Op de markt voor huishoudelijke apparaten blijft een inductieverwarmingsketel een noviteit, hoewel de populariteit van een dergelijke innovatieve oplossing snel groeit. Tussen elektrische boilers het aandeel van inductiemodellen is goed voor ongeveer 30%. Hoe verschilt dit apparaat van zijn concurrenten met conventionele verwarmingselementen of elektroden?
Wij vertellen u alles over het werkingsprincipe en de unieke voordelen van apparatuur op basis van inductie. In het artikel dat we hebben voorgesteld, worden de variëteiten in detail gegeven en beschreven. Met onze installatietips kunt u het verwarmingssysteem van een huisje, winkel of magazijn eenvoudig uitrusten of upgraden.
De inhoud van het artikel:
-
Ontwerp- en bedieningsfuncties
- Het apparaat van de inductie unit
- Bijzonderheden voor gebruik in verwarmingscircuits
- Soorten inductieboilers
- Wat moet u weten over installatie?
- Voordelen van inductieverwarmingsketels
- Nadelen van inductiemodellen
- Uitrusting selectie regels
- Conclusies en nuttige video over het onderwerp
Ontwerp- en bedieningsfuncties
Een inductieboiler is in staat warmte op te wekken en ruimtes te verwarmen dankzij elektromagnetische inductie. Dit natuurkundig fenomeen werd door Faraday ontdekt tijdens zijn experimenten met een cilindrische magneetstaaf, waaromheen een koperdraad in de vorm van een spiraal was gewikkeld.
Het apparaat van de inductie unit
Een moderne inductieverwarmingsketel bevat ook een inductor en een kern. Wanneer een elektrische wisselstroom door een spoel gaat, wordt een elektromagnetisch veld opgewekt.
Het veld genereert elektrische wervelstromen die de kern verwarmen, en de warmte wordt van daaruit overgedragen aan het koelmiddel. De hoeveelheid van deze warmte wordt bepaald door de Joule-Lenz-formule.
De inductieverwarmingsketel is een complexe meercomponenteneenheid. Om het werkingsprincipe van een inductieapparaat beter te begrijpen, is het de moeite waard om een cursus natuurkunde op school te onthouden
De inductieverwarmingsketel bestaat uit twee hoofdonderdelen. In een ervan, bestaande uit een spoel en een kern, wordt een magnetisch veld gevormd. Het tweede deel is een warmtewisselaar met een werkvloeistof (koelvloeistof).
De functie van de warmtedrager wordt uitgevoerd door gewoon water of een mengsel van water en ethyleenglycol. Het is mogelijk om andere vloeistoffen te gebruiken, waarvan de keuze afhangt van het specifieke model van de ketel.
Het verwarmingssysteem met een inductieboiler gaat altijd aan bij gesloten circuit. Het installatieschema bevat ook een membraantank, die nodig is om overtollig water op te vangen, dat optreedt vanwege de thermische uitzetting. Als zo'n tank niet in het pakket zit, wordt deze apart aangeschaft.
Bijzonderheden voor gebruik in verwarmingscircuits
Inductieketels zijn ontworpen om te werken in een systeem met geforceerde circulatie. Daarom moet het aansluitschema bevatten: circulatiepomp, waardoor de beweging van de werkvloeistof langs het verwarmingscircuit wordt gestimuleerd.
Deze behoefte is te wijten aan de relatief kleine volumes warmtewisselaars – door snelle verwarming kookt het water erin sneller dan de zwaartekrachtcirculatie optreedt.
Inductieboilers worden geleverd met een afstandsbediening die is ontworpen om de werking van verwarmingsapparatuur te automatiseren
In systemen met meerdere circuits zijn op elk circuit circulatiepompen geïnstalleerd. Als er een vloerverwarmingssysteem in huis werkt, moeten de verdeelverdeler en een extra pomp worden opgenomen.
De ketelregeling omvat naast de thermostaat en temperatuursensoren de zgn beveiligingsgroep, die is ontworpen om oververhitting, overdruk en treksterkte van onderdelen te voorkomen.
De veiligheidsgroep omvat meestal een manometer, ventilatieopeningen en veiligheidsventielen. Overspanningsbeveiliging wordt geïmplementeerd door automatische componenten. De verwerking van afzonderlijke onderdelen met een compound verhoogt hun veiligheid. Dankzij de beveiligingscomponenten is een veilige en ononderbroken werking van de ketel gegarandeerd.
Het montageschema van het verwarmingssysteem met een inductieketel moet een expansievat en een veiligheidsgroep bevatten die overdruk in een gesloten circuit voorkomt
Huishoudelijke inductieketels werken, afhankelijk van het nominale vermogen, op een spanning van 220 V of 380 V met een stroomfrequentie van 50 Hz. Naar elektrische boiler aangesloten op het net, moet u het lokale energiebedrijf (elektriciteitsleverancier) op de hoogte stellen en hun goedkeuring krijgen.
