På markedet for husholdningsapparater er en induksjonskjele fortsatt en nyhet, selv om populariteten til en slik innovativ løsning vokser raskt. Blant elektriske kjeler andelen induksjonsmodeller utgjør ca. 30 %. Hvordan skiller denne enheten seg fra sine konkurrenter med konvensjonelle varmeelementer eller elektroder?
Vi vil fortelle deg alt om operasjonsprinsippet og de unike fordelene med utstyr basert på bruk av induksjon. I artikkelen vi har foreslått, er variantene gitt og beskrevet i detalj. Våre monteringstips hjelper deg enkelt å utstyre eller oppgradere varmesystemet til en hytte, butikk eller lager.
Innholdet i artikkelen:
-
Design og betjeningsfunksjoner
- Enheten til induksjonsenheten
- Spesifikasjoner for bruk i varmekretser
- Varianter av induksjonskjeler
- Hva trenger du å vite om installasjon?
- Fordeler med induksjonsvarmekjeler
- Ulemper med induksjonsmodeller
- Regler for valg av utstyr
- Konklusjoner og nyttig video om temaet
Design og betjeningsfunksjoner
En induksjonskjele er i stand til å generere varme og varme rom takket være elektromagnetisk induksjon. Dette fysiske fenomenet ble oppdaget av Faraday under sine eksperimenter med en sylindrisk magnetstang, rundt hvilken en kobbertråd ble viklet i form av en spiral.
Enheten til induksjonsenheten
En moderne induksjonsvarmekjele inkluderer også en induktor og en kjerne. Når en elektrisk vekselstrøm går gjennom en spole, genereres et elektromagnetisk felt.
Feltet genererer elektriske virvelstrømmer som varmer opp kjernen, hvorfra varmen overføres til kjølevæsken. Mengden av denne varmen bestemmes av Joule-Lenz-formelen.
Induksjonsvarmekjelen er en kompleks flerkomponentenhet. For bedre å forstå prinsippet om drift av en induksjonsenhet, er det verdt å huske et skolefysikkkurs
Induksjonsvarmekjelen består av to hoveddeler. I en av dem, som består av en spole og en kjerne, dannes et magnetfelt. Den andre delen er en varmeveksler med en arbeidsvæske (kjølevæske).
Funksjonen til varmebæreren utføres av vanlig vann eller en blanding av vann og etylenglykol. Det er mulig å bruke andre væsker, valget av disse avhenger av den spesifikke modellen av kjelen.
Varmesystemet med induksjonskjele slår seg alltid på kl lukket krets. Installasjonsskjemaet inkluderer også en membrantank, som er nødvendig for å motta overflødig vann, som oppstår på grunn av dens termiske ekspansjon. Dersom en slik tank ikke er inkludert i pakken, kjøpes den separat.
Spesifikasjoner for bruk i varmekretser
Induksjonskjeler er designet for å fungere i et tvungen sirkulasjonssystem. Derfor må koblingsskjemaet inneholde sirkulasjonspumpe, stimulerer bevegelsen av arbeidsfluidet langs varmekretsen.
Dette behovet skyldes de relativt små volumene varmevekslere – på grunn av rask oppvarming, koker vannet i dem raskere enn gravitasjonssirkulasjon oppstår.
Induksjonskjeler leveres komplett med en fjernkontroll som er designet for å automatisere driften av varmeutstyr
I flerkretssystemer er det installert sirkulasjonspumper på hver krets. Hvis et gulvvarmesystem fungerer i huset, bør fordelingsmanifolden og en ekstra pumpe inkluderes.
Kjelestyringssystemet inkluderer, i tillegg til termostat og temperaturfølere, den såkalte sikkerhetsgruppe, som er designet for å forhindre overoppheting, overtrykk og strekkstyrke til deler.
Sikkerhetsgruppen inkluderer vanligvis trykkmåler, lufteventiler og sikkerhetsventiler. Overspenningsvern er implementert av automatiske komponenter. Behandlingen av enkeltdeler med en blanding øker sikkerheten deres. Takket være beskyttelseskomponentene er sikker og uavbrutt drift av kjelen sikret.
