Induktiivinen lämmityskattila on edelleen uutuus kodinkonemarkkinoilla, vaikka tällaisen innovatiivisen ratkaisun suosio kasvaa nopeasti. Sähkötekniikan joukossa induktiomallien osuus on noin 30%. Mitä eroa tällä yksiköllä ja sen kilpailijoilla on tavanomaisilla lämmityselementeillä tai elektrodeilla?
Kerromme kaikille toimintaperiaatteesta ja niiden laitteiden ainutlaatuisista eduista, joiden toiminta perustuu induktion käyttöön. Ehdotetussa artikkelissamme sen lajikkeet on annettu ja kuvattu yksityiskohtaisesti. Asennusvinkkimme auttavat sinua varustamaan tai päivittämään mökin, kaupan tai varaston lämmitysjärjestelmän helposti.
Suunnittelun ja käytön ominaisuudet
Induktiokattila pystyy tuottamaan lämpöä ja lämmittämään huoneita sähkömagneettisen induktion ansiosta. Tämän fyysisen ilmiön Faraday löysi kokeilullaan lieriömäisellä magneettikiskolla, jonka ympärille kuparilanka oli kierretty spiraalissa.
Induktioyksikön suunnittelu
Moderni induktiolämmityskattila sisältää myös induktorin ja ytimen. Kun vaihtuva sähkövirta kulkee kelan läpi, syntyy sähkömagneettinen kenttä.
Kenttä tuottaa pyörreisiä sähkövirtoja, jotka lämmittävät ytimen, josta lämpö siirtyy jäähdytysnesteeseen. Tämän lämmön määrä määritetään Joule-Lenz-kaavalla.
Induktiivinen lämmityskattila on monimutkainen monikomponenttinen yksikkö. Induktiolaitteen toimintaperiaatteen ymmärtämiseksi on syytä palauttaa mieleen koulun fysiikan kurssi
Induktiivinen lämmityskattila koostuu kahdesta pääosasta. Yhdessä niistä, joka koostuu kelasta ja ytimestä, muodostuu magneettikenttä. Toinen osa on lämmönvaihdin, jossa on käyttöneste (jäähdytysneste).
Jäähdytysnestetoiminto on tavallinen vesi tai veden ja etyleeniglykolin seos. Voit käyttää muita nesteitä, joiden valinta riippuu kattilan erityisestä mallista.
Lämmitysjärjestelmä, jossa on induktiokattila, sisältyy aina suljettuun piiriin. Asennuskaavio sisältää myös kalvosäiliön, joka on tarpeen ylimääräisen veden vastaanottamiseksi, joka syntyy sen lämpölaajenemisesta. Jos tällaista säiliötä ei toimiteta kokonaisuudessaan, se ostetaan erikseen.
Lämmityspiirien käytön erityisyys
Induktiokattilat on suunniteltu toimimaan pakkokiertojärjestelmässä. Siksi kiertovesipumpun on oltava läsnä kytkentäkaaviossa, stimuloimalla työnesteen liikettä lämmityspiiriä pitkin.
Tämä tarve johtuu lämmönvaihtimien suhteellisen pienistä määristä. – Nopean kuumenemisen takia vesi niissä kiehuu nopeammin kuin gravitaatiokierto tapahtuu.
Induktiokattilat toimitetaan kauko-ohjaimella, joka on suunniteltu lämmityslaitteiden toiminnan automatisoimiseksi
Monipiirijärjestelmissä kiertovesipumput asennetaan jokaiselle piirille. Jos talossa on lämmitetty lattiajärjestelmä, niin täydellisessä sarjassa on oltava jakoputki ja lisäpumppu.
Kattilan ohjausjärjestelmä sisältää termostaatin ja lämpötila-antureiden lisäksi ns. Turvaryhmän, joka on suunniteltu estämään osien ylikuumeneminen, ylipaine ja vetolujuus.