De aansluiting kan enkel- of driefasig zijn. De draden die worden gebruikt om de voeding aan te sluiten, moeten de juiste doorsnede hebben.
Bij een inductieapparaat wordt de verwarming geregeld door deze aan en uit te zetten. Dit proces wordt ondersteund temperatuursensoren (thermokoppel) opgenomen in het regelsysteem.
Een inductieketel in een sectie die de bewegingsrichting van het koelmiddel toont. In koude toestand komt de koelvloeistof via de onderste buis binnen en wordt na verwarming via de bovenste buis aan het verwarmingssysteem toegevoerd
De gebruiker stelt het optimale temperatuurregime in en de ketel wordt, na het verwarmen van het koelmiddel tot een bepaalde temperatuur, automatisch uitgeschakeld en na afkoeling weer ingeschakeld.
Dankzij de continue verwarmingscyclus van het koelmiddel wordt in verwarmde ruimtes een comfortabel microklimaat gehandhaafd. In veel modellen worden gegevens over temperatuur en andere bedrijfsparameters weergegeven, wat het gemakkelijker maakt om de werking van de apparatuur te regelen.
Optioneel zijn inductieverwarmingsketels uitgerust met GSM-modules om de temperatuur in de kamer te regelen en via een smartphone te regelen vanaf elke plek ter wereld waar internet beschikbaar is. Als u terugkeert van vakantie of zakenreis, kunt u van tevoren de verwarming inschakelen en het huis voorbereiden op aankomst
Soorten inductieboilers
Alle modellen inductieketels werken volgens hetzelfde principe, maar er zijn verschillen in hun ontwerp. Volgens dit criterium zijn ze voorwaardelijk onderverdeeld in verschillende typen, die hieronder zullen worden besproken.
Behuizing ketels. Het ketelhuis heeft een cilindrische vorm. De behuizing bevat een spoel. Een warmtewisselaar passeert zowel binnen als buiten de spoel.
De werkvloeistof die de inlaatleiding binnenkomt, gaat door de warmtewisselaar, warmt op en komt via de bovenste leiding in het verwarmingscircuit. Ketels behuizing type in Rusland produceert NPC «INERA». In de markt zijn ze bekend onder de merknaam SAV.
Ketels met bulkwarmtewisselaars. Dit type ketel wordt ook wel inductief-geleidend. Het apparaat heeft een metalen behuizing in de vorm van een cilinder.
De behuizing bevat een inductiespoel met een ferromagnetische staaf, die als warmtewisselaar fungeert. inductief-geleidend ketels op de markt worden vertegenwoordigd door de VIN-serie. Fabrikant – installatie van thermische apparatuur "Alternatieve energie".
Ketels met buizenwarmtewisselaar. Klassieke inductieketels hebben een warmtewisselaar in de vorm van een reeks buizen die rond een inductor zijn gewikkeld. Dit toestel was het eerste op de markt.
Inductieketels met omvormers. De inductieketel kan worden aangevuld met een omvormer, waarbij de gelijkstroom van de accu's wordt omgezet in hoogfrequente wisselstroom en pas daarna naar de spoel gaat.
Deze oplossing helpt bij het verkrijgen van de nodige wervelstromen voor warmteopwekking bij afwezigheid van het elektriciteitsnet.
Het gebruik van een omvormer in een circuit met inductieketels stelt u in staat de stroomtoevoer naar elektrische apparatuur te stabiliseren en te beschermen tegen stroompieken
Wat moet u weten over installatie?
De leveringsset van elektrische apparaten bevat een technisch paspoort met een gedetailleerde beschrijving van de kenmerken en instructies, die de regels voor installatie en bediening aangeven. De installatie van de ketels dient te gebeuren volgens de bijgevoegde handleiding.
Bij tekortkomingen, bijvoorbeeld als het systeem geen pomp voor geforceerde circulatie heeft, kan de ketel uit de garantieservice worden gehaald. Fabrikanten raden daarom aan ervaren loodgieters of getrainde medewerkers van de organisatie die de elektrische apparatuur heeft verkocht, bij de installatie te betrekken.
De inductieketel kan worden ingebouwd in een bestaand verwarmingssysteem als hoofd- of back-up wanneer parallel aangesloten. Wat betreft de installatieplaats, zorg ervoor dat u de regels volgt die standaard zijn voor alle elektrische kachels.
De kachel moet minimaal 80 cm van het plafond en de vloer staan. De afstand tot de muur moet minimaal 30 cm zijn. Zoals elke krachtige elektrische apparatuur, moet de inductieketel worden geaard in overeenstemming met GOST 12.2.007.0.
