Calderas de calefacción de electrólisis. Caldera de electrodos: qué es y cómo instalarla usted mismo. Requisitos para la instalación y funcionamiento de la caldera.

Al realizar la calefacción en una casa privada o actualizar un sistema existente, los propietarios enfrentan el problema de elegir una caldera. Una amplia gama de productos da lugar a muchas preguntas y dudas. Si con los dispositivos que funcionan con un elemento de calentamiento de agua todavía está claro, pocas personas están familiarizadas con el principio de calentamiento del electrodo.

Las calderas del tipo de electrodo pertenecen al tipo eléctrico de calefacción. A través del trabajo de los ingenieros, los elementos calefactores ineficientes fueron reemplazados por bloques de electrodos que actúan como elementos calefactores.

áreas de uso

- Espacios habitables;

- edificio industrial;

- para sistema de calefacción por suelo radiante;

- para crear una cortina térmica;

- en sistemas de doble circuito, se permite el uso de suministro de agua caliente.

El principio de funcionamiento de la caldera de electrodo.

El principio de distribución del refrigerante depende del tipo de sistema de caldera de iones:

En los cerrados, se prevé instalar una bomba de circulación para el movimiento forzado del refrigerante y un vaso de expansión para la etapa inicial de calentamiento;

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En los sistemas abiertos, el movimiento del refrigerante se realiza de forma natural.

El calentamiento del refrigerante ocurre debido al movimiento de iones entre los electrodos. El proceso de movimiento aleatorio de partículas positivas y negativas va acompañado de la liberación de energía térmica, que se utiliza para calentar agua o líquido anticongelante en el sistema.

Los electrodos cumplen la función de generador de un campo eléctrico de acción alterna.

Ventajas de la caldera de electrodos.

Alta potencia (monofásica y trifásica de 2 kW a 50 kW);

Pequeñas dimensiones;

Calentamiento rápido;

No tiene chimenea en el diseño;

Alta eficiencia (95-97%);

Regula la presión en el sistema;

Operación segura;

Capacidad para conectar la automatización;

Resistente a las fluctuaciones de voltaje;

Está permitido usar varias calderas en una habitación;

Tipo de calefacción ecológica.

Contras de la caldera

Solo se aplica corriente alterna;

Formación de incrustaciones en los electrodos;

Trabajo de puesta a tierra obligatorio durante la instalación;

Control de temperatura del refrigerante (por encima de 75° hay un sobregasto de electricidad).

Requisitos para la instalación y funcionamiento de la caldera.

Para la operación eficiente y segura del equipo, un especialista está involucrado en la instalación y configuración de la caldera. Instalado de acuerdo con los requisitos del dispositivo, durará mucho tiempo sin averías. Un maestro competente lo familiarizará con las reglas de operación.

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El rango de temperatura que asegura el funcionamiento de la caldera oscila entre los 10 y los 40 grados.

La humedad en la habitación no debe exceder el 75%.

El sitio de instalación del equipo debe contar con una habitación separada con espacio suficiente para el mantenimiento básico. Allí también se encuentran los dispositivos de automatización y control.

La presencia de puesta a tierra es una parte integral de la instalación.

Al comprar una caldera, debe asegurarse de que esté completa.

El dispositivo se instala bajo en relación con los radiadores para la regulación de la presión.

La unión de la caldera con el sistema se complementa con su fijación a la pared.

Durante la operación, el equipo de electrodos está sujeto a control técnico y mantenimiento.

Cómo elegir una caldera de electrodos

Cumplimiento de la potencia de la caldera y el área de la habitación calentada;

El juego completo del aparato de calefacción;

Operación económica;

reputación del fabricante;

Capacidad para conectar otros dispositivos;

Uso de comunicación celular para control remoto;

Funciones de conexión.

Si la instalación está prevista en una vivienda de dos plantas, se deben utilizar dos calderas por cada grupo de radiadores.

Para una calefacción eficiente y un consumo racional de electricidad, se recomienda equipar el sistema con una bomba de circulación, termostatos de batería y sensores de temperatura.

Muchas personas asocian la calefacción eléctrica en el hogar con la instalación de calderas de agua apropiadas con elementos calefactores, convectores o la colocación de pisos de película cálida. Sin embargo, hay muchas más opciones. En las casas privadas modernas, se instalan calderas de electrodos o iones, en las que un par de electrodos primitivos transfieren energía al refrigerante sin intermediarios.

Por primera vez, se desarrollaron e implementaron calderas de calefacción de tipo iónico en la Unión Soviética para calentar compartimentos submarinos. Las unidades no causaron ruido adicional, tenían dimensiones compactas, no fue necesario diseñar sistemas de escape para ellas y calentaron efectivamente el agua de mar, que se utiliza como refrigerante principal.

El portador de calor, que circula por las tuberías y entra en el tanque de trabajo de la caldera, entra en contacto directo con la corriente eléctrica. Los iones cargados con diferentes signos comienzan a moverse aleatoriamente y chocan. Debido a la resistencia resultante, el refrigerante se calienta.

Historia de la apariencia y principio de funcionamiento.

En tan solo 1 segundo, cada uno de los electrodos choca con los demás hasta 50 veces, cambiando su signo. Debido a la influencia de la corriente alterna, el líquido no se divide en oxígeno e hidrógeno, conservando su estructura. Un aumento de la temperatura conlleva un aumento de la presión, lo que obliga a circular el refrigerante.

Para lograr la máxima eficiencia de la caldera de electrodos, deberá controlar constantemente la resistencia óhmica del líquido. A una temperatura ambiente clásica (20-25 grados), no debe exceder los 3 mil ohmios.

No vierta agua destilada en el sistema de calefacción. No contiene sales en forma de impurezas, lo que significa que no debe esperar que se caliente de esta manera: no habrá medio entre los electrodos para la formación de un circuito eléctrico.

Instrucciones adicionales sobre cómo hacer una caldera de electrodos usted mismo

Características: ventajas y desventajas.

Una caldera de electrodos de tipo iónico se caracteriza no solo por todas las ventajas de los equipos de calefacción eléctrica, sino también por sus propias características. En una extensa lista, se pueden identificar los más significativos:

  • La eficiencia de las instalaciones tiende al máximo absoluto - no menos del 95%
  • No se liberan en el medio ambiente contaminantes o radiación de iones dañinos para los humanos.
  • Alta potencia en un cuerpo relativamente pequeño en comparación con otras calderas
  • Es posible instalar varias unidades a la vez para aumentar la productividad, una instalación separada de una caldera de tipo iónico como fuente de calor adicional o de respaldo
  • Una pequeña inercia permite responder rápidamente a los cambios en la temperatura ambiente y automatizar completamente el proceso de calentamiento a través de la automatización programable
  • Sin necesidad de chimenea
  • El equipo no se daña por una cantidad insuficiente de refrigerante dentro del tanque de trabajo
  • Las sobretensiones no afectan el rendimiento y la estabilidad de la calefacción

Cómo elegir una caldera eléctrica para calefacción puedes

Por supuesto, las calderas de iones tienen numerosas y muy significativas ventajas. Si no se tienen en cuenta los aspectos negativos que se presentan con mayor frecuencia durante el funcionamiento del equipo, se pierden todos los beneficios.

Entre los aspectos negativos cabe destacar:


Sobre otras formas de calefacción eléctrica de la casa,

Dispositivo y especificaciones

La construcción de una caldera de iones es a primera vista compleja, pero es sencilla y no forzada. Exteriormente, es un tubo de acero sin costura, que está cubierto con una capa aislante eléctrica de poliamida. Los fabricantes han tratado de proteger a las personas tanto como sea posible de descargas eléctricas y fugas de energía costosa.

