Auf dem Haushaltsgerätemarkt bleibt ein Induktionsheizkessel eine Neuheit, obwohl die Popularität einer solchen innovativen Lösung schnell wächst. Unter Elektroboiler der Anteil der Induktionsmodelle beträgt etwa 30 %. Wie unterscheidet sich dieses Gerät von seinen Mitbewerbern mit herkömmlichen Heizelementen oder Elektroden?
Wir erklären Ihnen alles über das Funktionsprinzip und die einzigartigen Vorteile von Geräten, die auf Induktion basieren. In dem von uns vorgeschlagenen Artikel werden seine Sorten angegeben und ausführlich beschrieben. Unsere Installationstipps helfen Ihnen, die Heizungsanlage eines Ferienhauses, Geschäfts oder Lagers einfach auszurüsten oder aufzurüsten.
Der Inhalt des Artikels:
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Konstruktions- und Betriebsmerkmale
- Das Gerät der Induktionseinheit
- Besonderheiten beim Einsatz in Heizkreisen
- Sorten von Induktionskesseln
- Was müssen Sie über die Installation wissen?
- Vorteile von Induktionsheizkesseln
- Nachteile von Induktionsmodellen
- Regeln für die Auswahl der Ausrüstung
- Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema
Konstruktions- und Betriebsmerkmale
Ein Induktionskessel ist in der Lage, dank elektromagnetischer Induktion Wärme zu erzeugen und Räume zu heizen. Dieses physikalische Phänomen wurde von Faraday bei seinen Experimenten mit einem zylindrischen Magnetstab entdeckt, um den ein Kupferdraht in Form einer Spirale gewickelt war.
Das Gerät der Induktionseinheit
Ein moderner Induktionsheizkessel umfasst auch einen Induktor und einen Kern. Wenn ein elektrischer Wechselstrom durch eine Spule fließt, wird ein elektromagnetisches Feld erzeugt.
Das Feld erzeugt elektrische Wirbelströme, die den Kern erwärmen, dessen Wärme auf das Kühlmittel übertragen wird. Die Menge dieser Wärme wird durch die Joule-Lenz-Formel bestimmt.
Der Induktionsheizkessel ist eine komplexe Mehrkomponenteneinheit. Um das Funktionsprinzip eines Induktionsgeräts besser zu verstehen, lohnt es sich, sich an einen Schulphysikkurs zu erinnern
Der Induktionsheizkessel besteht aus zwei Hauptteilen. In einem von ihnen, bestehend aus einer Spule und einem Kern, wird ein Magnetfeld gebildet. Der zweite Teil ist ein Wärmetauscher mit einem Arbeitsmedium (Kühlmittel).
Die Funktion des Wärmeträgers übernimmt gewöhnliches Wasser oder eine Mischung aus Wasser und Ethylenglykol. Es ist möglich, andere Flüssigkeiten zu verwenden, deren Auswahl von dem spezifischen Modell des Kessels abhängt.
Das Heizsystem mit einem Induktionskessel schaltet immer um ein Geschlossener Stromkreis. Das Installationsschema enthält auch einen Membranbehälter, der zur Aufnahme von überschüssigem Wasser erforderlich ist, das aufgrund seiner Wärmeausdehnung entsteht. Wenn ein solcher Tank nicht im Lieferumfang enthalten ist, muss er separat erworben werden.
Besonderheiten beim Einsatz in Heizkreisen
Induktionskessel sind für den Betrieb in einem Zwangsumlaufsystem ausgelegt. Daher muss der Anschlussplan enthalten Umwälzpumpe, wodurch die Bewegung des Arbeitsmediums entlang des Heizkreislaufs angeregt wird.
Dieser Bedarf ist auf die relativ kleinen Volumina von Wärmetauschern zurückzuführen – Aufgrund der schnellen Erwärmung kocht das Wasser in ihnen schneller als die Schwerkraftzirkulation auftritt.
Induktionskessel werden komplett mit einer Fernbedienung geliefert, die für die Automatisierung des Betriebs von Heizgeräten ausgelegt ist
Bei Mehrkreisanlagen sind in jedem Kreis Umwälzpumpen installiert. Arbeitet im Haus eine Fußbodenheizung, dann sollte der Verteiler und eine zusätzliche Pumpe eingebaut werden.