De doorsnede van de kabel die wordt gebruikt om de inductieketel aan te sluiten, wordt berekend op basis van het vermogen van de apparatuur. Bedrading is gelegd in kabelkanalen of in ribbels
Voordelen van inductieverwarmingsketels
Inductieketels hebben veel absolute en comparatieve voordelen, waaronder de volgende:
- de hoogste efficiëntie van allemaal elektrische boilers;
- onveranderlijkheid van energiekenmerken;
- minimumvereisten voor koelmiddel;
- verhoogde betrouwbaarheid;
- record lange levensduur;
- zelfstandig kunnen werken;
- eenvoudige installatie zonder ventilatiesysteem;
- automatisch controlesysteem;
- geen levering en opslag van brandstof nodig:
- het koelmiddel verwarmen tot 95 graden;
- hoog beveiligingsniveau.
Het apparaat zet elektrische energie om in thermische energie met een rendement van 98-99%. Het opwarmen van de koelvloeistof duurt 7-10 minuten. Met een eenvoudig ontwerp zonder bewegende mechanische onderdelen, maken de staallegeringen die als constructiemateriaal worden gebruikt, inductieketels recordbrekend duurzaam.
Alleen schade aan dergelijke apparatuur kan uitschakelen elektrische isolatie. Maar zoals blijkt uit de praktijk van het bedienen van transformatoren, die qua ontwerp in veel opzichten lijken op inductieketels, kunnen ze echt tientallen jaren meegaan.
Volgens fabrikanten, eenheden die werken vanwege het effect van elektromagnetische inductie, zorgen voor ononderbroken ruimteverwarming gedurende 100 duizend uur, dat wil zeggen 30 verwarming seizoenen. Tegelijkertijd neemt hun vermogen niet af met de tijd, wat niet gezegd kan worden over elektrode en conventioneel verwarmingselementen ketels.
Inductieketels kunnen zowel als hoofd- als als extra uitrusting worden gebruikt. Bereid bijvoorbeeld een koelvloeistof voor voor een onregelmatig gebruikte vloerverwarming
Dezelfde redenen die de duurzaamheid en verhoogde betrouwbaarheid van inductieverwarmers bepalen, verlagen ook de bedrijfskosten. De inductieketel heeft geen regelmatig onderhoud en reparatie nodig, wat geld bespaart.
Vergeleken met veel andere brandstoffen blijft het gebruik van elektriciteit om huizen te verwarmen het meest winstgevend. Vooral het betreft niet vergast nederzettingen.
Het ontwerp van de gecertificeerde inductieketel voorkomt kortsluiting. Fabrikanten beweren dat elk model de hoogste klasse heeft electrische veiligheid. Een inductieboiler moet niet worden verward met een magnetron, omdat voor de werking ervan een andere frequentie van elektrische stroom wordt gebruikt.
Verwarming van de koelvloeistof in de inductieboiler gebeurt gelijkmatig – temperatuurverschil in het systeem is niet meer dan 30°. Dat wil zeggen, er zijn geen plaatselijke oververhittingen die tot brand kunnen leiden, wat dergelijke units brandveilig maakt.
Door de magnetisatie van het koelmiddel, fijne trillingen, onmerkbaar voor anderen en turbulente wervelingen, in inductieketels vormen praktisch geen minerale afzettingen, wat gunstig is voor efficiëntie. Bedenk dat een dikke laag kalk de snelheid en efficiëntie van het verwarmen van de koelvloeistof vertraagt.
Om het vermogen te vergroten, kan een cascade van drie of meer inductieketels met een gemeenschappelijke schakelkast worden gebruikt. Deze oplossing zal helpen om een herenhuis met twee verdiepingen te verwarmen
Als u de bedieningsregels in de instructies volgt, kunt u zich na installatie en instelling van het temperatuurregime de ketel gedurende het hele stookseizoen niet herinneren. in tegenstelling tot vaste brandstof "broeders", hoeven inductietoestellen niet regelmatig te worden geladen met brandhout en kolen en asverwijdering. Pijpreiniging is niet nodig, wat ze onderscheidt van andere typen elektrische boilers.
De ketel zelf en zijn accessoires nemen weinig ruimte in beslag en kunnen in een kleine ruimte worden geïnstalleerd. De componenten van het regelsysteem maken het gebruik van inductieketels in één bundel met andere klimatologische apparatuur mogelijk.
Inductieboilers kunnen worden geïntegreerd in een intelligent besturingssysteem voor huisapparatuur genaamd "Smart Home"
Nadelen van inductiemodellen
Ideale technische oplossingen bestaan nog niet. Zelfs de meest geavanceerde apparatuur heeft zijn nadelen en een inductieverwarmingsketel is geen uitzondering.
