Преобразуването на електрическа енергия в топлина прави възможно натрупването на възобновяема енергия в периоди на свръхпроизводство. Това позволява на възобновяемите енергийни източници да работят непрекъснато, а зелената енергия да замени изкопаемите горива.

Електродните и парните котли предлагат рентабилна, нисковъглеродна пара за технологична топлина. Въпреки че приложението на тези технологии е все още ограничено, международният опит с електродните котли показва, че те са икономически жизнеспособни в много ситуации. Интегрирането на електрически бойлери с термично съхранение може да подпомогне гъвкавостта и устойчивостта на електрическата система, което позволява увеличеното използване на периодично възобновяемо електричество.

Електрическият парен котел произвежда пара, използвайки електричество като гориво, а не изкопаеми горива или горива от биомаса. Електрически генерираната пара или гореща вода е подходяща за много процеси, включително производство на храни и материали.

Тези котли обикновено са инсталирани в различни търговски сгради като например болници. Предимствата на електрическите парни и водни котли включват проста и лесна работа и значително по-ниски капиталови разходи.

Електродните и електрическите парогенератори са почти 100% ефективни и могат да следват отблизо променливи натоварвания. Те могат също така да имат относително ниски първоначални капиталови разходи и ниски разходи за поддръжка и експлоатация – особено ако ги сравняваме с котлите на твърдо гориво. Това означава, че въпреки че техните разходи за „гориво“ са по-високи на единица от традиционните горива, в някои случаи общите оперативни разходи могат да бъдат сравнително ниски.

Друга важна характеристика и основно предимство на електрическите котли е, че те могат да бъдат разположени много по-близо до мястото в инсталацията, където е необходима парата. Това допълнително намалява капиталовите разходи чрез минимизиране на тръбопроводите за разпределение на пара. Намаляването или елиминирането на топлинните загуби в тръбопроводите пък от своя страна намалява оперативните разходи. Опасностите от димоотводи, резервоари за гориво и горивни тръбопроводи също са елиминирани, което осигурява значителна безопасност и спестяване на място. Малките размери и лекотата на използване също могат да направят електрическите котли практичен избор за търговските обекти.

Технически особености на електродните котли

Електродните парогенератори произвеждат пара чрез преминаване през електрически ток директно през водата между високоволтови електроди на котела. Проводимостта на водата позволява висока плътност на тока да произвежда топлина във водата и да генерира пара. Мощностите на този тип котли варират от 30 kW до 30 MW и произвеждат пара при налягане до 40 bar(g).

Съвременните електродни парогенератори работят при разпределителни напрежения, което пък води до отпадане на необходимостта от трансформатори. Този тип котли използват силова електроника, за да позволи прецизен контрол на изхода и да сведе до минимум използването на тежки контактори. Дебит на пара се контролира от захранващи помпи с променлива честота, които непрекъснато модулират изхода на пара, за да отговарят на нуждите на процеса. Възможно е безстепенно намаляване от 100:1. Електродните парогенератори и котли могат да бъдат проектирани както за монофазна, така и за трифазна работа.

Ефективност

Електродните котли пренасят енергия директно към водата, което ги прави много компактни и следователно използват само 20% вода в сравнение с еквивалентен горивен котел. В сравнение с горивните котли, които имат висока термична инерция, електродните котли имат по-голяма гъвкавост и много високи скорости на нарастване и пълното извеждане на парата може да се постигне много по-бързо, обикновено за по-малко от минута.

Подобрен дизайн и устройство

Подобренията в дизайна на електродния парогенератор намаляват проблемите с поддръжката на по-стари конструкции, което намалява разходите за експлоатация и поддръжка.

• Съвременните електродни котли не се нуждаят от диелектрични бариери и предварително третиране на водата, което е изискванетп на по-ранните типове котли. Контролерите за проводимост автоматично управляват продухването, за да поддържат проводимостта на водата на идеални нива.
• Производителността на съвременните електродни котли се променя чрез контролиране на пропускателната способност на водата с помощта на интегрирани системи за захранваща вода и захранващи помпи с честотно управление. Тези функции премахват необходимостта от регулируеми електроди и системи за позициониране на електродния щит. В условия на ниско или никакво количество вода, циркулационната помпа спира, което води до спиране на котела и от своя страна увеличава безопасността на работа при ниско ниво на водата.

Електродни бойлери

Електродните котли могат да бъдат конфигурирани да произвеждат гореща вода, а не пара. Основната конструкция е подобна, но за производство на топла вода захранващата вода на котела циркулира вътрешно със скорост, която избягва достигането на температури за производство на пара при работното налягане на котела.

Преимущества

• Ниски капиталови разходи - Електродните котли са компактни и могат да се монтират близо до топлинни товари. Капиталовите разходи са около половината от тези на въглищните котли, където 90% от оперативните разходи през жизнения цикъл са разходи за енергия.
• Устойчивост - С малко компоненти и само с вода при висока температура, има малък термичен стрес и много малка загуба на топлина.
• Ефективност - С незначителни топлинни загуби, 99% от електричеството е достъпно като технологична топлина.
• Безопасност - Загубата на вода саморегулира тока на електрода т.е. липсата на водоснабдяване предотвратява работата на елемента. За разлика от горивните котли никоя част от електрода или електрическия котел не е с температура по-висока от тази на парата.
• Мрежова интеграция - Тъй като електрическите мрежи изискват по-бърза реакция, електродните котли могат да предложат значителна способност за реагиране при пикови приложения, балансиране на натоварването и резервни приложения
• Намалено време за престой - По-малко съставни елементи и по-бързи годишни прегледи (по-малко от седмица) водят до по-ниски разходи за експлоатация и поддръжка.
• Суха пара – Вертикалната структура на котела произвежда суха пара – обикновено около 99,8 %.