Turvaryhmään kuuluvat yleensä painemittari, tuuletusaukot ja varoventtiilit.Ylijännitesuojaus toteutetaan automaattisilla komponenteilla. Yksittäisten osien käsittely yhdisteellä lisää niiden turvallisuutta. Suojakomponenttien ansiosta kattilan turvallinen ja keskeytymätön toiminta taataan.
Lämmitysjärjestelmän paisuntapiirin, jossa on induktiokattila, tulee sisältää paisuntasäiliö ja turvaryhmä, joka estää ylipaineen suljetussa piirissä
Kotimaan induktiolämmittimet toimivat nimellistehosta riippuen 220 V: n tai 380 V: n jännitteillä virran taajuudella 50 Hz. Jotta sähkökattila voidaan kytkeä verkkoon, sinun on ilmoitettava siitä paikalliselle energiayhtiölle (sähköntoimittajalle) ja hankittava sen hyväksyntä.
Yhteys voi olla yksivaiheinen ja kolmivaiheinen. Virtalähteen kytkemiseen käytetyillä johdoilla on oltava sopiva poikkileikkaus.
Induktiolaitteessa lämmitystä ohjataan kytkemällä se päälle ja pois syklisesti. Ohjausjärjestelmään sisältyvät lämpötila-anturit (termoelementti) auttavat tätä prosessia.
Induktiokattila jäähdytysnesteen liikesuunnan osoittamiseksi. Kylmässä tilassa jäähdytysneste menee alemman putken läpi ja lämmityksen jälkeen se johdetaan ylemmän putken läpi lämmitysjärjestelmään.
Käyttäjä asettaa optimaalisen lämpötilan ja kattila sammuu automaattisesti jäähdytysnesteen lämmittämisen jälkeen tiettyyn lämpötilaan, ja käynnistää sen uudelleen jäähdytyksen jälkeen.
Jatkuvan jäähdytysnesteen lämmitysjakson ansiosta lämmitetyissä huoneissa säilytetään mukava mikroilmasto. Monissa malleissa näytetään tietoja lämpötilasta ja muista toimintaparametreista, mikä helpottaa laitteen toiminnan hallintaa.
Valinnaisissa induktiolämmityskattiloissa on GSM-moduulit huoneen lämpötilan säätämiseen ja älypuhelimen kautta tapahtuvaan säätämiseen mistä päin maailmaa tahansa, missä Internet on saatavana. Palattuaan loma- tai työmatkalta voit kytkeä lämmitysjärjestelmän päälle etukäteen ja valmistella talon saapumista varten
Induktiokattiloiden lajikkeet
Kaikki induktiokattiloiden mallit toimivat samalla periaatteella, mutta niiden suunnittelussa on eroja. Tämän kriteerin mukaan ne on jaoteltu ehdollisesti useisiin lajeihin, joita tarkastellaan myöhemmin.
Kuorikattilat. Kattilan vaipan muoto on lieriömäinen. Kotelossa on induktori. Lämmönvaihdin kulkee sekä kelan sisällä että ulkopuolella.
Tuloputkeen kulkeva työneste kulkee lämmönvaihtimen läpi, lämpenee ja menee lämmityspiiriin ylemmän putken läpi. Kattilan tyyppisiä kattiloita valmistaa Venäjällä NPK INERA. Ne tunnetaan markkinoilla SAV-tuotemerkillä.
Kattilat, joissa on tilavuuslämmönvaihtimet. Tämän tyyppistä kattilaa kutsutaan myös induktiivisesti johtavaksi. Yksikössä on sylinterin muotoinen metallikotelo.
Koteloon on sijoitettu induktiokela, jossa on ferromagneettinen sauva, joka toimii lämmönvaihtimena. Induktiivisesti johtavia kattiloita edustaa VIN-sarja. Valmistaja – Lämpölaitteisto "Vaihtoehtoinen energia".
Kattilat putkimaisella lämmönvaihtimella. Klassisissa induktiokattiloissa on lämmönvaihdin putkistojen muodossa, jotka ympäröivät induktoria. Ensimmäinen markkinoilla oli juuri sellainen aggregaatti.
