Induktiolämmityskattila: laite, tyypit, edut ja haitat

Kodinkonemarkkinoilla induktiolämmityskattila on edelleen uutuus, vaikka tällaisen innovatiivisen ratkaisun suosio kasvaa nopeasti. Joukossa sähkökattilat induktiomallien osuus on noin 30 %. Miten tämä laite eroaa kilpailijoistaan ​​perinteisillä lämmityselementeillä tai elektrodeilla?

Kerromme sinulle kaiken induktion käyttöön perustuvien laitteiden toimintaperiaatteesta ja ainutlaatuisista eduista. Ehdottamassamme artikkelissa sen lajikkeet on annettu ja kuvattu yksityiskohtaisesti. Asennusvinkkimme auttavat sinua helposti varustamaan tai päivittämään mökin, liikkeen tai varaston lämmitysjärjestelmän.

Suunnittelu- ja toimintaominaisuudet

Induktiokattila pystyy tuottamaan lämpöä ja lämmittämään huoneita sähkömagneettisen induktion ansiosta. Faraday löysi tämän fyysisen ilmiön kokeidensa aikana sylinterimäisellä magneettitangolla, jonka ympärille kierrettiin kuparilanka spiraalin muodossa.

Induktioyksikön laite

Nykyaikainen induktiolämmityskattila sisältää myös induktorin ja sydämen. Kun vaihtovirta kulkee kelan läpi, syntyy sähkömagneettinen kenttä.

Kenttä tuottaa pyörteisiä sähkövirtoja, jotka lämmittävät sydäntä, josta lämpö siirtyy jäähdytysnesteeseen. Tämän lämmön määrä määritetään Joule-Lenzin kaavalla.

Induktiolämmityskattila koostuu kahdesta pääosasta. Yhdessä niistä, joka koostuu kelasta ja ytimestä, muodostuu magneettikenttä. Toinen osa on lämmönvaihdin, jossa on käyttöneste (jäähdytysneste).

Lämmönsiirtoaineen tehtävänä on tavallinen vesi tai veden ja etyleeniglykolin seos. On mahdollista käyttää muita nesteitä, joiden valinta riippuu kattilan tietystä mallista.

Induktiokattilalla varustettu lämmitysjärjestelmä käynnistyy aina klo suljettu virtapiiri. Asennuskaavio sisältää myös kalvosäiliön, joka on tarpeen ylimääräisen veden vastaanottamiseksi, joka johtuu sen lämpölaajenemisesta. Jos tällaista säiliötä ei sisälly pakkaukseen, se ostetaan erikseen.

Käyttöominaisuudet lämmityspiireissä

Induktiokattilat on suunniteltu toimimaan pakkokiertojärjestelmässä. Siksi kytkentäkaavion tulee sisältää kiertovesipumppu, stimuloi työnesteen liikettä lämmityspiiriä pitkin.

Tämä tarve johtuu lämmönvaihtimien suhteellisen pienistä määristä – nopean kuumennuksen vuoksi niissä oleva vesi kiehuu nopeammin kuin gravitaatiokierto tapahtuu.

Monipiirisissä järjestelmissä jokaiseen piiriin asennetaan kiertovesipumput. Jos talossa toimii lattialämmitysjärjestelmä, niin jakelusarja ja lisäpumppu tulee olla mukana.

Kattilan ohjausjärjestelmä sisältää termostaatin ja lämpötila-anturien lisäksi ns turvaryhmä, joka on suunniteltu estämään osien ylikuumeneminen, ylipaine ja vetolujuus.

Turvaryhmä sisältää yleensä painemittarin, tuuletusaukot ja varoventtiilit. Ylijännitesuoja on toteutettu automaattisilla komponenteilla. Yksittäisten osien käsittely yhdisteellä lisää niiden turvallisuutta. Suojakomponenttien ansiosta kattilan turvallinen ja keskeytymätön toiminta varmistetaan.

Kotitalouksien induktikattilat toimivat nimellistehosta riippuen 220 V: n tai 380 V: n jännitteellä 50 Hz: n virran taajuudella. Vastaanottaja sähkökattila kytkettynä verkkoon, sinun on ilmoitettava asiasta paikalliselle sähköyhtiölle (sähköntoimittajalle) ja hankittava heidän hyväksyntä.

