Журнал фильтра правок

'{{Чистить}} {{Викифицировать}} {{Нет иллюстраций}} {{нет ссылок|дата=10 декабря 2010}} '''Электродный котел''' – это агрегат прямого действия, т.е. без посредников. Нагрев воды происходит за счет протекания электрического тока через теплоноситель. Процесс нагрева происходит вследствие хаотичного движения ионов теплоносителя от анода к катоду с частотой 50 Гц (50 колебаний за одну секунду), что и вызывает быстрое повышение температуры теплоносителя. И, соответственно, эффективность нагрева зависит от свойств теплоносителя. А свойства теплоносителя, в свою очередь, зависят от количества примесей в ней. == Принцип работы электродного котла == Процесс нагрева в электроводонагревателе электродного типа происходит посредством протекания электрического тока через теплоноситель, за счет сопротивления которого и происходит нагрев. При этом явления электролиза (разложение воды на кислород и водород при пропускании через неё постоянного электрического тока) не наблюдается, так как катод и анод постоянно меняются местами с частотой электрической сети. Мощность, вырабатываемая электродным котлом при нагреве теплоносителя, рассчитывается согласно формуле: <math>P=J\cdot U</math>, где <math>\textit{P}</math> - мощность котла, Вт; <math>\textit{J}</math> - сила тока, А; <math>\textit{U}</math> - напряжение, В. Согласно закону Ома <math>~U=JR</math>, отсюда <math>J=\frac{U}{R}</math>, где <math>\textit{R}</math> - сопротивление жидкости, Ом, которое определяется согласно выражению: <math>~R=\gamma _{t} \frac{l}{S}</math>, где <math>\gamma _{t}</math> - удельное сопротивление теплоносителя, Ом•см; l - расстояние между электродами, см; S - площадь поперечного сечения электрода, см<math>^{2}</math>. Согласно табличным данным, если температура теплоносителя выше 18<math>{}^{^{0} } C</math>, то удельное сопротивление <math>~\gamma _{t}</math> определяется как: <math>~\gamma _{t} =\gamma (1-\alpha (t-18))</math>, где <math>~\gamma</math> =1300Ом/см - удельное сопротивление теплоносителя при температуре 18<math>{}^{^{0} } C</math>; t - температура теплоносителя, <math>{}^{^{0} } C</math>; <math>\alpha</math> - температурный коэффициент теплоносителя. Для углекислого натрия (соды) <math>Na_{2} CO_{3}</math> <math>\alpha ={\rm 0,0082}</math>. Таким образом, мощность, вырабатываемая котлом при нагреве теплоносителя, можно рассчитать как: <math>P=U^{2} \cdot \frac{1}{\gamma (1-\alpha (t-18))\cdot \frac{l}{S} }</math>, или после преобразования получаем <math>P=\frac{U^{2} \cdot S}{\gamma \cdot l} \cdot \frac{1}{1-\alpha (t-18)}</math> Таким образом, потребляемую электрическую мощность можно рассчитать согласно формуле: <math>P_{e}=P\cdot K_{kpd}</math> , где <math>~K_{kpd}</math> - коэффициент полезного действия котла. Для электродного котла <math>K_{kpd} \approx 0,98</math>. Таким образом, для электродного котла имеем следующее выражение для расчета потребляемой мощности: <math>P_{e} =\frac{U^{2} \cdot S}{K_{kpd} \cdot \gamma \cdot l} \cdot \frac{1}{1-\alpha (t-18)}</math> Как видим из полученного выражения, мощность электродного котла зависит от температуры теплоносителя. Оценим эту зависимость. В данном выражении имеем: <math>~K_{kpd}, \textit{U}, \gamma , l,\alpha =const</math> Принимая <math>A=\frac{U^{2} }{K_{kpd} \cdot \gamma \cdot l}</math>, имеем выражение <math>P_{e} =A\cdot S\cdot \frac{1}{1-\alpha (t-18)} =A\cdot S\cdot \frac{1}{(1+18\alpha )-\alpha t}</math> Визуально график зависимости энергопотребления котла от температуры теплоносителя будет иметь следующий вид (для простоты построения графика принимаем соотношение <math>A\cdot S</math> равным 1). Т.е. по данному графику видна зависимость энергопотребления от температуры теплоносителя. Экспериментально доказано, что электродный котел выходит на номинальную мощность при температуре теплоносителя 75 градусов. Согласно полученному выражению <math>P_{e} (t=75{}^{0} C)=A\cdot S\cdot \frac{1}{(1+18\alpha )-\alpha \cdot 75} =A\cdot S\cdot \frac{1}{1+{\rm 0,0082}\cdot {\rm (}18-75)} ={\rm 1,8776}A\cdot S</math> Т.е. если мы имеем котел мощностью 5 кВт, то при температуре теплоносителя 18 градусов котел потребляет 2,66 кВт, а при температуре 45 градусов - 3,42 кВт. Таким образом, можем выделить следующие особенности электродных котлов: * За счет простоты конструкции и принципа нагрева тепловые потери в котле сведены к минимуму, благодаря чему КПД электродных котлов близки к 100 (96-98%) * Так как теплоноситель является элементом электрической цепи, то в электродных котлах отсутствует проблема «сухого хода», или, другими словами, если из системы отопления по какой-либо причине вытекает теплоноситель, то электродный котел просто перестает работать из-за размыкания цепи, тем самым предотвращая аварийную ситуацию. * Энергопотребление электродных котлов напрямую зависит от температуры теплоносителя - чем ниже температура воды в системе, тем ниже энергопотребление. На номинальный режим энергопотребления котел выходит при условии, что температура воды в системе равна 75 градусам. * Рабочая температура электродного котла не должна превышать 75 градусов - при увеличении температуры увеличивается мощность котла, и, как следствие, нагрузка на электросеть. * Электродные котлы менее инертны, что позволяет быстрее разгонять систему до заданной температуры и эффективнее применять управляющую автоматику. * Электродные котлы не чувствительны к перепадам напряжения. С изменением напряжения изменяется лишь мощность котла, а в целом он продолжает работать. * Малые габариты и низкая стоимость. * Электродные котлы требовательны к качеству теплоносителя. * При установке электродного котла необходимо наличие хорошего заземления - из-за значительных токов утечки подключение котла после УЗО (устройства защитного отключения) невозможно. == См. также == * [[Котёл]] [http://галан.com.ua/cp18357-rukovodstvo-po-ekspluatatsii-elektrodnyh-kotlov-galan-chast-1.html Руководство по эксплуатации электродных котлов] [[Категория:Отопительная техника]] [[Категория:Теплотехника]]'