Induktiokattilat inverttereillä. Induktiokattilaa voidaan täydentää vaihtosuuntaajalla, jossa paristojen vakiovirta muutetaan vaihtuvaksi korkeataajuiseksi ja vasta sitten induktoriin.
Tämä ratkaisu auttaa saavuttamaan tarvittavat pyörrevirrat lämmöntuotantoon päävirtalähteen puuttuessa.
Taajuusmuuttajan käyttäminen induktiokattiloiden piirissä antaa sinun vakauttaa sähkölaitteiden virransyöttö ja suojata niitä virtapiireiltä
Mitä sinun tulee tietää asennuksesta?
Sähkölaitteiden toimitussarja sisältää teknisen passin, jossa on yksityiskohtainen kuvaus ominaisuuksista ja ohjeet, joissa määritellään asennusta ja käyttöä koskevat säännöt. Kattiloiden asennus on suoritettava liitteenä olevan käyttöohjeen mukaisesti.
Vikatilanteissa, esimerkiksi jos järjestelmässä ei ole pakotettua kiertoa varten tarkoitettua pumppua, kattila voidaan poistaa takuuhuollosta. Siksi valmistajat suosittelevat kokeneiden putkimiesten tai koulutettujen työntekijöiden ottamista mukaan organisaatioon, joka myi asennettavia sähkölaitteita.
Induktiokattila voidaan integroida olemassa olevaan lämmitysjärjestelmään joko pää- tai varaosaksi, kun ne on kytketty rinnakkain. Asennuspaikan suhteen on ehdottomasti noudatettava kaikkia sähkölämmityslaitteita koskevia sääntöjä.
Lämmittimen tulee olla vähintään 80 cm katosta ja lattiasta. Raon seinämän kanssa tulisi olla vähintään 30 cm, kuten kaikkien tehokkaiden voimalaitteiden tavoin, induktiolämmitin on maadoitettava GOST 12.2.007.0 -standardin mukaisesti.
Induktiokattilan kytkemiseen käytetyn kaapelin poikkileikkaus lasketaan laitteiden tehon perusteella. Johdotus asennetaan kaapelikanaviin tai aallotukseen
Induktiivisten lämmityskattiloiden edut
Induktiokattiloilla on monia ehdottomia ja suhteellisia etuja, mukaan lukien seuraavat:
- suurin hyötysuhde kaikissa sähkökattiloissa;
- energiaominaisuuksien poikkeama;
- lämpöä kantavat vähimmäisvaatimukset;
- lisääntynyt luotettavuus;
- ennätys pitkä käyttöikä;
- kyky työskennellä itsenäisesti;
- yksinkertainen asennus ilman ilmanvaihtojärjestelmää;
- automaattinen ohjausjärjestelmä;
- ei tarvitse polttoainetta toimittaa ja varastoida:
- lämmönsiirrinlämmitys 95 asteeseen saakka;
- korkea turvallisuustaso.
Laite muuntaa sähköenergian lämmöksi 98–99%: n hyötysuhteella. Jäähdytysnesteen lämmittäminen kestää 7-10 minuuttia. Yksinkertainen muotoilu, jossa ei ole liikkuvia mekaanisia osia, valmistusmateriaaleina käytettyjä teräseoksia, tekevät induktiolämmittimistä pitkän käyttöiän.
Tällaiset laitteet voivat vaurioitua vain sähköeristyksen vaurioitumisesta. Mutta kuten osoittaa muuntajan käyttötapa, joka on rakenteeltaan hyvin samanlainen kuin induktiokattila, se kykenee todella palvelemaan useita vuosikymmeniä.
Valmistajien mukaan sähkömagneettisen induktion vaikutuksesta toimivat yksiköt varmistavat tilojen jatkuvan lämmityksen 100 tuhatta tuntia, ts. 30 lämmityskautta. Samanaikaisesti niiden teho ei vähene ajan kuluessa, mitä ei voida sanoa elektrodien ja tavanomaisten lämmityselementtien suhteen.
