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 процес 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 фитинг, делови преносних механизама алатних машина, итд.);
- термичка обрада малих делова сложене конфигурације;
У свакодневном животу, уређаји за индукционо грејање се такође широко користе. Области њихове примене:
- аутономни системи грејања за домаћинство (за летње викендице, станове, приватне куће);
- индукционе плоче и кухињске плочице;
- пећи за лонче мале запреме за топљење метала у домаћинству;
- накит занат.
Будући 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 показатељу, бар међу уређајима који генеришу топлоту из електричне енергије, предњаче котлови са индукционим грејањем. Истовремено, њихова снага, која није упоредива са идентичним параметром таквог уређаја као грејач за подножје, омогућава употребу јединица као главни начин 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. Као носач топлоте користи се чиста вода или са адитивима.
Поред ова два круга, систем грејања укључује аутоматизацију, која је одговорна за рад појединих јединица јединице.
Савремени котлови за индукционо грејање 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 резултат је 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 безбедносних 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.
Инсталирање индукционог уређаја
Систем са индукционим котлом опремљен је циркулационом пумпом, експанзионим резервоаром, запорном и подесивом опремом (куглични вентили итд.). У приватним кућама, по правилу, користи се типична шема повезивања.
Уградња индукционих котлова врши се у складу са упутствима или техничким листом. Уређај се налази строго вертикално, доња доводна цевна цев је повезана са повратком, горња - са доводним цевоводом. Користе се само металне или метал-пластичне цеви.
Ако се одлучите за инсталирање индукционог електричног котла властитим рукама, не заборавите на уземљење. У непосредној близини инсталирани су сигурносна група, управљачки ормар, на улазу филтри, циркулациона пумпа и сензор протока.
Преглед индукционих котлова
На руском тржишту електричне котлове са индукционим типом представљају ЦЈСЦ НПК ИНЕРА (марка САВ), ЛЛЦ Алтернативе Енерги (марка ВИН), НПК Миратрон (марка Миратрон).
Прегледи индукционих грејача САВ су подједнако позитивни и негативни:
„САВ котао загрева воду у систему грејања брже од грејног елемента, али се и одмах хлади - утиче мала инерција. Уштеде се постижу подешавањем продуктивности аутоматике: прво се загрева максимално, а затим да би се температура течности одржавала на половини снаге “.
Сергеј Болдовски, Александров.
„Котао ЦАБ 5, према уверавањима продаваца, ради из утичнице. У ствари, потребан му је трофазни далековод и РЦД за рад изнад +60 ° Ц. Након квара или смањења напона у мрежи, аутоматизација се искључује, морате је покренути ручно. Када су контактирали произвођача, понудили су да га замене. Исти проблем са котлом који сте добили. "
Према прегледима, ВИН вртложни индукциони грејач у одређеној мери одговара декларисаним карактеристикама.
„ВИН-7 сам инсталирао пре две године. Без приговора, функционише нормално. Нисам приметио уштеду као такву, али размера се не формира. Генерално, осим по цени, она се не разликује од обичних котлова “.
Александар Сокин, Ростов на Дону.
Према купцима, бешумност индукционих котлова је условна вредност.
„Прикључио сам систем подног грејања на котао Миратон 6. Врло брзо се загревао, али брујање је стално, непријатно. Контролер не ради, задати ниво температуре не подржава “.
Препоруке за избор
1. Приликом избора котла, нагласак треба ставити на тачан технички прорачун губитка топлоте код куће. Ово је први и главни параметар.
2. Други критеријум је број фаза. Једнофазни се могу прикључити директно на утичницу, трофазни - само засебан далековод. Уземљење се врши у сваком случају.
3. Такође треба размотрити како ће се користити индукциони котао. Ако је потребно одржавати смањену стабилну температуру, довољан је уређај мале снаге од 2,5-6 кВ.
4. Неки произвођачи нуде да засебно купе програмер режима, ГСМ даљински управљач и други. Уз њихову помоћ, рад котла је оптимизован, а трошкови се у складу с тим повећавају.
Нудимо вам да погледате уводни видео преглед индукционих електричних котлова:
Сорте индукционих котлова
Постоје следеће врсте котлова за индукционо грејање, означене како по принципу рада, тако и према марки 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 доводи 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 подножје грејања, 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 чистом облику 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.
