Induktionskedel er den bedste kilde til elektrisk varme til varmesystemer

Indholdet af artiklen

Historie om induktionskedel
Enhed og driftsprincip
Egenskaber til induktionskedel
Sådan installeres en induktionskedel
Sådan vælges en induktionskedel

I denne artikel: Historien om oprettelse af induktionskedler; driftsprincippet og kedlets enhed; fordele og ulemper ved induktionskedler; hvordan man installerer en kedel i et lukket varmesystem; valg af en induktionskedel.

Organiske brændstoffer, såsom træ, kul, olieprodukter og naturgas, udgør den største gruppe af energibærere på jorden, der bruges til at varme vores hjem og lejligheder. Enhver af dens sorter har imidlertid to alvorlige ulemper, og den anden er især kritisk på husholdningsniveau – når der først ikke er organisk brændstof på grund af dens fulde produktion, er det ekstremt vanskeligt at få det i nogle regioner i SNG af en eller anden grund. Og i en så desperat situation henvender husejere sig til at opvarme elektriske kedler, og deres valg ligger mellem kedler med varmeelementer og kedler med termiske elektriske opvarmere – dvs. der er ikke noget valg som sådan. Men der er også elektriske induktionskedler, og deres ydelse er ret høj …

Historie om induktionskedel

Fra omkring 1822 til 1831 udførte den geniale engelske videnskabsmand og opdagelsesrejsende Michael Faraday en række eksperimenter med det formål at omdanne magnetisme til elektricitet. Og først i slutningen af august 1831 gav et andet Faraday-eksperiment det resultat, som videnskabsmanden håbede på – efter at have modtaget en elektrisk strøm i et primært ledning, der viklede sår på en rund jernkerne, opdagede han elektromagnetisk induktion.

Michael Faradays opdagelse blev oprindeligt brugt i transformere, generatorer og motorer, men det blev virkelig efterspurgt kun 70 år senere – siden begyndelsen af det 20. århundrede krævede tempoet i den industrielle udvikling nye metoder til smeltning af metaller i et værksted. Og det første induktionssmelter blev åbnet i Sheffield, England, i 1927.

I 80’erne af det XX århundrede blev der skabt induktionskedler, der blev brugt til opvarmning i industrielle virksomheder, herunder i Sovjetunionen: den første type forbrugt strøm med en frekvens på 50 Hz, den anden – med en frekvens på 1 kHz og derover. Dimensionerne og vægten af industrielle induktionskedler er ganske imponerende, kølevæsken i dem cirkulerer gennem en sekundær vikling af rør placeret på toppen af en metalkerne med en primær vikling. Serielle modeller af induktionskedler beregnet til husholdningsvarmesystemer og adskiller sig fra industrielle analoger i meget mindre størrelse og vægt, dukkede op i Rusland i 90’erne af forrige århundrede.

Det skal bemærkes, at fysiker-opfinderen Nikolo Tesla ikke har nogen direkte relation til induktionskedlen – undtagen måske ved opdagelsen af vekselstrøm.

Enhed og driftsprincip

Kroppen i en induktionskedel er flerlags – en kerne med en dobbeltvæg, derefter et lag af elektrisk og termisk isolering, derefter et ydre (ydre) legeme. I modsætning til industrielle induktionskedler med en cylindrisk vikling bruger hjemmekedler en toroidal kobbertrådvikling mellem to ferromagnetiske stålrør svejst til hinanden med en væg på mere end 10 mm, den indvendige diameter er mindre end den ydre diameter. Som et resultat opnås lavere vægt, højere effektivitet og små dimensioner af kedlen sammenlignet med industrielle analoger. Det indre rør med en toroidal vikling fungerer som en kerne (magnetisk kredsløb), det indre er et varmeelement til kølevæsken.

Kølevæsken, vand eller frostvæske, kommer ind i kedlen gennem et indløbsrør svejst gennem begge metalrør. På grund af det store indre område af den indre rørvarmeveksler modtager varmebæreren ca. 98% af den termiske energi, der genereres af induktionskedlen, og på en kortere tid end opvarmning med varmeelementer på grund af mindre inerti. Induktionsstrømmen, der genereres af et højfrekvent magnetfelt fra den ydre vikling til det indre rør, forårsager opvarmning af kølevæsken, mens væggens vibrationer ved høje frekvenser forhindrer, at der samles vægt på metalvæggene. Det ydre elektriske og varmeisolerende lag giver fuldstændig beskyttelse mod mulige elektriske strøm lækager og varmetab..

En vekselstrøm under spænding, hvis frekvens er ca. 20 kHz, tilføres kedlen fra en halvlederinverteromformer. Foruden inverteren inkluderer inverter-kedelpakken en elektronisk termostat (en temperatursensor er indbygget i kedellegemet) og afbrydere.