Induktiokattiloita voidaan käyttää sekä pää- että lisälaitteina. Esimerkiksi jäähdytysnesteen valmistamiseksi epäsäännöllisesti käytetystä lämminlattiajärjestelmästä
Samat syyt, jotka määräävät induktiolämmittimien kestävyyden ja lisääntyneen luotettavuuden, vähentävät samalla käyttökustannuksia. Induktiokattila ei tarvitse säännöllistä huoltoa ja korjausta, mikä säästää rahaa.
Verrattuna moniin muihin polttoaineisiin sähkön käyttö asuntojen lämmittämiseen on edelleen kannattavinta. Tämä koskee erityisesti kaasuttamattomia siirtokuntia.
Sertifioitu induktiokattilan suunnittelu estää oikosulkuja. Valmistajat ilmoittavat, että kaikilla malleilla on korkein sähköturvallisuusluokka. Induktiokattilaa ei pidä sekoittaa mikroaaltouuniin, koska sen toimintaan käytetään erilaista sähkövirran taajuutta.
Jäähdytysnesteen lämmitys induktiokattilassa tapahtuu tasaisesti – lämpötilaero järjestelmässä on enintään 30 ° C.Eli paikallinen ylikuumennus, joka voi johtaa tulipaloon, puuttuu, mikä tekee tällaisista yksiköistä palonkestäviä.
Jäähdytysnesteen magnetoinnin, pienen värähtelyn, muille näkymättömän ja turbulentin turbulenssin takia induktiokattiloihin ei muodostu käytännöllisesti katsoen mineraaliesiintymää, mikä vaikuttaa suotuisasti hyötysuhteeseen. Muista, että paksu asteikkokerros hidastaa jäähdytysnesteen lämmityksen nopeutta ja tehokkuutta.
Kapasiteetin lisäämiseksi se voi käyttää kolmen tai useamman induktiokattilan kaskakia, jolla on yhteinen ohjauskaappi. Tällainen ratkaisu auttaa lämmittämään kaksikerroksisen kartanon.
Jos noudatat ohjeissa määritettyjä käyttösääntöjä, kattilaa ei voida muistaa koko lämmityskauden ajan, kun lämpötila on asennettu ja asennettu. Toisin kuin kiinteiden polttoaineiden "veljet", induktiolaitteet eivät vaadi säännöllistä polttopuun ja hiilen lataamista ja tuhkan poistoa. Putkien puhdistusta ei tarvita, mikä erottaa ne muun tyyppisistä sähkökattiloista.
Kattila itse ja siihen liittyvät lisälaitteet vievät vähän tilaa ja voidaan asentaa pienelle alueelle. Ohjausjärjestelmän komponentit sallivat induktiokattiloiden käytön yhdessä paketissa muiden ilmastolaitteiden kanssa.
Induktiokattilat voidaan integroida älykkääseen kodinhallintajärjestelmään nimeltään “Smart Home”
Induktiomallien haitat
Ihanteellisia teknisiä ratkaisuja ei vielä ole. Jopa edistyneimmällä laitteella on haittojaan, eikä induktiolämmityskattila ole poikkeus.
Sille on ominaista:
- korkea hinta;
- raskas paino;
- melu.
Induktiokattiloiden valmistuksessa käytetään kalliita materiaaleja, mukaan lukien ferromagneetit, jotka reagoivat magneettikentään.
Jotta kattila voi suorittaa tehtävänsä, insinöörien on laskettava tarkasti kelalangan halkaisija, kierrosten lukumäärä, ytimen koko ja muut parametrit. Sitten kaikki nämä laskelmat olisi toteutettava lopputuotteessa.
Siksi induktiolaitteiden valmistus on työ- ja metalli-intensiivinen prosessi, mikä johtaa korkeisiin tuotantokustannuksiin. Samanaikaisesti tämä haitta tasoittuu pitkän käyttöiän ja minimaalisten käyttökustannusten vuoksi.