Además del cuerpo tubular, la caldera de electrodos contiene:

  1. El electrodo de trabajo, que está hecho de aleaciones especiales y está sujeto por tuercas de poliamida protegidas (en los modelos que funcionan con una red trifásica, se proporcionan tres electrodos a la vez)
  2. Tubos de entrada y salida de refrigerante
  3. Terminales de tierra
  4. Terminales de suministro de energía a la carcasa.
  5. Almohadillas aislantes de goma

La forma de la carcasa exterior de las calderas de calentamiento de iones es cilíndrica. Los modelos de hogar más habituales cumplen las siguientes características:

  • Longitud - hasta 60 cm
  • Diámetro - hasta 32 cm
  • Peso - alrededor de 10-12 kg
  • Potencia del equipo - de 2 a 50 kW

Para necesidades domésticas, se utilizan modelos monofásicos compactos con una potencia de no más de 6 kW. Son suficientes para calentar por completo una cabaña con un área de 80-150 metros cuadrados. Para grandes áreas industriales se utilizan equipos trifásicos. Una instalación de 50 kW es capaz de calentar una habitación de hasta 1600 m2.

Sin embargo, la caldera de electrodos funciona de manera más eficiente junto con la automatización de control, que incluye los siguientes elementos:

  • bloque de arranque
  • Protección contra sobretensiones
  • controlador de control

Adicionalmente, se pueden instalar módulos GSM de control para activación o desactivación remota. La baja inercia le permite responder rápidamente a las fluctuaciones de temperatura en el ambiente.

Se debe prestar la debida atención a la calidad y la temperatura del refrigerante. Se considera que el líquido óptimo en un sistema de calefacción con una caldera iónica se calienta a 75 grados. En este caso, el consumo de energía corresponderá al especificado en los documentos. De lo contrario, dos situaciones son posibles:

  1. Temperaturas por debajo de los 75 grados - el consumo eléctrico disminuye junto con la eficiencia de la instalación
  2. Temperaturas superiores a 75 grados: el consumo de electricidad aumentará, sin embargo, las tasas de eficiencia ya altas permanecerán en el mismo nivel

Videoguía

Una simple caldera de iones de bricolaje.

Habiéndose familiarizado con las características y el principio por el cual funcionan las calderas de calentamiento de iones, es hora de hacer la pregunta: ¿cómo ensamblar dicho equipo con sus propias manos? Primero debe preparar la herramienta y los materiales:

  • Tubo de acero con un diámetro de 5-10 cm.
  • Terminales de cable neutro y de tierra
  • electrodos
  • alambres
  • T de metal y acoplamiento
  • Tenacidad y ganas

Antes de comenzar a armar todo, hay tres reglas de seguridad muy importantes que debe recordar:

  • Sólo la fase se suministra al electrodo
  • Solo el cable neutro se suministra a la carcasa.
  • Se requiere una conexión a tierra confiable

Para montar la caldera de electrodos de iones, basta con seguir las siguientes instrucciones:

  • Primero se prepara un tubo de 25-30 cm de largo, que actuará como casco
  • Las superficies deben ser lisas y libres de corrosión, las muescas de los extremos se limpian
  • Por un lado, los electrodos se instalan mediante una te
  • También es necesaria una T para organizar la salida y la entrada del refrigerante.
  • En el segundo lado, hacen una conexión a la red de calefacción
  • Instale una junta aislante entre el electrodo y la T (el plástico resistente al calor servirá)

  • Para lograr la estanqueidad, las conexiones roscadas deben coincidir exactamente entre sí.
  • Para fijar el terminal cero y la conexión a tierra, se sueldan 1-2 pernos al cuerpo

Poniendo todo junto, puede integrar la caldera en el sistema de calefacción. Es poco probable que este equipo casero pueda calentar una casa privada, pero para áreas pequeñas de servicios públicos o un garaje será una solución ideal. Puede cerrar la instalación con una carcasa decorativa, tratando de no restringir el libre acceso a ella.

Características de la instalación de calderas de iones.

Un requisito previo para la instalación de calderas de calentamiento de iones es la presencia de una válvula de seguridad, un manómetro y una ventilación de aire automática. El equipo debe colocarse en posición vertical (horizontal o en ángulo son inaceptables). Al mismo tiempo, alrededor de 1,5 m de las tuberías de suministro no son de acero galvanizado.

La terminal cero generalmente se encuentra en la parte inferior de la caldera. Se conecta un cable de tierra con una resistencia de hasta 4 ohmios y una sección transversal de más de 4 mm. No debe confiar únicamente en la RAM, ya que no puede ayudar con las corrientes de fuga. La resistencia también debe cumplir con las reglas de la PUE.

Si el sistema de calefacción es completamente nuevo, no es necesario preparar las tuberías, deben estar limpias por dentro. Cuando la caldera choca contra una línea que ya está en funcionamiento, es obligatorio enjuagar con inhibidores. Los mercados ofrecen una amplia gama de productos para la eliminación de depósitos, sales e incrustaciones. No obstante, cada fabricante de calderas de electrodo indica las que considera mejores para su equipo. Su opinión debe ser seguida. Si se descuida el lavado, no será posible establecer la resistencia óhmica exacta.

Es muy importante elegir radiadores de calefacción para la caldera de iones. Los modelos con un gran volumen interno no funcionarán, ya que se requerirán más de 10 litros de refrigerante por 1 kW de potencia. La caldera funcionará constantemente, desperdiciando en vano parte de la electricidad. La relación ideal entre la potencia de la caldera y el volumen total del sistema de calefacción es de 8 litros por 1 kW.

Si hablamos de materiales, es mejor instalar radiadores modernos de aluminio y bimetálicos con la mínima inercia. Al elegir modelos de aluminio, se da preferencia al material de tipo primario (no refundido). En comparación con el secundario, contiene menos impurezas, lo que reduce la resistencia óhmica.

Los radiadores de hierro fundido son los menos compatibles con una caldera de iones, ya que son los más susceptibles a la contaminación. Si no es posible reemplazarlos, los expertos recomiendan observar varias condiciones importantes:

  • Los documentos deben indicar el cumplimiento de la norma europea
  • Instalación obligatoria de filtros gruesos y trampas de lodos
  • Una vez más, se produce el volumen total del refrigerante y se selecciona el equipo adecuado para la potencia.

Fabricantes y coste medio

Muchos fabricantes de equipos de calefacción tienen sus propias líneas de calderas de tipo iónico. Algunas de las marcas más populares en el mercado incluyen:

  • EOU (Ucrania)
  • Stafor EKO LLC (Letonia)
  • ZAO Firma Galán (Rusia)

Calderas de iones de pequeña potencia (2-3 kW) cuesta alrededor de 3000-3500 mil rublos. Cuanto mayor sea el rendimiento del equipo, mayor será el precio. Además del equipo de calefacción, se necesita automatización adicional. Se compra por separado y costará entre 5 y 6,5 mil rublos.

Antes de comprar, se presta la debida atención al período de garantía. La mayoría de los fabricantes lo establecen en 2-3 años. Al observar los requisitos operativos y reemplazar los electrodos regularmente (cada 3-4 años), la vida útil se puede extender hasta 10-12 años.

Resumiendo

Después de analizar todos los pros y los contras del equipo de calentamiento de iones, podemos concluir que es rentable. En algunos aspectos gana, en otros puede perder significativamente.

Sin embargo, antes de elegir sistemas de calefacción que funcionan con equipos eléctricos, vale la pena considerar una serie de características:

  • Si los radiadores están divididos en grupos por plantas, se recomienda la instalación de una caldera de iones en cada una de ellas
  • Se recomienda envolver las tuberías que forman el contorno con aislamiento.
  • Se puede utilizar anticongelante como refrigerante, dada su alta fluidez

Las calderas iónicas no son adecuadas para sistemas con zócalo cálido o piso cálido. No son capaces de alcanzar una temperatura de funcionamiento constante de 30-45 grados.

A veces, la situación se desarrolla de tal manera que al elegir una fuente de energía para el sistema de calefacción de su propia casa, la opción más aceptable, y en ocasiones incluso la única posible, es el uso de la electricidad. Las redes de gas aún no han llegado a todos los asentamientos ni a todos los edificios. El uso de combustible sólido se vuelve rentable solo en aquellas regiones donde está realmente disponible y es barato. En cuanto a las calderas de combustible diesel, esta es generalmente una conversación separada, ya que dicho equipo en sí mismo es muy costoso, y organizar el almacenamiento correcto y seguro de al menos un suministro mínimo de combustible diesel tampoco es una tarea fácil.