Opvarmning af kølevæsken i en induktionskedel forekommer på grund af opvarmningen af stålkernen med hvirvelstrømme forårsaget af det elektromagnetiske felt genereret af højspændingsstrømmen. Når kedlen er tilsluttet, sker der følgende – en højspændingsstrøm flyder til den primære toroidale vikling af kedlen, det resulterende elektromagnetiske felt presser hvirvelstrømmene ind i yderfladen af stålkernen, deres tæthed øges, og kernerøret opvarmes først udefra og derefter helt. Varmen, der genereres af kedlen, absorberes af varmebæreren, der cirkulerer gennem den og leveres til varmeindretningerne. Det tager cirka 7 minutter at opvarme kernen i en induktionskedel til en driftstemperatur på 75 ° C.

Egenskaber til induktionskedel

Denne type varmekedler har en række fordele i forhold til traditionelle varmeelementer, men den har også ulemper, herunder dem, der kun er specifikke for sådanne kedler. Lad os se nærmere på fordele og ulemper ved induktionskedler, der starter med de positive egenskaber:

fuldstændig fravær af varmeelementer såvel som bevægelige og stærkt belastede elementer, der er udsat for slid under drift og kræver periodisk udskiftning;

evnen til at betjene fra en lavspændings- og konstant strømforsyning, som normalt er uacceptabel for andre typer elektriske kedler;

kedelstrukturen indeholder ikke aftagelige forbindelser, dvs. sandsynligheden for lækage er fuldstændigt udelukket;

betydeligt hurtigere opvarmning til driftstemperatur sammenlignet med andre typer elektriske varmekedler;

beskyttelse mod dannelse af skala *;

høj brand (klasse II) og elektrisk sikkerhed, da varmeelementet (kernen) ikke er elektrisk forbundet til induktoren (primær vikling) direkte, og temperaturforskellen mellem kernen og kølevæsken ikke overstiger 30 ° С;

kedeldesign kræver ikke installation af en skorsten;

der er ikke behov for at installere induktionskedlen i et separat rum;

Som med enhver elektrisk varmelegeme er effektiviteten af en sådan kedel tæt på 100%. I øvrigt ændres denne værdi ikke med årene, hvor den fungerer, i modsætning til kedler med varmeelementer og elektrode;

den gennemsnitlige levetid er 25 år og mere (afhængigt af tykkelsen på metalrørene, der danner kedelkernen), og der kræves intet vedligeholdelsesarbejde med dette udstyr;

gør det muligt for dig at bruge næsten enhver varmebærer i varmesystemet (vand, frostvæske, olie osv.) og uden forberedelse;

udskiftning af det brugte kølevæske i varmesystemet udføres en gang hvert 10. år;

absolut støjfri operation;

lav inerti, som tillader energibesparelse på grund af effektiv kontrol af kedeldriften ved hjælp af elektronisk automatisering **. Det skal bemærkes, at inertien af induktionskedler er lavere end for varmeelementer, men højere end for elektrodekedler;

kedelinstallation kræver ikke involvering af højt kvalificerede specialister;

det er tilladt at bruge til lukkede varmesystemer, inklusive til “varmt gulv” og til baseboardopvarmning – minimumstemperatærsklen til opvarmning af kølemidlet er 35 ° С.

* – skalaflejringer på de indre overflader af kernerøret dannes ikke på grund af den lille temperaturforskel mellem varmeapparatet og kølevæsken, ikke over 30 ° С, samt på grund af højfrekvente vibrationer forårsaget af hvirvelstrømme, der afviser saltioner fra rørets indre vægge.

** – elektronisk styring af induktionskedlen giver mindre energiforbrug ved at holde temperaturen på et strengt specificeret niveau, dvs. når den stiger, slukkes straks strømforsyningen til kedlen og genoptages kun, når temperaturen falder til under den brugerdefinerede temperatur.

Det skal bemærkes, at det maksimalt tilladte tryk i et varmesystem med opvarmning af kølevæsken fra en induktionskedel ikke må overstige 0,3 MPa.

Ulemper ved induktionskedler:

betydelig størrelse og vægt. For eksempel vejer en 2,5 kW enfasekedel med en højde på 450 mm og en diameter på 121 mm 23 kg;

høje omkostninger – fra 30.000 rubler. og højere. Til dels skyldes prisen på induktionskedler tilstedeværelsen af en vekselretterstarter i styresystemet, som ikke i sig selv er billig;

installation kun i lukkede varmesystemer;

afhængigt af kedlens kraft genereres der interferens i langbølge-, mellembølger- og VHF-radioområdet i en afstand af flere meter fra dens placering, som ikke kan screenes fuldstændigt. Dette har dog ingen indflydelse på den menneskelige krop, kun husdyr (hunde, katte) er i stand til at føle dem..

