Индукциони бојлер (бојлер) - уређај и принцип рада

Уређај и принцип рада индукционог грејача

Поједностављени индукциони грејач састоји се од три компоненте:

• алтернатор (1);
• пригушница (2);
• језгро (3).

Проводна (метална, графитна) шипка смештена је у завојницу која се састоји од одређеног броја завоја проводника дате површине попречног пресека без директног контакта са њом, након чега се на контакте завојнице из напона примењује напон алтернатор. Око завоја калема формира се електромагнетно поље под чијим утицајем у штапу настају Фоуцаултове вртложне струје, загревајући језгро. Дакле, нема преноса топлоте у језгро, топлота се од њега ствара независно под утицајем струја које плутају у њему и може се пренети помоћу расхладне течности. Температура штапа не расте истовремено током масе, већ од површинских слојева до центра, у зависности од топлотне проводљивости материјала језгра. Истовремено, повећање фреквенције наизменичне струје смањује дубину индуктивног загревања, али повећава његов интензитет. Посебно се истиче чињеница да завојница око језгра остаје практично хладна током рада.

Овај поступак изгледа овако:

Подручја употребе

У индустрији се индукциони грејачи користе за следеће сложене процесе:

• ултрачисто топљење метала (производи се у каналним - бесконтактним индукционим пећима);
• савијање челичних цеви великог пречника;

  

• површинско каљење челичних производа (грађевински окови, делови преносних механизама алатних машина, итд.);
• термичка обрада малих делова сложене конфигурације;

  

У свакодневном животу такође се широко користе уређаји за индукционо грејање. Области њихове примене:

• аутономни системи грејања за домаћинство (за летње викендице, станове, приватне куће);
• индукционе плоче за кухање и кухињске плочице;
• пећи за лонче мале запремине за топљење метала у домаћинству;
• накит занат.

С обзиром да је главна тема чланка индукциони грејач, детаљно ћемо се задржати на котлу за грејање, који се заснива на идеји индуктивног загревања расхладне течности.

Индукциони грејач - котао за грејање

Од тада, како су власници кућа почели да уграђују аутономне системе грејања у своје домове, питање ефикасности котлова за грејање за њих остаје једно од најважнијих. Према овом индикатору, бар међу уређајима који генеришу топлоту из електричне енергије, предњаче индукциони котлови. Истовремено, њихова снага, која није упоредива са идентичним параметром таквог уређаја као подножни грејач, омогућава употребу јединица као главни метод грејања у великим просторијама.

Котлови за индукционо грејање састоје се од два круга - примарног (електромагнетног) и секундарног (цевоводи за размену топлоте). Прво коло, које се састоји од претварача напона и генератора топлоте са индукционим грејачем, ствара електромагнетно поље, вртложне струје и генерише топлоту. Други круг, који укључује измењивач топлоте са цевним системом, преноси ову топлоту кроз циркулацију расхладне течности до радијатора система грејања. Чиста вода или са адитивима се користи као носач топлоте.

Поред ова два круга, систем грејања укључује аутоматизацију, која је одговорна за рад појединих јединица јединице.

Савремени котлови са индукционим грејањем уграђују се само у круг размене топлоте затвореног типа, који у свом дизајну има мембрански експанзиони резервоар и принудну циркулациону пумпу. Коришћење циркулационе пумпе је принудна мера и то због мале запремине расхладне течности при великом интензитету загревања измењивача топлоте. Искључена је могућност природне циркулације у таквом систему - без пумпе вода ће кључати пре него што почне да се креће кроз цеви.

Важно! Индукциони котао увек мора бити уземљен. Поред тога, приликом уградње система грејања, круг за дистрибуцију грејног медија мора бити инсталиран из пластичних цеви из сигурносних разлога или се грејна јединица мора изоловати од челичног круга уметањем полипропиленских фитинга.

Котлови за индукционо грејање класификовани су на исти начин као и остали електрични грејни уређаји - у погледу снаге, дизајна, параметара потрошене електричне енергије. Али ови уређаји такође имају класификацију према конструктивном решењу електричног дела.

Сорте индукционих котлова

Постоје следеће врсте котлова за индукционо грејање, које су означене како принципом рада, тако и марком произвођача:

• САВ је врста и истовремено заштитни знак котлова нове генерације снаге 2,5 до 100 кВ, произведених у Русији од 2007. године;
• ВИН - скраћеница није само скраћеница за назив типа индукционих уређаја (вортекс индукциони грејачи), већ и патентирано име котлова произведених у Ижевску.