La electricidad, presumiblemente, está en cada casa de campo. Está claro que muchos están asustados por el alto nivel de las tarifas, pero sucede que simplemente no hay otra salida. El deseo natural de los propietarios es elegir equipos con el mínimo consumo de energía y la máxima transferencia de calor. Por lo tanto, un gran interés de los consumidores ha sido causado recientemente por una caldera de electrodos para calentar una casa privada.

En el contexto de sus "hermanos-competidores", es decir, calderas eléctricas de otros tipos, son las calderas de electrodo las que pueden llamarse las más controvertidas en términos de revisiones, de acuerdo con las increíbles cualidades que se les atribuyen, que son adyacentes a críticas demoledoras. Estas opiniones polares deben tomarse con precaución, ya que en tales situaciones, lo más probable es que la verdad se encuentre en algún lugar entre los extremos.

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El propósito de esta publicación es ayudar a un lector ignorante a comprender qué es una caldera de electrodos, cómo funciona. Y, por supuesto, cuánta atención se debe prestar a las ventajas y desventajas reales e imaginarias. Se dará una breve descripción de los modelos disponibles para la venta, y se plantearán algunas cuestiones relacionadas con la instalación y el mantenimiento de dichos equipos.

Dispositivo básico y principio de funcionamiento de la caldera de electrodo.

Será mucho más fácil para algunos lectores comprender el dispositivo y el principio de funcionamiento de la caldera de electrodos si recuerdan la forma simple de hervir agua rápidamente con un dispositivo simple. En los dormitorios de los estudiantes, donde los comandantes hacían cumplir estrictamente la prohibición de tener calentadores eléctricos, tal dispositivo probablemente estaba escondido en cada habitación. Este es un cable, en un extremo del cual hay un enchufe para conectarse a la red. Y por el otro, dos hojas de afeitar, fijadas de una forma u otra, pero siempre de modo que haya un pequeño espacio entre ellas. En lugar de cuchillas, también se usaron otras placas de metal: en los cuarteles del ejército, por ejemplo, a menudo se usaban herraduras para botas. La esencia de esto no ha cambiado.

Después de sumergir dicho "conjunto" en el agua y conectarlo a una red de 220 voltios, el agua se calentó muy rápidamente. No tuvimos que esperar mucho, el vaso tardó menos de un minuto en hervir. El mismo principio se utiliza en las calderas de electrodos o, como se les suele llamar, de iones.

Advertencia: tales experimentos son muy peligrosos y no deben repetirse. Existe una alta probabilidad de lesiones eléctricas o riesgo de incendio debido a un cortocircuito. Hoy en día, hay muchas calderas en miniatura hechas en fábrica.

¿Cuál es el problema aquí, debido a que se lleva a cabo un calentamiento tan rápido? Para comprender el principio, es necesario recordar algunas leyes físicas.

Incluso el agua ordinaria (a menos, por supuesto, que se tenga en cuenta el agua destilada) tiene cualidades electrolíticas: las sustancias disueltas en ella adquieren una estructura iónica, es decir, un conjunto de partículas con carga positiva y negativa. Si se bajan dos electrodos de CC a dicho medio, comenzará el movimiento dirigido de iones: carga negativa (aniones) - al conductor positivo (cátodo) y positiva (cationes) - al ánodo. Este proceso se llama electrólisis.

Pero en nuestro caso, se utiliza un voltaje alterno con una frecuencia de 50 Hz. Esto significa que la polaridad de los electrodos sumergidos en agua cambia a razón de 50 veces por segundo. Naturalmente, el movimiento de los iones en tales condiciones no es dirigido, sino que se convierte en oscilatorio, con un cambio de dirección con la misma frecuencia. Dado que tales oscilaciones ocurren en un medio de agua suficientemente denso, que ofrece una resistencia significativa al movimiento, la energía del movimiento se convierte en calor. En el espacio entre los electrodos hay un calentamiento muy rápido, lo que lleva a la ebullición del agua.

La caldera de electrodos funciona de la misma manera, solo la energía térmica generada ya es transferida por el flujo de refrigerante a través de los puntos de intercambio de calor: radiadores. En todos los demás tipos de calderas eléctricas, ciertas partes metálicas actúan como un "enlace de transferencia". Puede ser un cuerpo tubular de un elemento calefactor, un laberinto de canales internos o el cuerpo mismo, en dispositivos de tipo inducción. En el caso de la frente, el refrigerante se calienta solo debido a la transferencia directa de calor. Pero en el circuito del electrodo no existe tal "intermediario" en principio: el medio líquido en sí, que actualmente se encuentra entre los conductores sumergidos en él, se calienta.

Dicen, y parece ser cierto, que dicha tecnología se transfirió a la vida de una persona de la industria militar: así es como se calienta el agua para calentar los compartimentos de los submarinos y los barcos de superficie. Esto está respaldado por una combinación de las cualidades necesarias: compacidad, velocidad, eficiencia, seguridad contra incendios.

Una pequeña digresión para no volver a los problemas de terminología. Las calderas de electrodos a veces se denominan calderas de iones; por qué, probablemente, está claro. Sin embargo, a veces los fabricantes se enfocan solo en una formulación de este tipo, tratando de trazar una cierta línea entre estos dos conceptos. Motivan por el hecho de que sus dispositivos implementan un control de alta precisión a nivel de la "cantidad y calidad de los iones" involucrados en el proceso de calentamiento. Esto puede percibirse como un truco publicitario o tomarse en serio; en cualquier caso, dicho control se asigna a alguna unidad electrónica y requiere el uso de una composición ajustada con precisión del electrolito-refrigerante. Pero el principio de funcionamiento del circuito de calefacción en sí no cambia en absoluto a partir de esto. Así que no será un gran error utilizar cualquiera de estas dos formulaciones.

Pero el nombre de caldera de "cátodo" o "ánodo" es completamente incorrecto, ya que en el modo de voltaje constante dicho circuito simplemente no funciona.

¿Cómo se organiza una caldera de calefacción de electrodos?

La simplicidad del principio de funcionamiento de una caldera de este tipo determina el dispositivo muy simple del propio dispositivo de calefacción. A pesar de la variedad bastante amplia de modelos a la venta en nuestro tiempo, casi todos son aparentemente similares entre sí y tienen aproximadamente el mismo diseño.

La única diferencia está en algunos matices del diseño externo en varios fabricantes y en las características del equipo de control (que, de hecho, la mayoría de las veces ya no es una caldera y se compra por separado).

Las calderas electrónicas se pueden diseñar para funcionar con CA 220 V o con corriente trifásica - 380 V. Esto predetermina alguna diferencia en su diseño.

Considere primero cómo funciona una caldera monofásica.

Es una caja cilíndrica de metal (pos. 1). Este departamento no solo sirve para garantizar el flujo de refrigerante: las paredes metálicas de la carcasa desempeñan el papel de uno de los electrodos. Para hacer esto, se proporciona un terminal para conectar un cable "neutro" (pos. 2) en la caja. La figura muestra una vista simplificada, pero a menudo este terminal se encuentra oculto, ya que se retira en la unidad de conmutación de la caldera.

La parte cilíndrica del cuerpo en un lado termina con un tubo de derivación para conectarse al tubo de suministro del circuito de calefacción (pos. 3); es desde aquí que el refrigerante calentado en la caldera fluirá hacia el sistema (se muestra con una flecha rosa) ). El refrigerante se suministra a través de otro ramal ubicado perpendicularmente al eje del cilindro principal (pos. 4 y flecha azul, respectivamente).

Exactamente en el centro del cilindro de trabajo principal se encuentra el segundo electrodo (pos. 5). Naturalmente, se debe observar el espacio necesario entre él y las paredes; es en este espacio donde el refrigerante se calentará rápidamente. En este lado, el cilindro de trabajo está amortiguado: aquí se encuentra una unidad de conmutación, que incluye un terminal para conectar el cable de fase. (pos. 6).