Das Kesselsteuerungssystem umfasst neben dem Thermostat und den Temperatursensoren die sog Sicherheitsgruppe, das Überhitzung, Überdruck und Zugfestigkeit von Teilen verhindern soll.
Die Sicherheitsgruppe umfasst normalerweise ein Manometer, Belüftungsöffnungen und Sicherheitsventile. Der Überspannungsschutz wird durch automatische Komponenten realisiert. Die Verarbeitung von Einzelteilen mit einem Compound erhöht deren Sicherheit. Dank der Schutzkomponenten ist ein sicherer und unterbrechungsfreier Betrieb des Kessels gewährleistet.
Das Montageschema des Heizsystems mit Induktionskessel muss ein Ausdehnungsgefäß und eine Sicherheitsgruppe enthalten, die einen Überdruck in einem geschlossenen Kreislauf verhindert
Haushaltsinduktionskessel arbeiten je nach Nennleistung mit einer Spannung von 220 V oder 380 V bei einer Stromfrequenz von 50 Hz. Zu Elektroboiler an das Stromnetz angeschlossen ist, müssen Sie das örtliche Energieversorgungsunternehmen (Stromversorger) benachrichtigen und dessen Genehmigung einholen.
Der Anschluss kann ein- oder dreiphasig sein. Die zum Anschluss der Stromversorgung verwendeten Leitungen müssen den entsprechenden Querschnitt haben.
Bei einem Induktionsgerät wird die Heizung durch Ein- und Ausschalten gesteuert. Dieser Vorgang wird unterstützt Temperatursensoren (Thermoelement) in der Steuerung enthalten.
Ein Induktionskessel in einem Schnitt, der die Bewegungsrichtung des Kühlmittels zeigt. Im kalten Zustand tritt das Kühlmittel durch das untere Rohr ein und wird nach dem Erhitzen durch das obere Rohr dem Heizsystem zugeführt
Der Benutzer stellt das optimale Temperaturregime ein und der Kessel schaltet sich nach dem Erhitzen des Kühlmittels auf eine bestimmte Temperatur automatisch aus und nach dem Abkühlen wieder ein.
Durch den kontinuierlichen Erwärmungskreislauf des Kühlmittels wird in beheizten Räumen ein angenehmes Mikroklima aufrechterhalten. Bei vielen Modellen werden Daten zur Temperatur und anderen Betriebsparametern angezeigt, was die Steuerung des Betriebs des Geräts erleichtert.
Optional sind Induktionsheizkessel mit GSM-Modulen ausgestattet, um die Temperatur im Raum zu regeln und über ein Smartphone von überall auf der Welt, wo das Internet verfügbar ist, zu steuern. Wenn Sie aus dem Urlaub oder von der Geschäftsreise zurückkehren, können Sie die Heizung bereits im Voraus einschalten und das Haus für die Ankunft vorbereiten
Sorten von Induktionskesseln
Alle Modelle von Induktionskesseln arbeiten nach dem gleichen Prinzip, es gibt jedoch Unterschiede in ihrem Design. Nach diesem Kriterium werden sie bedingt in mehrere Typen unterteilt, auf die weiter unten eingegangen wird.
Gehäuse Kessel. Das Kesselgehäuse hat eine zylindrische Form. Das Gehäuse enthält eine Induktivität. Ein Wärmetauscher verläuft sowohl innerhalb als auch außerhalb der Spule.
Das in das Einlassrohr eintretende Arbeitsmedium passiert den Wärmetauscher, erwärmt sich und tritt durch das obere Rohr in den Heizkreislauf ein. Kessel Gehäuse Typ in Russland produziert NPC «INERA». Im Markt sind sie unter dem Markennamen bekannt SAV.
Kessel mit großen Wärmetauschern. Dieser Kesseltyp wird auch als Induktions-leitfähig. Das Gerät hat ein Metallgehäuse in Form eines Zylinders.