Индукциони грејачи САВ

За рад САВ јединица није потребна употреба претварача, на индуктор се напаја струја од 50 Хз. Електромагнетно поље индуковано примарним намотајем узрокује стварање вртложних токова у секундарном намотају, чију улогу у котловима ове врсте игра пресек затвореног круга цеви са расхладном течношћу. Овај део цеви - секундарни намотај се интензивно загрева под утицајем Фоуцаултових струја и преноси топлоту до расхладне течности која се присилно циркулише у систему грејања помоћу циркулационе пумпе.

Уређење система грејања врши се помоћу радијатора или лавиринт, подсећајући на подножно грејање, како би се повећала укупна површина спољне површине (пренос топлоте) цеви - круга грејања, најмање, не би требало да буде минималне дужине.

Котлови САВ се производе под напоном од 220В и 380В. Као расхладно средство користе воду (у чистој форми или са адитивима против смрзавања), као и средство против смрзавања. Потребно је око 5-20 минута да јединица достигне пуни радни капацитет (у зависности од запремине расхладне течности), ефикасност грејача таквих уређаја је најмање 98%. За ефикасно грејање просторија до 30 квадратних М. довољан је индукциони уређај капацитета 2,5 кВ, чија куповина, заједно са системима за аутоматизацију и контролу, коштаће око 30 хиљада рубаља.

ВИН грејне јединице

Котлови ове врсте су напреднији у погледу рада и дизајна, што, наравно, утиче на њихов трошак. За рад ВИН уређаја потребан је претварач - уређај за повећање фреквенције долазне струје. Струја високе фреквенције узрокује стварање електромагнетног поља високог интензитета, што заузврат изазива појаву јачих вртложних струја у секундарном намотају. Поред тога, измењивач топлоте и тело котла направљени су од феромагнетних легура са сопственим магнетним пољем. Резултат свих ових процеса је висок интензитет загревања измењивача топлоте и, наравно, носача топлоте.

ВИН-јединица капацитета 3 кВ довољна је за загревање просторије површине 35-40 квадратних метара.(у зависности од климатских услова и квалитета топлотне изолације спољних грађевинских конструкција).

Због веће продуктивности, ВИН јединице могу се користити не само у системима грејања за становање, већ и за снабдевање топлом водом. Да би се то учинило, додатни резервоари за складиштење опремљени заштитном аутоматизацијом се пресецају у круг расхладне течности, чији се капацитет израчунава у зависности од броја места за унос топле воде. Ови контејнери су снабдевени топлом водом циркулишући је у систему са директним протоком грејања индукционим грејачем.

Бојлери типа ВИН

Срце јединице је завојница која се састоји од великог броја завоја изоловане жице и постављена је вертикално у цилиндрично тело налик посуди. Унутар калема уметнута је метална шипка. Кућиште је херметички затворено одозго и одоздо завареним поклопцима; изводе се терминали за прикључак на електричну мрежу. Хладна расхладна течност улази у посуду кроз доњу одвојну цев која испуњава читав простор унутар тела. Вода загрејана на потребну температуру одлази у систем грејања кроз горњу одвојну цев.

Круг грејања средњег грејања

Захваљујући свом дизајну, када је повезан на мрежу, генератор топлоте непрестано ради пуним капацитетом, јер је нерационално снабдевање система грејања додатним уређајима за регулацију напона. Много је лакше користити циклично грејање и омогућити аутоматско искључивање / искључивање помоћу сензора температуре воде. Потребно је само подесити потребну температуру на дисплеју даљинске електронске јединице и она ће загрејати расхладно средство на ову температуру, искључујући индукциони елемент топле воде када се достигне. Након истека времена и хлађења воде за неколико степени, аутоматика ће поново укључити грејање, овај циклус ће се стално понављати.

С обзиром да намотај генератора топлоте омогућава једнофазну везу са напоном напајања од 220 В, јединице за грејање индукционог типа не производе се са великом снагом. Разлог је тај што је струја у колу превисока (преко 50 ампера), захтеваће полагање великих каблова, што је само по себи врло скупо. Да бисте повећали снагу, довољно је у каскаду приложити три инсталације за грејање воде и применити трофазни прикључак са напоном напајања од 380 В. На сваки уређај у каскади прикључите засебну фазу, фотографија приказује сличан пример рад индукционог грејања.