La figura, solo para mayor claridad, muestra una especie de "disposición", una caldera casera. Naturalmente, en los modelos ensamblados en fábrica, todo esto parece más preciso.

Las diferencias en los modelos trifásicos, de hecho, están solo en el diseño de los electrodos y en el aumento asociado en las dimensiones de todo el producto.

Todavía se proporciona una conexión terminal en el cuerpo de la caldera, está diseñada para cambiar los cables cero y de tierra. Y dentro del cilindro de trabajo hay tres electrodos (según el número de fases), que se colocan estructuralmente en un bloque dieléctrico común a distancias iguales, en las esquinas de un triángulo equilátero.

Los electrodos son una parte reemplazable de la caldera; en caso de falla, se pueden reemplazar por otros nuevos.

Por supuesto, en el área donde el cilindro central de trabajo está silenciado por la unidad de conmutación, se proporciona un aislamiento hidráulico y eléctrico confiable. En los modelos de fábrica, para minimizar la probabilidad de lesiones eléctricas a los habitantes del apartamento, la carcasa está cubierta con un compuesto de poliamida aislante especial.

Las dimensiones de las calderas de electrodos pueden variar mucho: desde calentadores en miniatura que sirven solo a uno o unos pocos radiadores de calefacción, hasta instalaciones potentes que pueden proporcionar calor a un edificio grande. A menudo, dichas calderas se combinan en una especie de "baterías" con conexión en paralelo, y se ponen en funcionamiento simultánea o selectivamente, según sea necesario mantener una mayor o menor potencia de calefacción.

De hecho, la mayoría de los modelos de calderas en el propio cuerpo ya no tienen ningún control o dispositivos adicionales. Todas las funciones de monitoreo y control se colocan en módulos separados de diversos grados de complejidad.

El conjunto más simple de equipos de control está equipado con un sensor de temperatura que se instala en la tubería de suministro y controla el grado de calentamiento del refrigerante. Los sistemas más precisos ya tienen dos sensores: en la entrada y salida de la caldera. El nivel de calentamiento requerido se establece en el panel de control, y la automatización suministrará energía a los electrodos en función de los valores actuales, teniendo en cuenta su histéresis (rango establecido).

También existen esquemas de control y gestión mucho más complejos: son un "chip" de algunos fabricantes de dichos equipos. Básicamente, están diseñados para mantener unas condiciones confortables con el menor consumo energético posible.

Trataremos las ventajas y desventajas de la caldera de electrodo.

Esta es probablemente la pregunta más importante: en el transcurso de la presentación ya se ha señalado que se atribuyen muchas ventajas y desventajas reales e inverosímiles a dicho equipo. Por lo tanto, es mejor comprender lentamente, para cada elemento.

¿Qué dicen de las ventajas de las calderas de iones?

  • Si consideramos las calderas eléctricas de igual potencia, entonces, en términos de tamaño compacto y bajo peso, las calderas de iones están fuera de competencia.

Esta es una cualidad indiscutible; de ​​hecho, la simplicidad de la contracción predetermina el tamaño pequeño. Esto es especialmente pronunciado en comparación con los modelos de inducción, que son "famosos" por su masividad y dimensiones considerables.

  • La caldera de electrodos no requiere procedimientos de coordinación durante la instalación, no necesita chimenea ni ventilación de suministro adicional.

No se puede discutir con esto, pero todos los equipos de calderas eléctricas en general tienen las mismas ventajas, y los modelos de electrodos no se destacan en este sentido.

  • A los electrodos se les atribuyen indicadores de eficiencia literalmente "fabulosos"; supuestamente, su consumo de electricidad es casi la mitad que el de otras calderas eléctricas.

En general, todas las apuestas eléctricas tienen una eficiencia que tiende al 100%: no hay unidades de fricción, no hay engranajes mecánicos, no hay absolutamente ninguna eliminación de productos de combustión: toda la energía eléctrica se convierte en calor. Otra cosa es que, digamos, las calderas que usan el principio de calentamiento resistivo son más inerciales, es decir, necesitan más tiempo para llegar al modo nominal, y en la “aceleración” del electrodo se tarda mucho más rápido. Pero en el futuro, apenas habrá ventajas. Simplemente no es serio esperar algún tipo de "afluencia de energía desde el exterior", ya que la ley fundamental de la física sobre la conservación de la energía no puede ser engañada.

  • Las calderas de electrodos son seguras desde el punto de vista de que si el refrigerante sale del sistema de calefacción, no provocarán sobrecalentamiento ni agotamiento.

Esta propiedad de ellos es bastante obvia. Si no hay agua (refrigerante) en el cilindro de trabajo, entonces el circuito simplemente está abierto y, en principio, la caldera no puede funcionar en tales condiciones.

  • Las calderas de iones son insensibles a las fluctuaciones de tensión de red.

Esta es una declaración bastante controvertida, si no incluso absurda. Mire cualquier calentador que funcione en un tipo resistivo; tampoco tiene pretensiones de caídas de voltaje, su potencia de calentamiento actual simplemente se reduce. Desde este punto de vista, la caldera de electrodos no se diferencia mucho de ella. Y, en general, se necesita un voltaje estable no tanto para el calentador como para la unidad de monitoreo y control y el equipo adicional del sistema de calefacción. Entonces, en condiciones de inestabilidad en la red eléctrica local, todavía es difícil prescindir de la instalación de un estabilizador.

¡La electrónica de control precisa para calderas de calefacción requiere un voltaje estable!

Lea más sobre cómo funciona, cómo elegirlo correctamente de la variedad que se ofrece a la venta; lea en una publicación separada de nuestro portal.

  • El calentamiento del agua en la caldera de electrodos es tan rápido que se crea por sí mismo la presión necesaria, lo que permite gestionar con circulación natural, sin el uso de bombas.

Esto es, por supuesto, un concepto profundamente erróneo. De hecho, inmediatamente después de la puesta en marcha, este efecto puede expresarse hasta cierto punto, pero cuando el sistema alcanza el modo de diseño, la diferencia en la densidad del refrigerante en la entrada y salida de la caldera no diferirá de ninguna manera de los sistemas con otros modelos de dispositivos de calefacción.

La bomba en el sistema, especialmente equipada con una caldera eléctrica, se convierte en un elemento indispensable; tal adición lo hace más económico y manejable. Y el costo de alimentar la bomba es incomparable con las pérdidas de energía que se desperdician para asegurar el movimiento del refrigerante a través de las tuberías en un sistema con circulación natural. Por lo tanto, la bomba de electrodos no crea ninguna preferencia en este sentido.

  • La compacidad de las calderas de electrodos les permite instalarse en sistemas de calefacción existentes como fuentes adicionales de energía térmica.

Sí, esto se practica, y la caldera de electrodos, según la potencia y las dimensiones del modelo, se puede instalar tanto en la sala de calderas como directamente en los locales residenciales, justo al lado de los radiadores. Se puede poner en marcha un dispositivo eléctrico "para ayudar" al principal, venir "a sustituir" cuando la fuente de calor principal necesita algún tipo de pausa tecnológica o de mantenimiento. Especialmente exitoso es el uso de calderas eléctricas junto con otras calderas con su conexión común a tanques de inercia; esto le permite acumular potencial de energía durante el período de la tarifa preferencial nocturna.

Tanque de inercia (acumulador de calor) - optimización del sistema de calefacción del hogar

La acumulación de calor generado por una caldera de combustible sólido durante el período de quema de un marcador de leña, o por una eléctrica, durante la operación de una tarifa preferencial, es una forma directa de aumentar la eficiencia de la operación del sistema de calefacción. Cómo funciona y cómo abordar adecuadamente la elección de dicho equipo, en una publicación separada del portal.

Si se usa un circuito mixto que usa un electrodo y otra caldera, entonces el portador de calor común debe cumplir con el principio de calentamiento del electrodo, o se usa un tanque de compensación con un intercambiador de calor adicional que no permite la mezcla de portadores de calor.