Das Gehäuse enthält eine Induktionsspule mit einem ferromagnetischen Stab, der als Wärmetauscher wirkt. Induktiv-leitfähig Kessel auf dem Markt werden durch die VIN-Serie repräsentiert. Hersteller – Werk der thermischen Ausrüstung "Alternative Energie".
Kessel mit Röhrenwärmetauscher. Klassische Induktionskessel haben einen Wärmetauscher in Form eines Rohrsatzes, der sich um einen Induktor wickelt. Dieses Gerät war das erste auf dem Markt.
Induktionskessel mit Wechselrichtern. Der Induktionskessel kann mit einem Wechselrichter ergänzt werden, in dem der Gleichstrom der Batterien in hochfrequenten Wechselstrom umgewandelt wird und erst dann zum Induktor gelangt.
Diese Lösung hilft, die notwendigen Wirbelströme für die Wärmeerzeugung in Abwesenheit der Hauptstromversorgung zu erhalten.
Durch die Verwendung eines Wechselrichters in einem Stromkreis mit Induktionskesseln können Sie die Stromversorgung elektrischer Geräte stabilisieren und vor Überspannungen schützen
Was müssen Sie über die Installation wissen?
Der Lieferumfang der Elektrogeräte enthält einen technischen Pass mit einer detaillierten Beschreibung der Eigenschaften und Anweisungen, die die Regeln für Installation und Betrieb angeben. Die Installation der Kessel muss gemäß beiliegender Anleitung erfolgen.
Bei Mängeln, z. B. wenn das System keine Pumpe für Zwangsumlauf hat, kann der Kessel aus der Garantie genommen werden. Daher empfehlen die Hersteller, dass erfahrene Installateure oder geschulte Mitarbeiter der Organisation, die die elektrischen Geräte verkauft hat, an der Installation beteiligt sind.
Der Induktionskessel kann in ein bestehendes Heizsystem entweder als Haupt- oder Backup-Heizkessel eingebaut werden, wenn er parallel geschaltet wird. Befolgen Sie für den Installationsort unbedingt die Vorschriften, die für alle Elektroheizungen gelten.
Die Heizung muss mindestens 80 cm von Decke und Boden entfernt sein. Der Abstand zur Wand sollte mindestens 30 cm betragen. Wie alle leistungsstarken Stromgeräte muss der Induktionskessel gemäß GOST 12.2.007.0 geerdet werden.
Der Querschnitt des Kabels, das zum Anschluss des Induktionskessels verwendet wird, wird basierend auf der Leistung der Ausrüstung berechnet. Die Verkabelung erfolgt in Kabelkanälen oder in Wellen
Vorteile von Induktionsheizkesseln
Induktionskessel haben viele absolute und komparative Vorteile, darunter die folgenden:
- die höchste Effizienz unter allen Elektroboiler;
- Unveränderlichkeit der Energieeigenschaften;
- Mindestanforderungen für Kühlmittel;
- erhöhte Zuverlässigkeit;
- lange Lebensdauer aufzeichnen;
- Fähigkeit zum selbstständigen Arbeiten;
- einfache Installation ohne Lüftungssystem;
- automatisches Kontrollsystem;
- Keine Lieferung und Lagerung von Kraftstoff erforderlich:
- erhitzen des Kühlmittels auf 95 Grad;
- hohes Maß an Sicherheit.
Das Gerät wandelt elektrische Energie mit einem Wirkungsgrad von 98-99% in Wärmeenergie um. Das Aufheizen des Kühlmittels dauert 7-10 Minuten. Mit einem einfachen Design ohne bewegliche mechanische Teile machen die als Konstruktionsmaterialien verwendeten Stahllegierungen Induktionskessel rekordverdächtig langlebig.
Nur Schäden an solchen Geräten können deaktiviert werden elektrische Isolierung. Aber wie die Betriebspraxis von Transformatoren zeigt, die in ihrer Konstruktion Induktionskesseln in vielerlei Hinsicht ähneln, sind sie durchaus jahrzehntelang haltbar.