Грејање индукционим котловима

Дизајн карактеристике грејача типа "Сибтекхномасх" Користећи исти ефекат електромагнетне индукције, друга компанија развија и производи уређаје за грејање воде мало другачијег дизајна, што заслужује пажњу. Чињеница је да електрично поље створено вишеокретном завојницом има просторни облик и шири се из њега у свим правцима. Ако у ВИН јединицама расхладна течност пролази унутар калема, тада уређај индукционог котла Сибтекхномасх обезбеђује спирални измењивач топлоте који се налази изван намотаја, као што је приказано на слици.

Намотај ствара наизменично електрично поље око себе, вртложне струје загревају завоје цеви измењивача топлоте у којима се креће вода. Завојнице завојница састављене су у каскаду од 3 комада и причвршћене за заједнички оквир. Сваки од њих је повезан са засебном фазом, напон напајања је 380 В. Дизајн Сибтекхномасх има неколико предности:

• индукциони грејачи имају засебан склопиви дизајн;
• у подручју деловања електричног поља постоји повећана површина грејне површине и већа количина воде због спиралног круга, што повећава брзину грејања;
• линије за размену топлоте доступне су за испирање и одржавање.

Пример повезивања индукционог котла

Упркос разликама у дизајну генератора топлоте, ефикасност његовог рада је 98%, пошто у грејачима типа "ВИН" ову вредност ефикасности проглашава сам произвођач. Трајност јединица у оба случаја одређује се оперативношћу калема, тачније, животним веком намотаја и електричне изолације, овај индикатор постављају произвођачи у року од 30 година.

Процена маркетиншких тврдњи

Котлови за индукционо грејање приписују се многим предностима, често без аргумената. Наведимо ове карактеристике и дајмо оцену степена у којем изјаве одговарају чињеници:

Профитабилност

Изјава

Потрошња електричне енергије индукционим котловима је 20-30% мања у односу на друге електричне грејаче.

Чињеница

Сви електрични уређаји за грејање који не обављају механички рад претварају 100% енергије електричне струје у топлоту, њихова ефикасност је увек испод 100%, али се разликују у величини за различите уређаје у различитим условима. Да би се произвело 1 кВ топлотне енергије, потребно је потрошити више од 1 кВ електричне енергије, али колико више зависи од параметара дисипационог медија. Унутар котла су, наравно, присутни и губици - на пример, за грејање калема, јер било који проводнички материјал има отпор, али сви ови губици остају у соби

Важно! Бројила старог стила (бакелит) забележиће мању (1,6 - 1,8 пута) потрошњу електричне енергије од савремених електронских, јер нису пројектована да узимају у обзир реактивну снагу индукционих котлова.

Можда је ова чињеница због изјаве о ефикасности индукционих котлова.

Трајност

Изјава

Висока поузданост и дуг радни век опреме - више од 25 година.

Чињеница

Заправо, одсуство покретних делова искључује механичко хабање индукционих котлова. Али систем грејања са ВИН јединицом укључује циркулациону пумпу, чији су ресурси много скромнији. Поред тога, систем управљања и аутоматизације укључује механизме који се такође састоје од многих компонената које су подложне хабању.

Језгро индукционог грејача ради у условима сталног цикличног загревања и хлађења, температурних деформација, које су такође негативан фактор. Стога је претеривање назвати ресурс индукционих котлова готово неограниченим. Међутим, заиста је неколико пута већи од грејних елемената.

Конзистентност карактеристика током читавог животног века

Изјава

Одсуство стварања каменца на унутрашњој површини цеви осигурава константну ефикасност грејача и измењивача топлоте.

Чињеница

Каменац је таложење соли у води (течност за пренос топлоте). Количина ових нечистоћа у ограниченој запремини расхладне течности је такође ограничена и мала, па је утицај каменца на ефикасност грејача безначајан. А у индукционом котлу, секундарни намотај је под готово сталним вибрацијама и уопште не долази до стварања скале. Дакле, изјава је тачна, само је њен значај преувеличан.

Бука

Изјава

Рад котлова са индукционим грејањем је тих, што их разликује од осталих електричних грејача.