  • La baja inercia de la caldera de electrodos simplifica enormemente el proceso de ajuste fino del sistema de calefacción.

Una declaración muy controvertida: completo con sistemas de control simples, esto solo conducirá a ciclos de inicio y parada más frecuentes, lo que no es una bendición en absoluto. Además, los electrolitos tienden a cambiar sus características eléctricas cuando se calientan, y no de forma lineal. Esto hace que la depuración correcta del sistema de calefacción y el control preciso del mismo no sea una tarea fácil. Las calderas eléctricas con elementos calefactores o inducción en este sentido parecen preferibles.

  • El funcionamiento de las calderas de electrodos no daña el medio ambiente.

Esta propiedad es inherente a todas las instalaciones eléctricas en general: no hay emisiones a la atmósfera. Pero, por otro lado, las calderas de electrodos son aún menos “seguras”, las semanas de sus “hermanas” son cuestión de la composición química del refrigerante utilizado, que muchas veces contiene sustancias muy tóxicas. La eliminación de tales líquidos debe ser realizada por especialistas, de acuerdo con todas las reglas, en ningún caso se permite el drenaje ni al suelo ni al sistema de alcantarillado.

  • Las calderas de electrodos son famosas por su bajo costo.

Nuevamente, parecería indiscutible, ya que el precio de los calentadores en sí se encuentra en un rango muy asequible. Pero muy a menudo también hay una "trampa de marketing". Agregue al costo de la caldera el precio de la unidad de control, los sensores de temperatura, la bomba de circulación, y el resultado general será bastante comparable con, por ejemplo, una caldera de elementos calefactores, en cuyo diseño ya se proporcionan todos estos nodos.

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Y sin dispositivos adicionales de monitoreo y control, operar una caldera de electrodos no solo no es rentable, sino también muy peligroso: dejar descontrolado el proceso de calentamiento extremadamente rápido del agua es lo mismo que colocar una bomba con una acción congelada: tarde o temprano definitivamente lo hará. explotar.

Por lo tanto, al comprar, debe centrarse no solo en el bajo costo ampliamente publicitado de las calderas de electrodos, sino también en el nivel de precios de todo lo necesario para su funcionamiento eficiente y seguro del contenido del hardware.

Desventajas reales e inverosímiles de las calderas de electrodos.

Incluso una mirada superficial a los aspectos negativos atribuidos a las calderas de electrodos puede generar un prejuicio contra dicho sistema de calefacción de antemano. Sin embargo, ¿es todo cierto? Veamos un poco más profundo aquí.

  • El refrigerante debe ser siempre de alta calidad, con una composición química equilibrada y correctamente seleccionada.

Esto es cierto, y tal requisito a veces causa muchos problemas. La composición debe dar una buena ionización, tener suficiente capacidad calorífica, un amplio rango de temperatura de funcionamiento, ser segura desde todos los puntos de vista y no causar corrosión química activa de las partes metálicas del sistema. El líquido no debe tener una resistencia demasiado alta, de lo contrario, es posible que la corriente no fluya a través de él. En una palabra, hay muchos criterios.

Puede ser muy difícil para un propietario inexperto elegir la composición óptima, y ​​la composición llena "a ojo" es bastante capaz, aunque asegura el funcionamiento del sistema en principio, para reducir drásticamente su eficiencia, minimizando todas las principales ventajas de ion calderas. Si también tenemos en cuenta el hecho de que el refrigerante "envejece" rápidamente y cambia sus cualidades, requiere un reemplazo regular, entonces esto, por supuesto, en conjunto, plantea muchas preguntas sobre la facilidad de operación de dicho sistema.

  • El uso de calderas de iones limita a los propietarios con una elección de radiadores de calefacción.

Un reproche perfectamente justo. De hecho, los radiadores de hierro fundido o acero están contraindicados para tales sistemas de calefacción. Los posibles fenómenos de corrosión de los metales ferrosos pueden alterar la composición química del refrigerante y reducir sus cualidades electrolíticas. Además, la capacidad calorífica excesivamente alta del hierro fundido, combinada con el gran volumen interno de tales baterías, hará que la caldera de electrodos funcione casi sin pausas, y tendrá que olvidarse de la eficiencia.

La mejor opción para tales calderas es esta. Aluminio de buena calidad. Pero no se recomiendan los radiadores económicos hechos de aluminio reciclado (generalmente fabricados con tecnología de extrusión): el metal contendrá muchas impurezas y esta circunstancia alterará muy rápidamente la composición química equilibrada del refrigerante.

  • Otra desventaja de la misma serie es que tales calderas no deben usarse en un sistema de calefacción abierto.

Así es: el libre acceso del aire atmosférico al refrigerante puede, en primer lugar, aumentar drásticamente su corrosividad y, en segundo lugar, desequilibrar la composición química requerida del líquido.

  • El agua del sistema de calefacción no debe utilizarse para necesidades domésticas o técnicas.

No está claro por qué esto se atribuye solo a las calderas de electrodos. ¡A un buen propietario nunca se le ocurriría tomar agua del circuito de calefacción, independientemente de la caldera que esté instalada en él! Hay otras formas de obtener agua caliente para esto, por ejemplo, instalando una caldera de calefacción indirecta. Y la caldera de electrodos no es diferente de otras en este sentido.

  • Un circuito que utiliza una caldera de electrodos siempre presenta requisitos especiales para una conexión a tierra confiable.

Sí, lo es. La importancia ya es grande a partir de las posiciones en que el cuerpo de las calderas de electrodos es uno de los electrodos, a diferencia de todos los demás tipos de equipos. Si en otros dispositivos está de moda limitarnos a instalar un RCD, en este caso tal medida será ineficaz, también debido a las peculiaridades del principio de funcionamiento: el RCD funcionará constantemente debido a fugas inevitables. Entonces, para garantizar la seguridad, solo una conexión a tierra confiable.

Sin embargo, para ser justos, notamos que una conexión a tierra de alta calidad es necesaria en general para todos los aparatos eléctricos potentes. Entonces, esto no es, en el sentido literal de la palabra, una desventaja de las calderas de iones, sino que simplemente pertenece a la categoría de mayores requisitos para garantizar la seguridad de su funcionamiento.

  • El límite superior de calentamiento del refrigerante en sistemas con calderas de electrodos es de 75 grados.

Todas las calderas tienen un umbral de calentamiento; para esto, existen unidades de control y gestión para monitorear esto. En las calderas de electrodos, este umbral se debe a que, a valores caloríficos más altos, comienzan fuertes cambios en las características electrolíticas del refrigerante, lo que conduce a un consumo excesivo innecesario de electricidad sin transferencia de calor útil.

Sin embargo, para los sistemas de calefacción autónomos domésticos, dicho umbral de temperatura suele ser suficiente para una calefacción de espacios eficiente.

  • Los electrodos de las calderas de iones tienen una vida útil no positiva, crecen demasiado rápidamente y requieren reemplazo.

Muy discutible. Quizás los propietarios que usaron refrigerante de baja calidad llegaron a esa conclusión, lo que condujo a la rápida formación de incrustaciones. En condiciones normales, los electrodos sirven mucho.

Pero incluso si ha llegado la fecha límite para reemplazar los componentes defectuosos (y esto sucede con absolutamente cualquier equipo eléctrico), tal operación no puede llamarse particularmente costosa o complicada.

  • La instalación de una caldera de electrodos, la depuración y el arranque del sistema de calefacción son procedimientos bastante complejos que requieren la participación de especialistas.

Aquí habría que separar los conceptos. La instalación de la caldera en el circuito de calefacción, por el contrario, es muy simple y comprensible. Pero en cuanto a la depuración, entonces, por desgracia, tenemos que estar de acuerdo con esto. Es extremadamente difícil evaluar correctamente la composición química del refrigerante, la eficiencia general del sistema, sin tener la experiencia adecuada y sin el equipo necesario. Esto significa que debe estar preparado para la llamada anual de especialistas para el trabajo preventivo antes del inicio de la temporada de calefacción.