Monteringsskjemaet for varmesystemet med induksjonskjele skal inneholde en ekspansjonstank og en sikkerhetsgruppe som forhindrer overtrykk i en lukket krets
Husholdningsinduksjonskjeler, avhengig av nominell effekt, fungerer på en spenning på 220 V eller 380 V ved en strømfrekvens på 50 Hz. Til elektrisk kjele koblet til nettet, må du varsle det lokale kraftselskapet (strømleverandøren) og få deres godkjenning.
Tilkoblingen kan være en- eller trefaset. Ledningene som brukes til å koble til strømforsyningen må ha passende tverrsnitt.
I et induksjonsapparat styres oppvarmingen ved å slå den av og på. Denne prosessen er assistert temperatursensorer (termoelement) inkludert i kontrollsystemet.
En induksjonskjele i et utsnitt som viser kjølevæskens bevegelsesretning. I kald tilstand kommer kjølevæsken inn gjennom det nedre røret og etter oppvarming tilføres det gjennom det øvre røret til varmesystemet
Brukeren angir det optimale temperaturregimet og kjelen, etter å ha varmet opp kjølevæsken til en viss temperatur, slår seg automatisk av, og etter avkjøling slås den på igjen.
Takket være den kontinuerlige oppvarmingssyklusen til kjølevæsken opprettholdes et behagelig mikroklima i oppvarmede rom. I mange modeller vises data om temperatur og andre driftsparametere, noe som gjør det lettere å kontrollere driften av utstyret.
Eventuelt er induksjonsvarmekjeler utstyrt med GSM-moduler for å kontrollere temperaturen i rommet og kontrollere den via en smarttelefon fra hvor som helst i verden der Internett er tilgjengelig. Når du kommer tilbake fra ferie eller forretningsreise, kan du slå på varmesystemet på forhånd og forberede huset for ankomst
Varianter av induksjonskjeler
Alle modeller av induksjonskjeler fungerer på samme prinsipp, men det er forskjeller i design. I henhold til dette kriteriet er de betinget delt inn i flere typer, som vil bli diskutert nedenfor.
Foringsrør kjeler. Kjelehuset har en sylindrisk form. Huset inneholder en induktor. En varmeveksler passerer både innenfor og utenfor spolen.
Arbeidsvæsken som kommer inn i innløpsrøret, passerer gjennom varmeveksleren, varmes opp og kommer inn i varmekretsen gjennom det øvre røret. Kjeler foringsrør type i Russland produserer NPC «INERA». I markedet er de kjent under merkenavnet SAV.
Kjeler med bulkvarmevekslere. Denne typen kjele kalles også induktiv-ledende. Enheten har et metallhus i form av en sylinder.
Huset inneholder en induksjonsspole med en ferromagnetisk stang, som fungerer som en varmeveksler. Induktivt-ledende kjeler på markedet er representert av VIN-serien. Produsent – anlegg for termisk utstyr "Alternativ energi".
Kjeler med rørformet varmeveksler. Klassiske induksjonskjeler har en varmeveksler i form av et sett med rør som vikler seg rundt en induktor. Denne enheten var den første på markedet.
Induksjonskjeler med omformere. Induksjonskjelen kan suppleres med en inverter, der den elektriske likestrømmen til batteriene omdannes til høyfrekvent vekselstrøm og først da går til induktoren.
Denne løsningen bidrar til å oppnå de nødvendige virvelstrømmene for varmeutvikling i fravær av hovednettet.
Bruken av en omformer i en krets med induksjonskjeler lar deg stabilisere strømforsyningen til elektrisk utstyr og beskytte det mot overspenninger
Hva trenger du å vite om installasjon?
Leveringssettet med elektriske enheter inkluderer et teknisk pass med en detaljert beskrivelse av egenskapene og instruksjonene, som angir reglene for installasjon og drift. Installasjonen av kjelene skal utføres i henhold til vedlagte manual.
Ved mangler, for eksempel hvis systemet ikke har pumpe for tvungen sirkulasjon, kan kjelen trekkes fra garantiservice. Derfor anbefaler produsenter at erfarne rørleggere eller trente ansatte i organisasjonen som solgte det elektriske utstyret involveres i installasjonen.
Induksjonskjelen kan bygges inn i et eksisterende varmesystem som enten hoved- eller backup når den kobles parallelt. Når det gjelder installasjonsstedet, sørg for å følge regelstandarden for alle elektriske varmeovner.
Varmeovnen skal være minst 80 cm fra tak og gulv. Avstanden til veggen bør være minst 30 cm. Som ethvert kraftig kraftutstyr, må induksjonskjelen jordes i samsvar med GOST 12.2.007.0.