Чињеница

Изјава је тачна, али - сви котлови на струју не праве буку током рада, јер акустични таласи не улазе у опсег својих осцилација. Само циркулациона пумпа може да ствара буку, али ако желите, можете одабрати модел тихог рада.

Компактност

Изјава

Индукциони котлови су компактни, што је згодно при избору места за њихову уградњу.

Чињеница

То је заиста случај ако не користите каскаду индукционих котлова и не инсталирате међу резервоаре у присуству неколико места за унос топле воде у систем за довод топле воде, јер је индукциони грејач у великој мери мали комад цеви са намотајем.

Сигурност

Изјава

Сигурност уређаја је апсолутна.

Чињеница

Не постоје апсолутно сигурни електрични грејачи. При раду са индукционим уређајима није искључена могућност цурења расхладне течности из система, а генератор електромагнетног поља ће наставити да ради, а систем празних цеви ће се загревати. Да би се спречила појава такве ситуације, у дизајну котла је предвиђен уређај за аутоматско искључивање, али он такође може пропасти.

Због тога индукциони грејачи, који надмашују конкуренте по неким безбедносним критеријумима, нису потпуно безбедни.

Предности геотермалног грејања

Предности геотермални систем.

Велика уштеда

о Топлотне пумпе са земаљским извором имају ефикасност 5 пута већу од традиционалне системи грејања и производња топле водекоришћењем фосилних горива или електричне енергије.

о Њихов корисни ефекат је већи за 400%, па им је за снабдевање 4 или 5 кВ топлоте кућа потребна само 1 кВ електричне енергије.

о Стога се утроба земље претвара у наш главни извор енергије, а та енергија је потпуно бесплатна, тј. месечна уштеда се опипљиво одражава на нашим рачунима.

о Цене за геотермално грејање, одржавање у ЛЛЦ предузећу „Кућа вашег сна“ можете пронаћи тако што ћете нас контактирати, назовите данас.

Локални ресурс

о Не морате више да бринете о доступности и цени фосилних горива. Снабдевање вашим огњиштем енергијом загарантовано је са било ког места у вашој башти.

о Интегрисани систем климатизације

о Топлотне пумпе са земаљским извором пружају вам топлину зими, хлађење лети и топлу воду током целе године. Они. једна једина јединица пружа вам комплетан систем климатизације.

· Безбедност.

о Чињеница да више није потребан гас или резервоар за дизел гориво или било коју другу опасну супстанцу, у потпуности елиминише потенцијални ризик својствен овим производима. Као што су ризик од интоксикације, лошег мириса, контаминације, па чак и експлозија због могућих цурења.

Минимално одржавање и дуг радни век

о Иако делује иновативно, технологија која се користи у геотермалне топлотне пумпе, надалеко познат и потпуно поуздан.

о Од тренутка инсталације и покретања инсталације, ваша једина брига је да уживате у угодној температури у свом дому током целог дана.

Нема пламена или дима

Визуелна естетика није нарушена

Сви артикли топлотна пумпа налазе се под земљом или у вашем дому, тако да визуелна естетика није угрожена.

· Независност од спољне температуре.

Недостаци индукционих грејача

• Висока цена уређаја.
• Значајна тежина и компактност.
• Присуство фактора утицаја електромагнетног поља на тело и уређаје.

Размотримо последњу тачку детаљније.

Електромагнетно поље утиче на живе организме на исти начин као и храна у микроталасној пећници - загрева их до одређене дубине и то може имати последице. Интензитет удара поља, укључујући и на особу, одређује се таквим индикатором као густина енергетског флукса (ПЕС), која расте са повећањем фреквенције струје која се доводи у примарни намотај. Приликом рада индукционих грејача потребно је поштовати санитарну норму граничне вредности ПЕС која је утврђена у СанПиН 2.2.4 / 2.1.8.055-96, зависи од трајања изложености на терену и износи нпр. , за 8-часовну изложеност - 25 μВ / ск цм, једносатну - 200 μВ / ск цм.

Поред тога, зрачење индуктора негативно утиче на оближњу електронику и радио опрему, ометајући рад.

Важно! Да бисте се заштитили од утицаја електромагнетног поља, можете котао затворити металном мрежицом са фином мрежом (1к1, 2к2 мм) (Фарадаи-ов кавез) која није у контакту са телом котла и уземљена је.