Esperamos que la información en esta sección de la publicación ayude a evaluar cuidadosamente las perspectivas para instalar este tipo de caldera. Si, en opinión de los propietarios potenciales, las ventajas de este principio de calefacción superan las desventajas, puede proceder a elegir entre la gama disponible para la venta. Más sobre esto en la siguiente sección de la publicación.

Descripción general del mercado ruso de calderas de electrodos.

Cabe señalar que a pesar de la inconsistencia en la evaluación de las calderas de electrodos, su popularidad es bastante alta e incluso tiende a crecer. Naturalmente, los fabricantes tienen esto en cuenta y presentan una cantidad considerable de modelos al mercado ruso. Considere las marcas más populares en nuestra área.

Calderas de la empresa "Galan"

Esta es una empresa de Moscú que se ha convertido en pionera en la producción de equipos de calentamiento de electrodos. Además, cierta información nos permite decir que este es un líder en el desarrollo de tecnología innovadora, no solo entre las empresas rusas, sino también a una escala global más amplia.

Los primeros desarrollos fueron patentados y puestos en producción en masa a principios de la década de 1990. Se puede decir con un alto grado de certeza que la marca Galán aún sigue siendo una especie de "creador de tendencias" en esta área.

Si realiza una consulta de búsqueda en Internet sobre el tema "caldera de electrodo", es casi seguro que las primeras líneas en la lista de información recibida estarán ocupadas por productos Galan.

Precios para la gama de modelos de calderas Galán.

Calderas Galán

La gama moderna de calentadores de electrodos para sistemas de calefacción está representada por tres líneas de productos. Cada uno de ellos tiene varios modelos de diferentes capacidades.

  • Para grandes mansiones, para edificios de apartamentos o para calentar grandes instalaciones domésticas o públicas, se utilizan calderas de la línea Galan-Volkan. Operan exclusivamente desde una fuente de alimentación trifásica y están representados por modelos de potencia. 25, 36 y 50 kw.
  • Línea de potencia media - "Géiser". Tiene sólo dos modelos, con una capacidad de 9 y 15 kW. Adecuado para la mayoría de las casas de campo de tamaño mediano.
  • Finalmente, los modelos más compactos son la línea Ochag, de 2 a 6 kW. Pese a su modesto tamaño y apenas “medio kilo” de peso, detrás de ellos se reclaman indicadores muy serios, suficientes para calentar casas pequeñas.
Ajustes principales"Volcán 50""Volcán 25""Géiser 15""Géiser 9""Hogar 6""Hogar 5""Hogar 3"
Voltaje consumido, voltios380 380 380 220 o 380220 220 220
Habitación climatizada, m³antes de 1600hasta 850hasta 550hasta 250 / hasta 340más de 200hasta 120
Volumen de refrigerante en el sistema, litros300-500 150- 300 100- 200 50-100 35-70 30-60 25-50
Consumo de energía, máx., A2×37.937.5 22.7 13,7/40 27.3 22.7 13.7
Consumo pico de potencia en kW, a tº de agua 90ºС50 25 15 9 6 5 3
Consumo de energía en kW, en promedio por temporada (6 meses) del 15 de octubre al 15 de abril.hasta 36000kWhasta 18000kWhasta 12000kWhasta 8000kWhasta 6000kWhasta 5000kWhasta 3000kW
Temperatura de salida recomendada, ºС60 60 60 60 60 60 60
Diámetro de acoplamiento para conectar la caldera al sistema de calefacción.32 32 32 32 25 25 25
peso. kg11.5 6,5 6,5 6,5 0.5 0.5 0.5
diámetro, milímetro130 130 130 130 35 35 35
longitud, milímetro570 460 410 360 335 320 275
Precio en la configuración básica25000 16000 15800 15500 12500 12000 11500

Las calderas de electrodos Galan en sí mismas son un diseño bien establecido y probado, que se ha producido durante mucho tiempo sin cambios fundamentales. Pero la automatización para ellos se mejora constantemente y se repone con nuevas muestras.

El paquete básico (cuyos precios se indican en la tabla) incluye la unidad de control Navigator. Si lo desea, puede sustituirlo por un modelo Navigator KT+ más avanzado, por supuesto, con el correspondiente recargo.

También son posibles configuraciones más caras y "elegantes", que incluyen controladores de temperatura digitales para suministro y retorno, módulos de control de bombas de circulación, termostatos de habitación remotos que controlan la temperatura del aire en las instalaciones, dispositivos adicionales para garantizar la protección y la seguridad de funcionamiento.

Vídeo: vídeo de presentación de las calderas de electrodo Galán

Calderas electrodo marca "EOU"

Bajo esta abreviatura se encuentra un nombre muy simple y elocuente: "Instalación de calefacción que ahorra energía". Un producto de desarrollo y producción rusos, popular en varios países cercanos y lejanos en el extranjero y con certificación de calidad internacional.

La gama de calderas EOU está representada por dos líneas: modelos que funcionan en una red monofásica de 220 V, con una potencia de 2 a 12 kW, y diseñados para un suministro trifásico de 380 V, con una potencia de hasta 120 kW . Curiosamente, la gama de modelos conserva las mismas dimensiones externas de los dispositivos: se muestran en la ilustración a continuación.

La siguiente tabla muestra las características de la gama de modelos de calderas EOU, diseñadas para una red de suministro de energía monofásica, como las más populares para calentar casas privadas pequeñas y medianas.

Ajustes principales1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/12
Tensión de funcionamiento, voltios~220 ~220 ~220 ~220 ~220 ~220 ~220 ~220 ~220 ~220
El consumo de energía. kilovatios2 3 4 5 6 7 8 9 10 12
Volumen de la habitación calentada, m³120 180 240 300 360 420 480 540 600 750
Superficie calentada, m²40 60 80 100 120 140 160 180 200 250
Consumo de electricidad por día, kW2-16 3-24 4-32 5-40 6-48 7-56 8-64 9-72 10-80 12-96
El aumento de agua en el sistema de agua (sin bomba), metros de agua. Arte.3 4 5 6 7 8 9 10 11 13
Límites de control de temperatura,hasta 95
Número de electrodos, uds.uno
Peso, no más de, kg3
El precio del dispositivo, sin panel de control, frota.4500 4700 4900 5000 5300 5500 5800 6000 6200 6300
El precio de un conjunto de accesorios para montar el panel de control, frotar.1410 2000 2000 2000 2000 2000 3200 3200 3200 3200

El fabricante declara que el equipo está listo para funcionar sin problemas durante 30 años, y durante la primera década otorga una garantía de fábrica.

Te puede interesar información sobre lo que es

Calderas de electrodos (iones) "Beryl"

No en vano, la palabra "iónico" se coloca entre paréntesis en el título de esta subsección; este es exactamente el caso ya mencionado anteriormente cuando un fabricante clasifica entre electrodos y dispositivos de iones de su propio diseño. Algunos modelos proporcionan un sistema electrónico especial para evaluar el estado cuantitativo y cualitativo del medio iónico del refrigerante con el desarrollo de modificaciones apropiadas al modo de funcionamiento del equipo.

La gama de modelos se presenta en dos tamaños estándar, respectivamente, para una red de suministro de energía monofásica (potencia de 2 a 9 kW) y trifásica, hasta 33 kW. Las dimensiones de las calderas se muestran en la siguiente ilustración:

Cabe señalar que las calderas de este fabricante tienen un rasgo característico: "espejo", a diferencia de otras marcas, la ubicación de la unidad de potencia: se encuentra en la parte superior, a lo largo del refrigerante. Esto, por cierto, simplifica enormemente el trabajo de instalación y mantenimiento, incluido el cableado o incluso la sustitución del bloque de electrodos por uno nuevo; todo es mucho más asequible.

La siguiente tabla muestra el nivel de precios para varios modelos de calderas Beryl y para los módulos de control recomendados para ello.