Tverrsnittet av kabelen som brukes til å koble til induksjonskjelen, beregnes basert på kraften til utstyret. Kabling legges i kabelkanaler eller i korrugering
Fordeler med induksjonsvarmekjeler
Induksjonskjeler har mange absolutte og komparative fordeler, inkludert følgende:
- den høyeste effektiviteten blant alle elektriske kjeler;
- uforanderlighet av energikarakteristikker;
- minimumskrav til kjølevæske;
- økt pålitelighet;
- rekord lang levetid;
- evne til å jobbe selvstendig;
- enkel installasjon uten ventilasjonssystem;
- automatisk kontroll system;
- ikke behov for levering og lagring av drivstoff:
- varme opp kjølevæsken til 95 grader;
- høyt sikkerhetsnivå.
Enheten konverterer elektrisk energi til termisk energi med en effektivitet på 98-99 %. Det tar 7-10 minutter å varme opp kjølevæsken. Med en enkel design uten bevegelige mekaniske deler, gjør stållegeringene som brukes som byggematerialer induksjonskjeler rekordstore holdbare.
Bare skade på slikt utstyr kan deaktivere elektrisk isolasjon. Men som praksisen med å betjene transformatorer, som i sin utforming på mange måter ligner induksjonskjeler, viser, er de virkelig i stand til å vare i mange tiår.
Ifølge produsenter, enheter som opererer på grunn av effekten av elektromagnetisk induksjon, gi uavbrutt romoppvarming i 100 tusen timer, det vil si 30 oppvarming årstider. Samtidig reduseres ikke kraften deres med tiden, noe som ikke kan sies om elektrode og konvensjonell varmeelementer kjeler.
Induksjonskjeler kan brukes både som hoved- og tilleggsutstyr. Forbered for eksempel en kjølevæske for et uregelmessig brukt gulvvarmesystem
De samme grunnene som bestemmer holdbarheten og økt pålitelighet til induksjonsvarmer reduserer også driftskostnadene. Induksjonskjelen trenger ikke regelmessig vedlikehold og reparasjon, noe som sparer penger.
Sammenlignet med mange andre drivstoff er det fortsatt mest lønnsomt å bruke strøm til å varme opp boliger. Spesielt gjelder det ikke-gassifisert oppgjør.
Utformingen av den sertifiserte induksjonskjelen forhindrer kortslutninger. Produsenter hevder at enhver modell har den høyeste klassen elektrisk sikkerhet. En induksjonskjele bør ikke forveksles med en mikrobølgeovn, siden en annen frekvens av elektrisk strøm brukes til driften.
Oppvarming av kjølevæsken i induksjonskjelen skjer jevnt – temperaturforskjellen i systemet er ikke mer enn 30 ° С. Det vil si at det ikke er noen lokale overopphetinger som kan føre til brann, noe som gjør slike enheter brannsikre.
På grunn av magnetiseringen av kjølevæsken, fin vibrasjon, umerkelig for andre og turbulente virvler, i induksjonskjeler danner praktisk talt ikke mineralforekomster, noe som påvirker positivt effektivitet. Husk at et tykt lag av skala senker hastigheten og effektiviteten til oppvarming av kjølevæsken.
For å øke effekten kan det brukes en kaskade på tre eller flere induksjonskjeler med felles styreskap. Denne løsningen vil bidra til å varme opp et to-etasjers herskapshus
Hvis du følger driftsreglene som er spesifisert i instruksjonene, kan du etter installasjon og innstilling av temperaturregimet ikke huske kjelen gjennom hele fyringssesongen. I motsetning til fast brensel "brødre", induksjonsapparater krever ikke regelmessig lasting av ved og fjerning av kull og aske. Rørrengjøring er ikke nødvendig, noe som skiller dem fra andre typer elektriske kjeler.
Selve kjelen og dens tilbehør tar liten plass og kan installeres på et lite område. Komponentene i kontrollsystemet tillater bruk av induksjonskjeler i en bunt med annet klimatisk utstyr.
Induksjonskjeler kan integreres i et intelligent kontrollsystem for hjemmeutstyr kalt "Smart Home"
Ulemper med induksjonsmodeller
Ideelle tekniske løsninger finnes ennå ikke. Selv det mest avanserte utstyret har sine ulemper, og en induksjonskjele er intet unntak.