Sådan installeres en induktionskedel

Installation af sådanne kedler er kun tilladt i et lukket varmesystem udstyret med en tvungen cirkulationspumpe og en ekspansomat ekspansionsbeholder. Induktionskedlen er placeret strengt lodret, varmekredslets returledning er tilsluttet indløbsrøret (afhængigt af modellen, placeret i bunden eller siden, i den nedre del af kroppen), og forsyningsrørledningen er forbundet med udløbsrøret (placeret på oversiden af kroppen eller ovenfra). Induktionskedlen er fastgjort til væggen med fastgørelseselementer, der kan understøtte sin egen vægt og vægten af det opvarmningsmedium, der fylder kedlen under drift. Afstanden fra kedellegemet til ethvert nærliggende objekt, vægge, loft og gulv skal være mindst 300 mm på siderne, mindst 800 mm – nedenfra og ovenfra.

Under installationen skal induktionskedlen være jordet. Binding med metalrør er ikke påkrævet, du kan forbinde kredsløbets metal-plastrør direkte til kedeldyserne. En sikkerhedsgruppe er indbygget i sektionen af rørledningen placeret ikke langt fra kedeludløbsrøret – en trykmåler, en automatisk luftudluftning og en eksplosiv ventil. Frakoblingsventiler kan installeres i varmekredsen efter placering af sikkerhedsgruppen, ekspansomatbeholderen kan installeres i returdelen. Efter det sted, hvor ekspansomaten anbringes, og inden returledningen indføres i induktionskedlen, indbygges et sætfiltre, et groft mesh-filter, en cirkulationspumpe og en strømningsføler sekventielt i kredsløbet (giver dig mulighed for at kontrollere strømningen af kølemidlet langs returkredsløbet, dets strømning i kedlen). Styresystemet for en induktionskedel er installeret i henhold til reglerne i PUE og er tilsluttet kedlen i henhold til de diagrammer, der er angivet i dets tekniske pas.

Sådan vælges en induktionskedel

På det russiske marked er der hovedsageligt en- og trefaset induktions kedler fra to indenlandske producenter – LLC “Alternativ energi” (mærke “VIN”) og CJSC “NPK” INERA “(mærke” SAV “) med en kapacitet på 2,5 til 7 kW ( enfase) og fra 7 til 60 kW (trefase).

Ud over de obligatoriske elementer, der er udstyret med et varmesystem med en induktionskedel, og for at lette dets styring, er det tilladt at afslutte med en elektronisk programmeringsenhed til kedeldriftstilstand i en uge eller en programmerer, der giver dig mulighed for at styre driften af varmesystemet eksternt via en GSM-kanal.

I betragtning af, at effekten af induktionskedler ikke falder i løbet af driftsårene, foretages valget af den krævede model i et forhold på 60 W pr. M² område, der skal opvarmes. For eksempel til lokaler med et samlet areal på 20 m² du har brug for en kedel med en kapacitet på 3 kW. For nøjagtigt at beregne den krævede kedeleffekt i forhold til en bestemt bygning er det nødvendigt at involvere specialister, der vil vurdere graden af isolering af lokalerne i den..

Garantiperioden for induktionskedler er 3 år for selve kedlen og et år for det elektriske udstyr i skabet, som det er afsluttet med. Det afgørende tidspunkt i varigheden af den problemfri drift af sådanne kedler er tykkelsen af stålets indre rørkerne – jo tykkere dens væg, jo længere vil den kunne modstå korrosive processer. Den optimale vægtykkelse af kernerøret er 10 mm.

Bekvemmeligheden ved at bruge elektriske induktionskedler ligger også i evnen til at opretholde den optimale temperatur i bygninger, som ejerne besøges fra tid til anden. I dette tilfælde er det ikke nødvendigt med en særlig kraftig model, da selv en 6 kW kedel er i stand til at opretholde temperaturen i et hus med et areal på for eksempel 120 m² på niveauet 12-15 ° С. Og da et landsted normalt har en pejs, kan du ved at smelte den nemt og hurtigt hæve temperaturen opretholdt af induktionskedlen til et behageligt niveau, hvilket ville være umuligt i en uopvarmet bygning.

Lignende poster:

Naturen som en kilde til ubegrænset inspiration i et hus af HYLA Architects i Singapore HYLA Architects har designet et fantastisk hjem i Singapore, som er udformet sådan, at det tager konceptet om 'naturlig skønhed' til et helt nyt niveau. Husets smukke og unikke egenskaber...

Design og installation af vandforsyning og varmesystemer til et hus lavet af metalpolymerrør Vandforsyning og varmesystemer, lavet af metalpolymerrør til et hus, giver mange fordele. Designet er fleksibelt, let at installere og holder længere end traditionelt stålrør. Installationen giver en stabil og effektiv...

Design og installation af vandforsyning og varmesystemer til et hus lavet af kobberrør Kobberrør-lavet hus? Fremragende! Med vores design og installationsservice af vandforsyning og varmesystemer får du ikke kun hele huset komfortabelt klar til brug, men gavner også af kobberrørspesificke fordele som holdbarhed,...

Cirkulationspumper til varmesystemer Cirkulationspumper til varmesystemer er uundværlige for at få optimale resultater af komfort og økonomi. Deres fordele inkluderer en høj kvalitet, holdbarhed og lav støjproduktion. De er designet til at reducere...

Læs mere Ren luft i lejligheden: vælg en luftbehandlingsenhed