Nombre de calderas, sistemas de control, otros componentes:precio, frotar.
Calderas iónicas BERIL con unidad de automatización (cambio de potencia manual en pasos de 200 (600) W)
5000
9000
Centralita de control "Euro" para calderas 220V y 380V15000
Calderas iónicas BERIL con unidad de automatización (cambio de potencia automático y manual, paso 600 W)
Calderas 380 V con unidad triac, potencia 6, 9, 12, 15, 25, 33 kW20000
Módulo de control CSO (con función de modo PID)15000
Calderas iónicas BERIL con automáticos (cambio de potencia automático o manual en incrementos de 2 kW)
Caldera 380 V con grupo triac incorporado, potencia 100 kW75000
Caldera 380 V con grupo triac incorporado, potencia 130 kW100000
Centralita CSU (con función modo PID) para calderas de 100 y 130 kW25000
Calderas de electrodos BERIL y automatización para las mismas
Calderas 220 V; potencia 5, 7, 9 kw5000
Calderas 380 V; potencia 6, 9, 12, 15, 25, 33 kw9000
Centralita de control ETsRT GECK para calderas 220 y 380 V9000
Refrigerante recomendado
Refrigerante BERIL V.I.P. a base de propilenglicol, umbral de cristalización -45 ºС, bote de polietileno 20 litros2500

Por cierto, en términos de equipos de control, esta empresa está tratando de marcar la pauta. A elección del consumidor se ofrecen módulos de control manuales, semiautomáticos y completamente automatizados. Es posible ajustar los niveles de potencia involucrados en ciertos pasos, lo que asegura un funcionamiento más suave y económico de todo el sistema.

Los módulos de control más modernos monitorean el estado del sistema de calefacción en tiempo real, están equipados con unidades triac especiales, dispositivos de respuesta PID. Dichos sistemas de control solo pueden evaluar los indicadores actuales de los sensores, pero también predecir la situación, mientras desarrollan enmiendas correctivas al modo de funcionamiento establecido de la caldera. Como resultado, tales modelos dan un efecto muy significativo, estimado en 15-20%, de ahorro de consumo de electricidad sin pérdida en la comodidad del microclima creado en las instalaciones.

Las calderas de electrodos son un caso raro, pero muy agradable, para comprender cuándo, al elegir el modelo óptimo, no es necesario buscar muestras extranjeras: los equipos rusos de esta clase están a la vanguardia con confianza. De toda la gama importada, solo se pueden mencionar las calderas de la empresa letona STAFOR, que son demandadas entre nuestros consumidores por su alto rendimiento de confiabilidad y seguridad.

El fabricante completa sus productos con las necesarias unidades de control y monitorización de diseño propio. Además, la gama incluye un refrigerante de marca diseñado específicamente para centrales eléctricas de iones, así como un aditivo especial "STATERM POWER", que permite ajustar con precisión la composición química del refrigerante para lograr la máxima eficiencia de la caldera.


Evgeny AfanasievEditor en jefe

autor de la publicación 07.11.2016

¡Hola de nuevo! Muchos de vosotros habéis oído hablar de las maravillosas calderas de electrodos que ahorran mucha electricidad. Surge una pregunta legítima: “¿Cómo y por qué sucede esto?” Tratemos de averiguar dónde está la verdad y dónde está la ficción. Comencemos explicando los principios físicos de la caldera de electrodos.

El principio de funcionamiento de la caldera de electrodos.

El principio físico aquí es simple: el refrigerante en el sistema de calefacción se calienta al pasar directamente una corriente eléctrica a través de él. Las fases de la red eléctrica están conectadas al grupo de electrodos y el cero está conectado al cuerpo de la caldera. Y en la red habitual está conectado al elemento calefactor. Para que te quede más claro, mira la siguiente imagen:

La liberación de calor se produce debido al hecho de que el refrigerante tiene cierta resistencia. En general, la selección de un refrigerante para tales calderas es una tarea difícil:

  • El agua destilada no es adecuada porque no conduce la electricidad.
  • El agua con la adición de sal puede causar una corrosión acelerada de las partes metálicas del sistema y la formación de incrustaciones en los electrodos.

En los pasaportes para tales dispositivos de calefacción, los fabricantes generalmente escriben que se garantizará que la caldera funcione solo con su refrigerante, que incluye inhibidores de corrosión "especiales" u otra cosa. Me atormentan las sospechas de que esto se hace para, si es necesario, rechazar el servicio de garantía si el consumidor usó algún otro líquido. Los fabricantes recomiendan usar propilenglicol o etilenglicol para calderas de electrodos. Si está interesado, puede leer mi artículo sobre . Ahora toquemos una pregunta más.

Comparación de la eficiencia de un electrodo y una caldera eléctrica convencional.

Los fabricantes elogian las calderas de electrodos por su alta eficiencia. Explican la ausencia de pérdidas por el hecho de que la corriente eléctrica calienta directamente el refrigerante. Pero al mismo tiempo, por alguna razón, no se dice nada sobre las pérdidas al usar . Te daré una foto para recordarte su dispositivo:


Dentro del elemento calefactor, se calienta secuencialmente una espiral de nicromo, luego un relleno de periclasa y luego un tubo de metal. Toda esta estructura está muy enrollada y no hay cavidades de aire en el interior que puedan retener el calor. Por lo tanto, casi toda la energía liberada en la espiral de nicromo se gasta en calentar el agua. Exactamente igual que en la caldera de electrodos.

Hay una declaración más de los fabricantes: “La caldera de electrodos calienta el agua más rápido que el elemento calefactor. Porque el agua se calienta en todo el volumen de la caldera. Este es también un argumento controvertido. Hay poca agua dentro de la caldera y se aplica mucha energía para calentarla. Por supuesto, habrá algún tipo de ventaja en el tiempo, pero lo más probable es que no juegue un papel para usted. Y no traerá ningún ahorro prometido del 30%.

La temperatura del refrigerante en el sistema también es muy importante. Esto se debe a que cuando su temperatura aumenta, su resistencia disminuye. Y esto provoca un aumento en el consumo de energía:

Por este motivo, la temperatura del refrigerante no debe superar los 50°. ¿Y qué significará esto para ti? ¡Esta es otra emboscada! Por ejemplo, la transferencia de calor de los radiadores de aluminio se mide en función de la condición de que la temperatura del refrigerante sea de 90 ° y la temperatura del aire en la habitación sea de 20 °. A temperaturas de refrigerante más bajas, deberá aumentar el número de secciones del radiador. Entonces, por ejemplo, se hace en un sistema de calefacción llamado "Leningradka", donde los radiadores más distantes del elevador o caldera deben estar con una gran cantidad de secciones. Cuantas más secciones, más caro costará el sistema de calefacción. La única opción con tal temperatura de refrigerante es. Pero debemos recordar que para nuestro clima frío no son adecuados como sistema principal de calefacción.

La moraleja de todo lo dicho anteriormente es que la caldera de electrodos no presenta ninguna ventaja particular en términos de eficiencia frente a una caldera eléctrica convencional, pero sí dificultades añadidas de funcionamiento. Hablaremos de otras dificultades a continuación.

Dificultades en el funcionamiento de las calderas de electrodos.

Además de lo que se mencionó anteriormente, también hay "características" en el funcionamiento de dichos dispositivos de calefacción:

  • La necesidad de controlar el estado del refrigerante. Las propiedades del refrigerante cambian con el tiempo bajo la influencia de una corriente eléctrica, y el consumo de energía depende de estas mismas propiedades.
  • La necesidad de conectar a tierra todas las partes metálicas en todas partes: tuberías, radiadores, etc. Los sistemas de puesta a tierra son un placer caro y complicado
  • Proceso más rápido de corrosión de los metales bajo la acción de la electricidad. Los fenómenos de electrocorrosión destruyen no solo los grados negros, sino también los inoxidables.
  • Alta probabilidad de falla en el servicio de garantía de los equipos. Para no ser infundado, daré extractos del pasaporte para la caldera de electrodos:


En general, demasiados problemas para un solo dispositivo.

Breve resumen del artículo.