Популарност бренда
Унутрашњи део бојлера направљен је од био-стакленог порцелана, који пружа заштиту од корозије и повећава радни век уређаја. Сви Едисон бојлери имају једноставна упутства која се лако инсталирају чак и у малој соби. Бренд је брзо стекао популарност не само због свог квалитета, већ и због ниске цене. Према прегледима, бојлери воде Едисон доступни су апсолутно свима.
Да ли сте знали да ...
Бренд редовно одржава промоције, а котлови Едисон продају се са попустима и до 30%.
Шта купац добија одабиром бојлера са заштитним знаком Едиссон:
- једноставна инсталација;
- једногодишња гаранција;
- минимална потрошња енергије за грејање;
- функција одржавања температуре;
- висок ниво заштите од падова притиска и прегревања;
- комплетан сет делова, као и могућност да их лако купите одвојено.
Едисон бојлер је у могућности да обезбеди топлу воду у било које доба дана током целе године.
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 од осталих електричних грејача.
Чињеница
Сви грејни електрични уређаји који не изводе механички рад претварају 100% енергије електричне струје у топлоту, њихова ефикасност је увек испод 100%, али се разликује 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 ти 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 - преко 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, он је, у ствари, неколико пута већи од грејних елемената.
Конзистентност карактеристика током читавог животног века
Изјава
Одсуство стварања каменца на унутрашњој површини цеви осигурава сталну 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 њихових 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 довод 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 празни цевни систем 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 и мане
Према уверавањима произвођача, употреба котлова за индукционо грејање за грејање куће је континуирана предност без икаквих недостатака. Покушајмо да схватимо где је истина, а где маркетиншки трик.
1. Висока ефикасност. Ефикасност до 99% је типична за све типове електричних котлова.
2. Максимална заштита од каменца. Пошто не постоји директан контакт индукционог намотаја са расхладном течношћу (за разлику од грејног елемента), камен се може формирати само унутар цеви. Али затворени систем карактерише константно мала количина соли. Односно, не постоје предуслови за формирање депозита.
3. Уштеда ресурса до 35%. Пре него што купите индукциони котао и инсталирате га, имајте на уму да је његов главни задатак претварање енергије у топлоту. Да би се произвела 1 кВ, према закону о очувању енергије такође је потребно потрошити 1 кВ електричне енергије. Разлика је само у брзини грејања - индукциона јединица ради брже за око 20-30%.
4. Потпуно одсуство одвојивих веза у структури, што искључује вероватноћу цурења. Није у потпуности тачно: котао садржи 4-6 компонената повезаних са блоком. Трошкови система ВИН индукционог грејања укључују сам котао у склопивом кућишту, управљачки ормар, сигурносну групу (сензори и релеји) и кондензаторе, вентиле за смањење притиска, сет контаката за повезивање спољних уређаја.
5. Висок степен електричне и противпожарне сигурности. То је тачно, али мора се водити рачуна да не дође до цурења и да количина топлотног носача остане константна. У супротном, уређај ће се врло брзо загрејати и постоји опасност од експлозије.
6. Нема елементе који су подложни механичком хабању, стога је век трајања дужи од 30 година. Прво, језгро је издржљиво, али изолација лаком на примарном (тороидном) намотају подложна је старењу. Њено радно време је 7-10 година. Резултат уништавања биће затварање међу окретима са одговарајућим последицама. Друго, индукциони котлови су релативно нов производ који није прошао тест времена, тврдња о 30 година рада тешко да је тачна.
7. Компатибилност са другим системима. Можете повезати подно грејање, котлове на гас или дрво.
Паметно бројило које штеди електричну енергију. Исплати се за 2 месеца! Сви то морају знати да би уштедели новац!
8. Не захтевају одвојену собу и вентилацију.
9. Не треба превентивно одржавање. Котао - у сваком случају, опрема са многим сензорима, релејима, терминалима, које треба периодично мењати, затегнути.Наравно, у поређењу са гасним котловима, ово је безначајно.
Дакле, већина позитивних квалитета одговара другим врстама електричних јединица. Хајде сада да анализирамо недостатке утврђене током неколико година рада.