Den er preget av:
- høy pris;
- stor vekt;
- bråk.
Ved fremstilling av induksjonskjeler brukes dyre materialer, inkludert ferromagneter som reagerer på et magnetfelt.
For at kjelen skal utføre sin funksjon, må ingeniører nøyaktig beregne diameteren på spoleledningen, antall omdreininger, størrelsen på kjernen og andre parametere. Da må alle disse beregningene implementeres i det ferdige produktet.
Dermed er produksjonen av induksjonsenheter en arbeidskrevende og metallintensiv prosess, som forårsaker høye produksjonskostnader. Samtidig utjevnes denne ulempen på grunn av lang levetid og minimale driftskostnader.
De kompakte dimensjonene til kjelen er kombinert med dens betydelige vekt, noe som forklares av det store antallet ståldeler. Noen modeller veier 40 kg. Induksjonskjelen lager en liten lyd under drift, men denne ulempen elimineres lett av støydempende pakninger anbefalt for installasjon.
Regler for valg av utstyr
Når du velger en modell av en induksjonskjele, er hovedkriteriene kraften og egenskapene til det oppvarmede rommet. Det antas at for oppvarming av 10 kvm. m. med takhøyde inntil 3 meter kreves 1 kW.
Dermed er det nok å dele området til det oppvarmede rommet med 10, og som et resultat vil den nødvendige nominelle effekten oppnås. elektrisk kjele. For eksempel for et hus på 100 kvm. m. det kreves en induksjonsvarmer på 10 kW.
Hvis det ikke er noe ønske om å beregne nødvendig kjeleeffekt med høy nøyaktighet, kan du bruke en forenklet versjon. I følge den er induksjonskjeler med en effekt på bare 3-4 kW i stand til å varme opp et rom med et areal på 30-40 m²
For ikke å betale for mye for unødvendig kraft og ikke fryse i tilfelle mangel, er det nødvendig å evaluere de spesifikke egenskapene til et hus eller andre objekt, inkludert veggmaterialer, vindusareal, varmeisolasjon etc., og på grunnlag av disse dataene velge varmeutstyr.
Det skader ikke å spørre selgeren om effektfaktoren, det vil si forholdet mellom den aktive og totale kraften til den valgte modellen. Denne indikatoren kalles cosinus til phi (Cos φ) og måles i volt-ampere. Det hjelper å bestemme hvor stor andel av den forbrukte elektrisiteten som brukes direkte på oppvarming av kjølevæsken, og hvilken andel som brukes til å generere et magnetfelt.
Effektfaktorverdier er mellom 0 og 1. I godt utformede induksjonskjeler Cos φ er 0,97-0,98 kVA, som regnes som en utmerket indikator, siden nesten all forbrukt elektrisitet brukes på oppvarming av arbeidsvæsken.
En rekke modeller lar deg velge et alternativ for bruk som hoved- eller reservevarmekilde. Kraftige kjeler som opererer på 380 V spenning er i stand til uavhengig å varme opp boliger, kommersielle og industrielle anlegg på store torg.
Effektiv for bruk i landstedet eller i garasjen induksjonskjele du kan lage din egen. Den følgende artikkelen vil gjøre deg kjent med en detaljert veiledning for å sette sammen et nyttig hjemmelaget produkt.
Konklusjoner og nyttig video om temaet
Videoen vil tydelig demonstrere prinsippet for drift av induksjonsenheten:
Ekspertuttalelse om sikkerheten ved drift av en induksjonskjele:
Videopresentasjoner av induksjonskjeler fra ZSTM (Siberian Technological Machine Building Plant):
Induksjonsvarmekjeler har mange fordeler og konkurransefortrinn med mindre eller lett eliminerte mangler. Hvor lønnsomt dette alternativet er for oppvarming av et bestemt hus kan bare avgjøres ved å veie alle fordeler og ulemper.
Det ubestridelige faktum er fortsatt den konstante veksten i etterspørselen etter slikt utstyr, og denne trenden vil sannsynligvis fortsette i fremtiden.
Vil du snakke om din egen erfaring med valg, installasjon, drift av en induksjonskjele? Du har nyttig informasjon om et emne som er verdt å dele med besøkende på nettstedet. Skriv kommentarer, legg ut bilder, still spørsmål i blokkskjemaet nedenfor.