Kytkentä voi olla yksi- tai kolmivaiheinen. Virtalähteen kytkemiseen käytettävien johtojen poikkileikkauksen on oltava sopiva.

Induktiolaitteessa lämmitystä ohjataan kytkemällä se päälle ja pois. Tätä prosessia avustetaan lämpötila-anturit (termopari) sisältyy ohjausjärjestelmään.

Käyttäjä asettaa optimaalisen lämpötilajärjestelmän ja kattila sammuu automaattisesti, kun jäähdytysneste on lämmitetty tiettyyn lämpötilaan, ja jäähdytyksen jälkeen se käynnistyy uudelleen.

Jäähdytysnesteen jatkuvan lämmityssyklin ansiosta lämmitetyissä huoneissa ylläpidetään mukava mikroilmasto. Monissa malleissa näytetään tiedot lämpötilasta ja muista käyttöparametreista, mikä helpottaa laitteen toiminnan hallintaa.

Induktiokattiloiden lajikkeet

Kaikki induktiokattiloiden mallit toimivat samalla periaatteella, mutta niiden suunnittelussa on eroja. Tämän kriteerin mukaan ne jaetaan ehdollisesti useisiin tyyppeihin, joita käsitellään jäljempänä.

Kotelo kattilat. Kattilan kotelo on sylinterin muotoinen. Kotelo sisältää kelan. Lämmönvaihdin kulkee sekä patterin sisällä että ulkopuolella.

Tuloputkeen tuleva käyttöneste kulkee lämmönvaihtimen läpi, lämpenee ja tulee lämmityspiiriin ylemmän putken kautta. Kattilat kotelo tyyppi Venäjällä tuottaa NPC «INERA». Markkinoilla ne tunnetaan tuotenimellä SAV.

Kattilat bulkkilämmönvaihtimilla. Tämän tyyppistä kattilaa kutsutaan myös induktiiviseksi.johtava. Yksikössä on sylinterin muotoinen metallikotelo.

Kotelossa on ferromagneettisella sauvalla varustettu induktiokela, joka toimii lämmönvaihtimena. induktiivisesti-johtava markkinoilla olevia kattiloita edustaa VIN-sarja. Valmistaja – lämpölaitteiden tehdas "Alternative Energy".

Kattilat putkimaisella lämmönvaihtimella. Klassisissa induktiokattiloissa on lämmönvaihdin putkisarjan muodossa, joka kiertyy kelan ympärille. Tämä laite oli ensimmäinen markkinoilla.

Induktiokattilat inverttereillä. Induktiokattilaa voidaan täydentää invertterillä, jossa akkujen tasavirta muunnetaan suurtaajuiseksi vaihtovirraksi ja menee vasta sitten induktorille.

Tämä ratkaisu auttaa saamaan tarvittavat pyörrevirrat lämmöntuotantoon ilman päävirtalähdettä.

Mitä sinun tulee tietää asennuksesta?

Sähkölaitteiden toimitussarja sisältää teknisen passin, jossa on yksityiskohtainen kuvaus ominaisuuksista ja ohjeet, jotka osoittavat asennusta ja käyttöä koskevat säännöt. Kattiloiden asennus tulee suorittaa oheisen ohjekirjan mukaisesti.

Puutteiden sattuessa, esimerkiksi jos järjestelmässä ei ole pakkokiertopumppua, kattila voidaan peruuttaa takuupalvelusta. Siksi valmistajat suosittelevat, että asennukseen osallistuu kokeneita putkimiehiä tai sähkölaitteita myyneen organisaation koulutettuja työntekijöitä.

Induktiokattila voidaan rakentaa olemassa olevaan lämmitysjärjestelmään joko pää- tai varalämmitysjärjestelmään rinnakkain kytkettynä. Mitä tulee asennuspaikkaan, muista noudattaa kaikkia sähkölämmittimiä koskevia sääntöjä.

Kiukaan tulee olla vähintään 80 cm etäisyydellä katosta ja lattiasta. Raon seinään tulee olla vähintään 30 cm. Kuten kaikki tehokkaat teholaitteet, induktiokattila on maadoitettava GOST 12.2.007.0:n mukaisesti.