Laut Hersteller arbeiten Geräte aufgrund der Wirkung elektromagnetischer Induktion, Bereitstellung einer ununterbrochenen Raumheizung für 100.000 Stunden, dh 30 Heizungen Jahreszeiten. Gleichzeitig nimmt ihre Leistung mit der Zeit nicht ab, was über Elektroden und Konventionelle nicht gesagt werden kann Heizelemente Kessel.
Induktionskessel können sowohl als Haupt- als auch als Zusatzausrüstung verwendet werden. Bereiten Sie beispielsweise ein Kühlmittel für eine unregelmäßig genutzte Fußbodenheizung vor
Die gleichen Gründe, die die Haltbarkeit und erhöhte Zuverlässigkeit von Induktionsheizgeräten bestimmen, reduzieren auch die Betriebskosten. Der Induktionskessel muss nicht regelmäßig gewartet und repariert werden, was Geld spart.
Im Vergleich zu vielen anderen Brennstoffen bleibt die Nutzung von Strom zum Heizen von Häusern am rentabelsten. Besonders betrifft es nicht vergast Siedlungen.
Das Design des zertifizierten Induktionskessels verhindert Kurzschlüsse. Hersteller behaupten, dass jedes Modell die höchste Klasse hat elektrische Sicherheit. Ein Induktionskessel sollte nicht mit einem Mikrowellenherd verwechselt werden, da für seinen Betrieb eine andere elektrische Stromfrequenz verwendet wird.
Die Erwärmung des Kühlmittels im Induktionskessel erfolgt gleichmäßig – Der Temperaturunterschied im System beträgt nicht mehr als 30 ° C. Das heißt, es gibt keine lokalen Überhitzungen, die zu einem Brand führen können, was solche Einheiten feuerfest macht.
Durch die Magnetisierung des Kühlmittels entstehen feine, für andere nicht wahrnehmbare Vibrationen und turbulente Wirbel Induktionskessel bilden praktisch keine Mineralablagerungen, was sich günstig auswirkt Effizienz. Denken Sie daran, dass eine dicke Kalkschicht die Geschwindigkeit und Effizienz der Erwärmung des Kühlmittels verlangsamt.
Zur Leistungssteigerung kann eine Kaskade von drei oder mehr Induktionskesseln mit einem gemeinsamen Schaltschrank eingesetzt werden. Diese Lösung hilft, ein zweistöckiges Herrenhaus zu heizen
Wenn Sie die in der Anleitung angegebenen Betriebsregeln befolgen, können Sie sich nach der Installation und Einstellung des Temperaturregimes während der gesamten Heizperiode nicht an den Kessel erinnern. Im Gegensatz zu Festbrennstoff "Brüder", Induktionsgeräte erfordern keine regelmäßige Beschickung mit Brennholz und keine Kohle- und Ascheentfernung. Eine Rohrreinigung ist nicht erforderlich, was sie von anderen Typen unterscheidet Elektroboiler.
Der Kessel selbst und sein Zubehör nehmen wenig Platz ein und können auf kleinem Raum installiert werden. Die Komponenten des Steuerungssystems ermöglichen den Einsatz von Induktionskesseln in einem Bündel mit anderen Klimageräten.
Induktionskessel können in ein intelligentes Hausgerätesteuerungssystem namens „Smart Home“ integriert werden
Nachteile von Induktionsmodellen
Ideale technische Lösungen gibt es noch nicht. Selbst die fortschrittlichste Ausrüstung hat ihre Nachteile und ein Induktionsheizkessel ist da keine Ausnahme.
Es zeichnet sich aus durch:
- hoher Preis;
- großes Gewicht;
- Lärm.
Bei der Herstellung von Induktionskesseln werden teure Materialien verwendet, darunter Ferromagnete, die auf ein Magnetfeld reagieren.
Damit der Kessel seine Funktion erfüllen kann, müssen Ingenieure den Durchmesser des Spulendrahts, die Anzahl der Windungen, die Größe des Kerns und andere Parameter genau berechnen. Dann müssen alle diese Berechnungen im fertigen Produkt umgesetzt werden.