La caldera de electrodos es, por supuesto, una solución técnica interesante. Pero hay muchos problemas con su funcionamiento y son graves. Al mismo tiempo, no hay evidencia de su eficiencia, excepto por las promesas de los fabricantes y vendedores. También diré que, por alguna razón que desconozco, ni un solo fabricante conocido de equipos de calefacción produce calderas de electrodos. Es posible que esto sea causado por estos problemas. Con esta nota optimista, concluyo este artículo. Espero sus preguntas en los comentarios.

Al considerar varias opciones para calentar una casa privada, la mayoría de los propietarios prefieren las calderas de gas como los sistemas más económicos. Pero, ¿qué pasa con aquellos propietarios cuyas casas están ubicadas en lugares apartados, por ejemplo, en las profundidades del bosque, donde no hay un gasoducto central? Puede resolver este problema comprando una caldera de electrodos para calentar una casa privada.

Características de la caldera

Caldera de calefacción de electrodos de bajo consumo

Las calderas de electrodos son dispositivos de calentamiento directo, donde el calor se envía directamente al portador de energía. Esto le permite aumentar inmediatamente la potencia de la unidad, ya que no hay barrera en el proceso de transferencia de calor.

El calentamiento se produce debido a los electrodos sumergidos en un recipiente con refrigerante. La corriente se conduce a través de agua con una frecuencia de 50 Hertz, lo que elimina el fenómeno de la electrólisis, lo que significa que la superficie interna de la caldera estará libre de formación de incrustaciones. El proceso de calentamiento del refrigerante se lleva a cabo debido a la resistencia emergente, y esto sucede instantáneamente. Como resultado, el tanque puede mantenerse pequeño porque no hay necesidad de esperar a que el elemento caliente el agua.

Tales características de diseño de la caldera de electrodos reducen significativamente el consumo de energía en el sistema de calefacción.

¡Nota! En promedio, dichos equipos para calentar la misma área de la casa consumirán un 40% menos de electricidad que otros dispositivos eléctricos. Según los consumidores, esta es la ventaja más importante del equipo.

El dispositivo es bastante sensible a la composición del agua, por lo que no se puede usar agua corriente del grifo para operar la caldera de electrodos. Preliminarmente es necesario llevar a cabo un tratamiento especial del agua. Ideal cuando se utilizan anticongelantes recomendados por los fabricantes.

Vale la pena señalar una característica más de las calderas de electrodos: después de un tiempo, los electrodos se disuelven. Este proceso es natural, y su aceleración o desaceleración depende únicamente de la intensidad de uso del sistema de calefacción.

Acerca de los beneficios

Antes de hablar sobre las ventajas de una caldera de electrodos como sistema de calefacción en el hogar, se debe tener en cuenta que esta opción solo es posible si existe un cableado eléctrico confiable y una red estable. Cuando ocurren cortes de energía frecuentes y caídas repentinas de voltaje, no tiene sentido instalar dicho equipo, ya que la unidad no podrá funcionar normalmente.

Pero incluso aquí puede encontrar una salida si compra un generador diesel o un UPS de manera oportuna: una fuente de alimentación ininterrumpida. Acumula una cierta cantidad de electricidad, y puede ser suficiente para varias horas de funcionamiento de la caldera de electrodos en caso de accidente. Algunos modelos de UPS pueden regular el voltaje debido al estabilizador incorporado.

Además, en los pequeños pueblos suburbanos existe una cierta cuota para el consumo de electricidad por parte de una casa privada. De lo contrario, se requerirá un permiso especial, siempre que este problema se resuelva desde el punto de vista técnico.

Si los problemas descritos del propietario no conciernen, podrá apreciar todas las ventajas de la caldera de electrodo:

  • Alto nivel de seguridad. El equipo está diseñado de tal manera que se excluye la posibilidad de fuga de corriente eléctrica y, por lo tanto, chispas y otros fenómenos similares. Durante el funcionamiento, es casi imposible que se produzca una situación de incendio peligrosa, lo que permite utilizar la unidad para mantener la temperatura mínima sin supervisión externa.
  • Dimensiones compactas y posibilidad de empotrar en una red de calefacción a gas. Como resultado, la caldera de electrodos se pone en marcha cuando se detiene el suministro de gas.
  • Calentamiento rápido del sistema de calefacción, funcionamiento silencioso de la unidad y la posibilidad de reemplazar los elementos de calefacción sin cambiar todo el dispositivo.
  • La instalación es posible en locales residenciales sin la disposición de una sala de calderas y una chimenea. Además, la instalación de la unidad es muy sencilla y se puede realizar a mano.
  • Alta eficiencia: hasta un 96% durante el funcionamiento y, cuando se calienta, se ahorra alrededor del 40% de la electricidad. Al mismo tiempo, la contaminación está completamente ausente: hollín, humo, ceniza o humo.

Desventajas de las calderas de electrodos.


Calefacción eléctrica de una casa privada.

Las desventajas de tal dispositivo incluyen el costo demasiado alto de la electricidad. Pero si la casa se usa de vez en cuando y está situada lejos del núcleo de población, entonces la caldera de electrodos será una buena solución para calentar la casa.

Además, los dispositivos de electrodos son poco compatibles con algunos tipos de tuberías y baterías. Por ejemplo, cuando se utilizan radiadores de hierro fundido en un sistema de calefacción, surgen problemas debido a su superficie interna irregular y su gran volumen de refrigerante. Como regla general, una sección de una batería de hierro fundido contiene hasta 2,5 litros de agua.

Además, pueden surgir problemas debido al uso de tuberías de metal y plástico. En este caso, al elegir una caldera de electrodos, es mejor utilizar productos de polipropileno.

Otro matiz que se puede atribuir a una desventaja es la necesidad de mantener una resistencia constante al refrigerante. Se puede ajustar agregando aditivos especiales que evitan la formación de incrustaciones. La soda en este caso, como aconsejan algunos artesanos, por el contrario, contribuirá a este proceso.

Instalación y operación

Al instalar una caldera de electrodos, un requisito previo es la presencia de salidas de aire automáticas, así como una válvula de seguridad y un manómetro. Además, las válvulas de cierre deben colocarse cerca del tanque de expansión.

Un requisito previo para la instalación de la caldera es su ubicación vertical. Es muy conveniente hacer esto debido a la presencia en el kit de un accesorio especial para la superficie.

También es muy importante: las primeras tuberías de 1200 mm del sistema de calefacción deben ser de metal y el resto puede contener tuberías de otros materiales.


Calderas eléctricas de calefacción de doble circuito - instalación

Es mejor confiar la instalación e instalación de elementos como un sensor de control de clima o sistemas de control de temperatura a los maestros del centro de servicio.

Antes de instalar la caldera de electrodos, el sistema de calefacción debe enjuagarse con agua con la adición de agentes especiales descritos en el pasaporte del dispositivo. Si el sistema se limpia mal y el refrigerante es de mala calidad, la eficiencia de la caldera se reduce significativamente. Según las recomendaciones de los fabricantes, el agua destilada es la mejor opción de refrigerante.

La elección de un radiador para un sistema de calefacción de este tipo depende en gran medida del volumen total, es decir, el desplazamiento de todas las tuberías y radiadores. El desplazamiento óptimo debe ser de unos 8 litros por 1 kW de potencia unitaria. Si se supera este indicador, la caldera funcionará durante más tiempo, lo que significa que los costos de energía aumentarán.

Los radiadores deben ser de aluminio o bimetálicos. El uso de productos de hierro fundido en este caso es inaceptable, ya que se distinguen por una gran cantidad de impurezas en el refrigerante y reducen el funcionamiento de la caldera. Además, los radiadores de hierro fundido tienen un volumen sólido, lo que aumenta el consumo de energía.

Conclusión

El equipo de calentamiento de electrodos es un dispositivo confiable que ahorra energía y crea comodidad que tiene una serie de ventajas y desventajas. Sin duda serán apreciados por todos los usuarios y sus hogares. Después de todo, lo más importante es el calor del hogar y, gracias a los equipos modernos, se ha vuelto mucho más fácil proporcionarlo.