Правила рада

Безбедан рад котлова са индукционим грејањем, као и свих осталих техничких уређаја, обезбеђује се поштовањем низа правила која се тичу њихове уградње и употребе након уградње:

• Котао мора бити уземљен.
• Удаљеност од уређаја до зидова на боковима треба да буде најмање 30 цм, од доње тачке котла до пода - 80 цм, од горње тачке до плафона - 80 цм.
• Индукциони котлови се уграђују само у затворени круг са мембранским експанзионим резервоаром.
• Систем треба да садржи блок сигурносних уређаја (манометар, ваздушни вентил, сигурносни вентил за надпритисак, систем за прекид температуре).

Уради сам

Комбиновани котлови за грејање на дрва и струју

Израда котла за индукционо грејање сопственим рукама није тешко, за ово морате имати довољну количину материјала и минималне вештине у раду са електричном опремом. Упутства за производњу таквог уређаја укључују низ узастопних тачака:

1. Избор материјала који ће се загревати. За ово се користе комади жице од челика или жичане шипке. Штавише, пречник ваљаног производа не прелази 7 милиметара, а дужина сегмента је 5 центиметара.
2. Тело котла делује и као основа завојнице индуктивитета и као део цевовода кроз који пролази расхладна течност. За производњу кућишта користе се пластичне цеви.
3. Уградња уређаја у круг грејања врши се помоћу адаптера. Кроз њих се доводи хладни носач топлоте и загрејани медијум се испушта.
4. Дно пластичне цеви постављено је металном мрежом.
5. Даље, комади жице се сипају у цев у таквој количини која ће у потпуности испунити унутрашњост тела.
6. После тога, горњи део апарата је зачепљен.
7. Следећи корак је намотавање око 90 завоја емајлиране бакарне жице на тело. Ова завојница је главни део уређаја за грејање.
8. Након сакупљања калема, могуће је прикључити опрему на круг грејања. Да бисте то урадили, потребно је уклонити део цеви и монтирати индуктор помоћу адаптера.
9. После тога, морате спојити завојницу на мрежу помоћу високофреквентног претварача.

Ова шема се сматра једном од најједноставнијих. Његова употреба помаже да се осигура висококвалитетно грејање собе, а уградња не одузима пуно времена.

Постоје и сложеније шеме за производњу таквих индукционих система, али њихова примена код куће захтева посебне вештине и више опреме.

Преглед реномираних произвођача

• Едисон - грејачи индукционог типа снаге од 4,7 до 500 кВ, произведени у Новосибирску, за домаће и индустријске потребе;

  

• Миратрон - производи руског произвођача опреме за индукционо грејање НПК Миратрон за употребу у домаћинству, који се одликују напредним дизајном који омогућава коришћење опреме без оштећења унутрашњости собе;

  

• Тецо-Хоусе - котлови за индукционо грејање са јединственим системом управљања, произведени од стране истоимене украјинске компаније према стандардима ЕУ и Руске Федерације.

Популарни модели из продавнице

Индукциони проточни бојлер ВКСЈР-Б6 максималне снаге до пет киловата користи метод загревања течности из магнетног поља калема. Уређај је правоугаоног облика и има димензије 270 к 200 к 68 мм и штеди електричну енергију. Излаз производи константну струју воде загрејане на 60 ° Ц. Обрађује од 6 до 11 литара у минути, време рада није ограничено, користи се за велике купке и базене запремине око 1 хиљаду литара.

Високофреквентни бојлер ВИН 7 производи се за загревање воде или рад у систему грејања куће са унутрашњом запремином до 350 кубних метара. Граница снаге износи 7 кВ, опрема се напаја из мреже од 220 В. Уређај је округлог облика, висине 615 мм и пречника споља 13 мм. Улазне и излазне цеви пречника 20 мм. Ефикасно загрева велику количину воде у минути, излазни капацитет је 5 хиљада 900 кцал на сат.

Индисонски уређај Едисон 4.7 за загревање течности у систему за довод и грејање воде производи 3 хиљаде 950 кцал на сат и троши 4,7 кВ. Могуће је прикључење на напајање домаћинства. Користи се за зграде са унутрашњом запремином до 240 кубних метара. Сет укључује стартну опрему, сензоре температуре и нивоа, контролни ормар. Произвођачи говоре о поузданим перформансама током периода од 30 година.