero e proprio inganno. Le perdite durante la formazione non possono ancora essere evitate, anche quando si riscalda il liquido di raffreddamento a causa della sua stessa resistenza elettrica, poiché almeno il 2-3% verrà speso per il riscaldamento del cablaggio di alimentazione, la stessa quantità verrà scaricata nel sistema di messa a terra a causa di una diminuzione dell'energia dei portatori di carica a causa di una purezza chimica insufficiente liquido nel sistema o dovuto alla formazione di placca sugli elettrodi. Conclusione: le caldaie ad elettrodi sono in grado di dimostrare un coefficiente di conversione vicino al 100% solo in condizioni di uno stand dimostrativo, che, come sapete, sono tutt'altro che reali.
Fattibilità d'uso
Nonostante tutte le loro carenze, le caldaie ad elettrodi non solo hanno il diritto alla vita, ma occupano la loro nicchia, dove risolvono una certa gamma di compiti. Fondamentalmente, il loro utilizzo si riduce al riscaldamento di piccole aree, dove il funzionamento ciclico è particolarmente importante. A causa della bassa inerzia, i sistemi di riscaldamento sulle caldaie ad elettrodi vengono immediatamente messi in funzione, il che significa che il riscaldamento può essere effettuato in un periodo di tempo strettamente definito.
Inoltre non si possono non citare le piccole dimensioni delle caldaie ad elettrodi. Rappresentano, infatti, una piccola fiaschetta che può essere facilmente integrata in una compatta nicchia tecnica. Se hai bisogno di riscaldare un piccolo spazio e non c'è modo di attrezzare un locale caldaia separato, questo tipo di caldaie tornerà utile.
Tuttavia, va ricordato che la classe di apparecchiature in esame funziona meglio nei sistemi di tipo chiuso con un piccolo spostamento. Le caldaie ad elettrodi possono essere utilizzate in combinazione con sistemi di riscaldamento a pavimento e riscaldate con radiatori. Tuttavia, ripetiamo, è necessario preparare adeguatamente il liquido di raffreddamento e utilizzare circuiti di controllo termico elettronico avanzati.
Schema collegamento elettrodo caldaia: 1 - valvola a sfera; 2 - filtro; 3 - pompa di circolazione; 4 - valvola di scarico; 5 - caldaia ad elettrodi; 6 - gruppo di sicurezza; 7 - vaso di espansione; 8 - radiatori per riscaldamento; 9 - valvola a tre vie con servoazionamento; 10 - pompa di circolazione; 11 - contorno del riscaldamento a pavimento; 12 - centralina per riscaldamento a pavimento; 13 - centralina caldaia ad elettrodi; 14 - termostato digitale; 15 - contattore; 16 - protezione automatica
Manutenzione dell'impianto di riscaldamento su caldaie ad elettrodi
Durante il funzionamento le caldaie ad elettrodi non provocano particolari problemi. Sono compatti, silenziosi e richiedono un minimo di dispositivi di protezione nelle tubazioni elettriche ed idrauliche. Tuttavia, la revisione periodica e la manutenzione di tali apparecchiature dovranno ancora essere eseguite.
Gli elettrodi della caldaia generalmente richiedono attenzione. Le affermazioni sull'assenza di formazione di calcare non sono infondate, ma come risultato dell'elettrolisi, almeno uno degli elettrodi forma una crosta dura di placca insolubile. Deve essere pulito meccanicamente almeno una volta all'anno. Inoltre, è necessario monitorare la densità e la composizione chimica del liquido di raffreddamento: per sistemi diversi, i metodi per determinarne l'idoneità possono differire.
Non dimenticare la sicurezza elettrica. La messa a terra dell'impianto di riscaldamento deve essere di alta qualità, almeno una volta ogni due anni è necessario verificare i parametri di funzionamento del circuito dei conduttori di messa a terra principali e la resistenza degli elementi di collegamento esterni. Senza un'adeguata attenzione in questa materia, le caldaie a elettrodi si trasformano in dispositivi potenzialmente pericolosi per la vita.
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