Het wordt gekenmerkt door:
- hoge prijs;
- groot gewicht;
- lawaai.
Bij de vervaardiging van inductieketels worden dure materialen gebruikt, waaronder ferromagneten die reageren op een magnetisch veld.
Om ervoor te zorgen dat de ketel zijn functie kan uitoefenen, moeten ingenieurs de diameter van de spoeldraad, het aantal windingen, de grootte van de kern en andere parameters nauwkeurig berekenen. Vervolgens moeten al deze berekeningen worden doorgevoerd in het eindproduct.
De productie van inductieapparaten is dus een arbeidsintensief en metaalintensief proces, dat hoge productiekosten veroorzaakt. Tegelijkertijd wordt dit nadeel geëlimineerd door de lange levensduur en minimale bedrijfskosten.
De compacte afmetingen van de ketel worden gecombineerd met het forse gewicht, dat wordt verklaard door het grote aantal stalen onderdelen. Sommige modellen wegen 40 kg. De inductieboiler maakt een klein geluid tijdens het gebruik, maar dit nadeel wordt eenvoudig verholpen door: geluidsabsorberend pakkingen aanbevolen voor installatie.
Uitrusting selectie regels
Bij het kiezen van een model inductieketel zijn de belangrijkste criteria het vermogen en de kenmerken van de verwarmde ruimte. Aangenomen wordt dat voor verwarming 10 m². m. bij een plafondhoogte tot 3 meter is 1 kW vereist.
Het is dus voldoende om het oppervlak van de verwarmde ruimte door 10 te delen en als resultaat wordt het vereiste nominale vermogen verkregen. elektrische boiler. Bijvoorbeeld voor een huis van 100 vierkante meter. m. een inductieverhitter van 10 kW is vereist.
Als het niet nodig is om het vereiste ketelvermogen met hoge nauwkeurigheid te berekenen, kunt u een vereenvoudigde versie gebruiken. Volgens dit kunnen inductieketels met een vermogen van slechts 3-4 kW een ruimte verwarmen met een oppervlakte van 30-40 m²
Om niet te veel te betalen voor onnodige stroom en niet te bevriezen in geval van gebrek, is het noodzakelijk om de specifieke kenmerken van een huis of andere te evalueren object, inclusief wandmaterialen, raamoppervlak, thermische isolatie, enz., en kies op basis van deze gegevens verwarmingsapparatuur.
Het kan geen kwaad om de verkoper te vragen naar de arbeidsfactor, dat wil zeggen de verhouding tussen het actieve en totale vermogen van het geselecteerde model. Deze indicator wordt de cosinus van phi genoemd (Want φ) en wordt gemeten in volt-ampère. Het helpt om te bepalen welk deel van de verbruikte elektriciteit direct wordt besteed aan het verwarmen van de koelvloeistof en welk deel wordt gebruikt om een magnetisch veld op te wekken.
Vermogensfactorwaarden liggen tussen 0 en 1. In goed ontworpen inductieketels Want φ is 0,97-0,98 kVA, wat als een uitstekende indicator wordt beschouwd, aangezien bijna alle verbruikte elektriciteit wordt besteed aan het verwarmen van de werkvloeistof.
Met een verscheidenheid aan modellen kunt u een optie kiezen voor gebruik als hoofd- of back-upwarmtebron. Krachtige ketels die op 380 V-spanning werken, kunnen huizen, commerciële en industriële faciliteiten van grote pleinen onafhankelijk verwarmen.
Efficiënt voor gebruik in het landhuis of in de garage inductie ketel je kunt er zelf een maken. In het volgende artikel wordt u vertrouwd gemaakt met een gedetailleerde handleiding voor het samenstellen van een nuttig zelfgemaakt product.
Conclusies en nuttige video over het onderwerp
De video zal duidelijk het werkingsprincipe van de inductie-eenheid demonstreren:
Deskundige mening over de veiligheid van de werking van een inductieketel:
Videopresentaties van inductieketels van ZSTM (Siberian Technological Machine Building Plant):
Inductieverwarmingsketels hebben veel voordelen en concurrentievoordelen met kleine of gemakkelijk te elimineren tekortkomingen. Hoe winstgevend deze optie is voor het verwarmen van een bepaald huis, kan alleen worden bepaald door alle voor- en nadelen af te wegen.
Het onbetwistbare feit blijft de constante groei van de vraag naar dergelijke apparatuur, en deze trend zal zich in de toekomst waarschijnlijk voortzetten.
Wil je praten over je eigen ervaring bij de keuze, installatie, bediening van een inductieketel? U hebt nuttige informatie over een onderwerp dat de moeite waard is om met sitebezoekers te delen. Schrijf opmerkingen, plaats foto's, stel vragen in het onderstaande blokformulier.