Induktiolämmityskattiloiden edut

Induktiokattiloilla on monia absoluuttisia ja suhteellisia etuja, mukaan lukien seuraavat:

• tehokkain kaikista sähkökattilat;
• energiaominaisuuksien muuttumattomuus;
• vähimmäisvaatimukset jäähdytysnestettä;
• lisääntynyt luotettavuus;
• ennätyksellisen pitkä käyttöikä;
• kykyä itsenäiseen työskentelyyn;
• yksinkertainen asennus ilman ilmanvaihtojärjestelmää;
• automaattinen valvontajärjestelmä;
• polttoaineen toimitusta ja varastointia ei tarvita:
• jäähdytysnesteen lämmitys 95 asteeseen;
• korkea turvallisuustaso.

Laite muuttaa sähköenergian lämpöenergiaksi 98-99 %:n hyötysuhteella. Jäähdytysnesteen lämmittämiseen kuluu 7-10 minuuttia. Yksinkertaisen rakenteensa ansiosta, jossa ei ole liikkuvia mekaanisia osia, rakennusmateriaaleina käytetyt terässeokset tekevät induktiokattiloista ennätyksellisen kestäviä.

Ainoastaan ​​tällaisten laitteiden vaurioituminen voi estää sähköeristys. Mutta kuten käytäntö käyttää muuntajia, jotka ovat rakenteeltaan monin tavoin samanlaisia ​​kuin induktiokattilat, osoittavat, että ne todella kestävät useita vuosikymmeniä.

Valmistajien mukaan yksiköt, jotka toimivat sähkömagneettisen induktion vaikutuksesta, tarjota keskeytymätöntä tilan lämmitystä 100 tuhatta tuntia, eli 30 lämmitystä vuodenajat. Samaan aikaan niiden teho ei vähene ajan myötä, mitä ei voida sanoa elektrodista ja tavanomaisesta lämmityselementit kattilat.

Samat syyt, jotka määräävät induktiolämmittimien kestävyyden ja lisääntyneen luotettavuuden, vähentävät myös käyttökustannuksia. Induktiokattila ei tarvitse säännöllistä huoltoa ja korjausta, mikä säästää rahaa.

Moniin muihin polttoaineisiin verrattuna sähkön käyttö asuntojen lämmittämiseen on edelleen kannattavinta. Varsinkin se koskee ei kaasutettu siirtokunnat.

Sertifioidun induktiokattilan rakenne estää oikosulut. Valmistajat väittävät, että kaikilla malleilla on korkein luokka sähköturvallisuus. Induktiokattilaa ei pidä sekoittaa mikroaaltouuniin, koska sen toimintaan käytetään eri taajuutta sähkövirtaa.

Jäähdytyskattilan jäähdytysnesteen lämpeneminen tapahtuu tasaisesti – järjestelmän lämpötilaero on enintään 30°С. Eli ei ole olemassa paikallisia ylikuumenemista, jotka voivat johtaa tulipaloon, mikä tekee tällaisista yksiköistä tulenkestäviä.

Jäähdytysnesteen magnetoitumisesta, hienosta, muille huomaamattomasta tärinästä ja turbulenteista pyörteistä johtuen induktiokattilat eivät käytännössä muodosta mineraaliesiintymiä, mikä vaikuttaa suotuisasti tehokkuutta. Muista, että paksu kalkkikerros hidastaa jäähdytysnesteen lämmityksen nopeutta ja tehokkuutta.

Jos noudatat ohjeissa määritettyjä käyttösääntöjä, asennuksen ja lämpötilajärjestelmän asettamisen jälkeen et voi muistaa kattilaa koko lämmityskauden ajan. Toisin kuin kiinteän polttoaineen "veljet", induktiolaitteet eivät vaadi polttopuiden säännöllistä lastausta sekä hiilen ja tuhkan poistoa. Putkien puhdistusta ei vaadita, mikä erottaa ne muista tyypeistä sähkökattilat.

Itse kattila ja sen lisävarusteet vievät vähän tilaa ja ne voidaan asentaa pienelle alueelle. Ohjausjärjestelmän komponentit mahdollistavat induktiokattiloiden käytön yhdessä nipussa muiden ilmastolaitteiden kanssa.

Induktiomallien haitat

Ihanteellisia teknisiä ratkaisuja ei vielä ole olemassa. Jopa edistyneimmillä laitteilla on haittoja, eikä induktiolämmityskattila ole poikkeus.

Sille on ominaista:

• korkea hinta;
• suuri paino;
• melua.

Induktiokattiloiden valmistuksessa käytetään kalliita materiaaleja, mukaan lukien ferromagneetit, jotka reagoivat magneettikenttään.