Somit ist die Herstellung von Induktionsgeräten ein arbeitsintensiver und metallintensiver Prozess, der hohe Produktionskosten verursacht. Gleichzeitig wird dieser Nachteil durch die lange Lebensdauer und die minimalen Betriebskosten ausgeglichen.
Die kompakten Abmessungen des Kessels werden mit seinem erheblichen Gewicht kombiniert, was durch die große Anzahl von Stahlteilen erklärt wird. Einige Modelle wiegen 40 kg. Der Induktionskessel macht während des Betriebs ein leichtes Geräusch, aber dieser Nachteil wird dadurch leicht beseitigt geräuschdämpfend Dichtungen empfohlen für die Installation.
Regeln für die Auswahl der Ausrüstung
Bei der Auswahl eines Modells eines Induktionskessels sind die Hauptkriterien seine Leistung und Eigenschaften des beheizten Raums. Es wird davon ausgegangen, dass zum Heizen 10 qm. m. bei einer Deckenhöhe bis 3 Meter wird 1 kW benötigt.
Es reicht also aus, die Fläche des beheizten Raums durch 10 zu teilen, und als Ergebnis wird die erforderliche Nennleistung erhalten. Elektroboiler. Zum Beispiel für ein Haus mit 100 qm. m. eine Induktionsheizung von 10 kW benötigt wird.
Wenn Sie die erforderliche Kesselleistung nicht mit hoher Genauigkeit berechnen möchten, können Sie eine vereinfachte Version verwenden. Demnach können Induktionskessel mit einer Leistung von nur 3-4 kW einen Raum mit einer Fläche von 30-40 m² beheizen
Um für unnötigen Strom nicht zu viel zu bezahlen und bei dessen Mangel nicht einzufrieren, ist es notwendig, die spezifischen Eigenschaften eines Hauses oder eines anderen zu bewerten Objekt, einschließlich Wandmaterialien, Fensterfläche, Wärmedämmung usw., und wählen Sie auf der Grundlage dieser Daten die Heizgeräte aus.
Es schadet nicht, den Verkäufer nach dem Leistungsfaktor zu fragen, also dem Verhältnis von Wirk- und Gesamtleistung des ausgewählten Modells. Dieser Indikator wird Kosinus von Phi genannt (Kos φ) und wird in Voltampere gemessen. Es hilft zu bestimmen, welcher Anteil des verbrauchten Stroms direkt für die Erwärmung des Kühlmittels verwendet wird und welcher Anteil für die Erzeugung eines Magnetfelds verwendet wird.
Leistungsfaktorwerte liegen zwischen 0 und 1. In gut konzipierten Induktionskesseln Kos φ ist 0,97–0,98 kVA, was als ausgezeichneter Indikator gilt, da fast der gesamte Stromverbrauch für die Erwärmung des Arbeitsmediums aufgewendet wird.
Eine Vielzahl von Modellen ermöglicht es Ihnen, eine Option zur Verwendung als Haupt- oder Backup-Wärmequelle zu wählen. Leistungsstarke Kessel, die mit einer Spannung von 380 V betrieben werden, können unabhängig voneinander Häuser, Gewerbe- und Industrieanlagen auf großen Plätzen beheizen.
Effizient für den Einsatz im Landhaus oder in der Garage Induktionskessel Sie können Ihre eigenen machen. Der folgende Artikel wird Sie mit einer detaillierten Anleitung zum Zusammenbau eines nützlichen hausgemachten Produkts vertraut machen.
Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema
Das Video zeigt anschaulich das Funktionsprinzip des Induktionsgeräts:
Gutachten zur Betriebssicherheit eines Induktionskessels:
Videopräsentationen von Induktionskesseln von ZSTM (Siberian Technological Machine Building Plant):
Induktionsheizkessel haben viele Vorteile und Wettbewerbsvorteile mit kleinen oder leicht zu beseitigenden Mängeln. Wie rentabel diese Option zum Heizen eines bestimmten Hauses ist, kann nur durch Abwägen aller Vor- und Nachteile entschieden werden.
Die unbestreitbare Tatsache bleibt die ständig wachsende Nachfrage nach solchen Geräten, und dieser Trend wird sich wahrscheinlich auch in Zukunft fortsetzen.
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