Kattilan pienikokoiset mitat yhdistetään sen huomattavaan painoon, mikä selittyy suurella määrällä teräsosia. Jotkut mallit painavat 40 kg. Induktiokattila tuottaa melua melua käytön aikana, mutta tämä haitta voidaan helposti poistaa äänenvaimennustiivisteillä, joita suositellaan asennettavaksi.
Laitteiden valintaa koskevat säännöt
Induktiokattilan mallia valittaessa tärkeimmät kriteerit ovat sen teho ja lämmitetyn huoneen ominaisuudet. Oletetaan, että 10 neliömetrin lämmitykseen. m. Enimmäismäärän ollessa jopa 3 metriä, vaaditaan 1 kW.
Siksi riittää, että lämmitetyn huoneen alue jaetaan 10: llä, minkä seurauksena saadaan tarvittava sähkökattilan nimellisteho. Esimerkiksi 100 neliömetrin talolle. Vaaditaan 10 kW: n induktiolämmitin.
Jos haluttua kattilan tehoa ei haluta laskea suurella tarkkuudella, voit käyttää yksinkertaistettua vaihtoehtoa. Sen mukaan vain 3-4 kW: n induktiokattilat voivat lämmittää huoneen, jonka pinta-ala on 30–40 m²
Jotta ei ylikuormitettaisi tarpeettomasta voimasta eikä jäätyä, jos se on riittämätöntä, on tarpeen arvioida talon tai muun esineen erityisominaisuudet, mukaan lukien seinämateriaalit, ikkuna-alue, eristys jne., Ja valita lämmityslaitteet näiden tietojen perusteella.
Ei haittaa kysyä myyjältä ja tehokerrointa, ts. Valitun mallin aktiivisen ja täyden tehon suhdetta. Tätä indikaattoria kutsutaan kosiniin phi (Cos φ) ja se mitataan volttiampereina.Se auttaa määrittämään, kuinka suuri osa kulutetusta sähköstä kuluu suoraan jäähdytysnesteen lämmitykseen ja mikä on magneettikentän tuottamiseen.
Tehokertoimen arvot ovat välillä 0 - 1. Hyvin harkittujen induktiokattiloiden tapauksessa cos φ on 0,97–0,98 kVA, jota pidetään erinomaisena indikaattorina, koska melkein kaikki kulutettu sähkö kulutetaan käyttönesteen lämmitykseen.
Monien mallien avulla voit valita vaihtoehdon ensisijaiseksi tai varalämmönlähteeksi. Tehokkaat kattilat, joiden käyttöjännite on 380 V, pystyvät lämmittämään itsenäisesti suuria kvadratuurisia koteja, liike- ja teollisuustiloja.
Maassa tai autotallissa tapahtuvaa käyttöä varten tehokas induktiokattila voidaan valmistaa omilla käsillä. Seuraava artikkeli antaa sinulle yksityiskohtaisen kokoamisoppaan hyödyllisiä kotitekoisia tuotteita varten.
Tela osoittaa selvästi induktioyksikön toimintaperiaatteen:
Asiantuntijalausunto induktiolämmittimen toiminnan turvallisuudesta:
Videoesitykset induktiokattiloista ZSTM: ltä (Siperian teknillisen suunnittelun laitos):
Induktiivisilla lämmityskattiloilla on monia etuja ja kilpailuetuja pienillä tai helposti poistettavilla haitoilla. Kuinka hyödyllistä tämä vaihtoehto on tietyn talon lämmitykseen, voidaan päättää vain punnitsemalla kaikki edut ja haitat.
Kiistaton tosiasia on tällaisten laitteiden kysynnän jatkuva kasvu ja tämä suuntaus jatkuu todennäköisesti tulevaisuudessa.
Haluatko puhua omasta kokemuksestasi induktiokattilan valinnassa, asennuksessa ja käytössä? Saa hyödyllistä tietoa aiheesta, joka kannattaa jakaa sivuston kävijöiden kanssa. Kirjoita kommentteja, lähetä valokuvia ja kysy kysymyksiä alla olevassa lomakkeessa.