1. Трошак. Цена индукционог котла САВ 5 кВ је 40 000 рубаља. Док је грејни елемент Протхерм Скат 6 кВ - 23.000.
2. Значајна тежина малих димензија. Будући да је и најмања јединица тешка 20 кг или више, препоручује се да их монтирате на под или окачите на носиви зид помоћу јаких носача.
3. Електромагнетно поље генерише јаке сметње у дугачким, средњеталасним и ВХФ опсезима. Иако произвођачи тврде да не утичу на људско тело, санитарни и медицински званичници кажу супротно. Нимало СНиП-ови садрже стандарде и правила за локацију уређаја са високим нивоом зрачења.
4. За рад у систему грејања у кући са 2-3 спрата потребна је моћна циркулациона пумпа.
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 са индукционим грејачима 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 с фином мрежом (1к1, 2к2 мм) (Фарадаи-ов кавез) која није у контакту са телом котла и уземљена је.
Избор
Прилично је тешко одабрати уређај за грејање. Вреди размотрити чињенице, знајући шта постаје лакше одабрати котао. Трошкови индукционих грејача су на прилично високом нивоу. Али овај недостатак надокнађује се дугим веком трајања и економичним радом. Поред тога, снага индукционих котлова се не смањује током времена, што их разликује од уређаја на гас. Снага опреме одабире се на основу прорачуна од 60 вати по 1 м2.
Неоспорна једноставност уградње и рада говори у прилог одабиру уређаја индукционог типа. Котао одржава ниво температуре у свим врстама просторија, може се унапред инсталирати и контролисати.
Електронски систем управљања помаже даљинском управљању уређајем, што повећава ниво удобности употребе.
Индукциони котао повезан са кругом грејања
Правила рада
Безбедан рад котлова са индукционим грејањем, као и свих осталих техничких уређаја, обезбеђује се поштовањем бројних 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 мембранском експанзионом посудом.
- Систем треба да садржи блок сигурносних уређаја (манометар, ваздушни вентил, сигурносни вентил за надпритисак, систем за искључивање прекомерне температуре).
Уградња индукционог система
Вртложни индукциони котлови инсталирани су строго вертикално, само у затвореном систему грејања са експанзионим резервоаром и централним грејањем. Да би се приступило опреми, уградња се врши на удаљености од најмање 300 мм од зида и 800 мм од пода и плафона. Посебна пажња посвећује се монтирању на зид: они морају издржати не само велику тежину самог уређаја, већ и запремину расхладне течности.
Котао је повезан са круговима система грејања помоћу прирубница и спојница: доводна цев до излазне цеви, повратна цев до улаза. Систем грејања мора да садржи сигурносни блок са манометром, ваздухом и сигурносним вентилом.
Следећи корак је повезивање на електричну мрежу и уземљење. Мрежа напајања и пресек кабла морају одговарати излазу котла. Након уградње и цјевовода котла, врши се пуштање у рад.
Такође препоручујемо читање:
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.
Принцип рада
Функционисање индукционог котла заснива се на употреби феномена електромагнетне индукције. Када се кроз намотај жице пропусти велика струја, око ње се шири електромагнетно поље. Када се пронађе језгро, направљено од феромагнетног материјала, у њему се унутар завојнице појављују вртложне струје, присиљавајући металне честице да се крећу великом брзином. Потрошена електрична енергија претвара се у енергију електромагнетног поља, а она се пак претвара у топлотну енергију.
Електромагнетно поље загрева језгро, а језгро одаје топлотну енергију расхладној течности коју игра вода, раствор уља, етилен гликол. Просторија се загрева лоцирањем низа индуктора у кругу грејања.
Механизам рада котла за индукционо грејање
Дијаграм приказује кретање расхладне течности унутар тела индуктора, када се примени струја на коју се загрева хладни медијум.
Брза брзина загревања расхладне течности узрокује конвекционе токове у њој. Када се загреје, расхладно средство се шири и жури. Ствара се кап која је неопходна за функционисање умерено дугог круга. Ако је потребно повећати брзину циркулације, тада треба користити циркулациону пумпу. Дизајн који користи феномен електромагнетне индукције је бољи од осталих, јер штеди до 30% електричне енергије. Ова чињеница вам омогућава да одаберете ову опцију котла.