Jotta kattila voisi suorittaa tehtävänsä, insinöörien on laskettava tarkasti kelalangan halkaisija, kierrosten lukumäärä, sydämen koko ja muut parametrit. Sitten kaikki nämä laskelmat on otettava käyttöön valmiissa tuotteessa.

Siten induktiolaitteiden valmistus on työ- ja metalliintensiivinen prosessi, joka aiheuttaa korkeat tuotantokustannukset. Samalla tämä epäkohta tasoittuu pitkän käyttöiän ja alhaisten käyttökustannusten ansiosta.

Kattilan kompaktit mitat yhdistyvät sen merkittävään painoon, mikä selittyy teräsosien suurella määrällä. Jotkut mallit painavat 40 kg. Induktiokattila pitää käytön aikana pientä ääntä, mutta tämä haitta on helppo poistaa melua vaimentava asennukseen suositellaan tiivisteitä.

Laitteen valintasäännöt

Induktiokattilan mallia valittaessa tärkeimmät kriteerit ovat sen teho ja lämmitetyn huoneen ominaisuudet. Oletetaan, että lämmitykseen 10 neliömetriä. m, kun kattokorkeus on enintään 3 metriä, tarvitaan 1 kW.

Näin ollen riittää jakaa lämmitetyn huoneen pinta-ala 10:llä ja tuloksena saadaan tarvittava nimellisteho. sähkökattila. Esimerkiksi 100 neliömetrin talolle. m. tarvitaan 10 kW: n induktiolämmitin.

Jotta tarpeettomasta sähköstä ei maksettaisi liikaa eikä jäätyisi sen puuttuessa, on tarpeen arvioida talon tai muun erityispiirteet. kohde, mukaan lukien seinämateriaalit, ikkunapinta, lämpöeristys jne., ja valitse näiden tietojen perusteella lämmityslaitteet.

Ei haittaa kysyä myyjältä tehokerrointa eli valitun mallin aktiivisen ja kokonaistehon suhdetta. Tätä indikaattoria kutsutaan phi: n kosiniksi (Cos φ) ja mitataan volttiampeereina. Se auttaa määrittämään, kuinka suuri osa kulutetusta sähköstä kuluu suoraan jäähdytysnesteen lämmittämiseen ja mikä osuus käytetään magneettikentän synnyttämiseen.

Tehokertoimen arvot ovat välillä 0 ja 1. Hyvin suunnitelluissa induktiokattiloissa Cos φ on 0,97-0,98 kVA, jota pidetään erinomaisena indikaattorina, koska melkein kaikki kulutettu sähkö kuluu käyttönesteen lämmittämiseen.

Useiden mallien avulla voit valita vaihtoehdon käytettäväksi pää- tai varalämmönlähteenä. Tehokkaat 380 V jännitteellä toimivat kattilat pystyvät itsenäisesti lämmittämään suuria neliöitä koteja, kaupallisia ja teollisuustiloja.

Tehokas käytettäväksi maalaistalossa tai autotallissa induktiokattila voit tehdä omasi. Seuraava artikkeli tutustuttaa sinut yksityiskohtaiseen oppaaseen hyödyllisen kotitekoisen tuotteen kokoamiseen.

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Video osoittaa selvästi induktioyksikön toimintaperiaatteen:

Asiantuntijalausunto induktiokattilan käytön turvallisuudesta:

Videoesittelyt ZSTM: n (Siperian Technological Machine Building Plant) induktiokattiloista:

Induktiolämmityskattiloissa on monia etuja ja kilpailuetuja vähäisin tai helposti poistettavissa olevin puuttein. Kuinka kannattava tämä vaihtoehto on tietyn talon lämmittämiseen, voidaan päättää vain punnitsemalla kaikki edut ja haitat.

Kiistaton tosiasia on edelleen tällaisten laitteiden kysynnän jatkuva kasvu, ja tämä suuntaus jatkuu todennäköisesti myös tulevaisuudessa.

Haluatko puhua omasta kokemuksestasi induktiokattilan valinnassa, asennuksessa ja käytössä? Sinulla on hyödyllistä tietoa aiheesta, joka kannattaa jakaa sivuston vierailijoiden kanssa. Kirjoita kommentteja, lähetä valokuvia, esitä kysymyksiä alla olevaan lohkolomakkeeseen.