Indukcinis katilas yra geriausias elektros energijos šaltinis šildymo sistemoms

Šiame straipsnyje: Indukcinių katilų kūrimo istorija; katilo veikimo principas ir įtaisas; indukcinių katilų privalumai ir trūkumai; kaip įrengti katilą uždaroje šildymo sistemoje; indukcinio katilo pasirinkimas.

Organiniai degalai, tokie kaip mediena, anglis, naftos produktai ir gamtinės dujos, sudaro pagrindinę energijos nešiklių žemėje grupę, naudojamą mūsų namams ir butams šildyti. Tačiau bet kuri jo veislė turi du rimtus trūkumus, o antrasis yra ypač kritiškas namų ūkio lygiu – kai dėl visiško gamybos išvis nebus organinio kuro, dėl kokių nors priežasčių kai kuriuose NVS regionuose jo gauti yra nepaprastai sunku. Ir tokioje beviltiškoje situacijoje namų savininkai kreipiasi į šildymo elektrinius katilus, o jų pasirinkimas slypi tarp katilų su kaitinimo elementais ir katilų su šiluminiais elektriniais šildytuvais – t.y. nėra pasirinkimo kaip tokio. Tačiau yra ir elektrinių indukcinių katilų, ir jų našumas yra gana didelis …

Indukcinio katilo istorija

Maždaug 1822–1831 m. Žymus anglų mokslininkas ir tyrinėtojas Michaelas Faradėjus atliko eksperimentų seriją, siekdamas magnetizmą paversti elektra. Ir tik 1831 m. Rugpjūčio mėn. Pabaigoje kitas Faradėjaus eksperimentas davė rezultatą, kurio mokslininkas tikėjosi – gavęs elektros srovę pirminėje vielos apvijos žaizdoje ant apvalios geležies šerdies, jis atrado elektromagnetinę indukciją..

Michaelio Faradėjaus atradimas iš pradžių buvo naudojamas transformatoriuose, generatoriuose ir varikliuose, tačiau iš tikrųjų paklausus tapo tik po 70 metų – nuo XX amžiaus pradžios pramonės plėtros tempui reikėjo naujų metalų lydymo dirbtuvėse metodų. Ir pirmasis indukcinis lydykla buvo atidarytas Šefilde, Anglijoje, 1927 m.

XX amžiaus 80-aisiais metais buvo sukurti indukciniai katilai, kurie buvo naudojami šildymui pramonės įmonėse, taip pat ir SSRS: pirmasis tipas vartojo 50 Hz dažnio srovę, antrasis – 1 kHz ir aukštesnį dažnį. Pramoninių indukcinių katilų matmenys ir svoris yra gana įspūdingi, juose esantis aušinimo skystis cirkuliuoja per vamzdžių antrinę apviją, uždėtą ant metalinės šerdies viršaus su pirminiu apvija. Indukcinių katilų, skirtų buitinėms šildymo sistemoms, serijiniai modeliai, kurie nuo pramoninių analogų skiriasi daug mažesniu dydžiu ir svoriu, pasirodė Rusijoje praėjusio amžiaus 90-ųjų dešimtmetyje..

Pažymėtina, kad fizikas-išradėjas Nikolo Tesla neturi tiesioginio ryšio su indukciniu katilu – išskyrus galbūt atradęs kintamą elektros srovę.

Įrenginys ir veikimo principas

Indukcinio katilo kūnas yra daugiasluoksnis – šerdis su dviguba siena, tada elektros ir šilumos izoliacijos sluoksnis, tada išorinis (išorinis) kūnas. Skirtingai nuo pramoninių indukcinių katilų su cilindrine apvija, buitiniams katilams naudojama toroidinė vario vielos apvija, padaryta tarp dviejų feromagnetinio plieno vamzdžių, suvirintų vienas su kitu, kurio sienelė yra didesnė kaip 10 mm, vidinis skersmuo yra mažesnis už išorinį. Dėl to pasiekiamas mažesnis katilo svoris, didesnis efektyvumas ir maži matmenys, palyginti su pramoniniais analogais. Vidinis vamzdis su toroidine apvija veikia kaip šerdis (magnetinė grandinė), vidinis – aušinimo skysčio kaitinimo elementas.

Aušinimo skystis, vanduo arba antifrizas, į katilą patenka per įleidimo vamzdį, suvirintą per abu metalinius vamzdžius. Dėl didelio vidinio vamzdžio šilumokaičio ploto šilumos nešiklis gauna apie 98% šilumos energijos, kurią sukuria indukcinis katilas, ir per trumpesnį laiką nei kaitinant šildymo elementais, dėl mažesnės inercijos. Indukcinė srovė, kurią sukuria aukšto dažnio magnetinis laukas iš išorinės apvijos į vidinį vamzdį, sukelia aušinimo skysčio įkaitimą, tuo tarpu aukšto dažnio sienų virpesiai neleidžia kauptis skalėms ant metalinių sienų. Išorinis elektros ir šilumos izoliacinis sluoksnis suteikia visišką apsaugą nuo galimų elektros srovės nutekėjimų ir šilumos nuostolių..

Į katilą iš puslaidininkinio keitiklio keitiklio tiekiama kintama srovė, veikianti pagal įtampą, kurios dažnis yra apie 20 kHz. Be keitiklio, inverterio katilo komplekte yra elektroninis termostatas (į katilo korpusą įmontuotas temperatūros jutiklis) ir jungikliai.

Aušinimo skystis šildomas indukciniame katile dėl plieno šerdies kaitinimo sūkurinėmis srovėmis, kurias sukelia aukštos įtampos srovės sukuriamas elektromagnetinis laukas. Kai katilo galia yra prijungta, įvyksta taip – aukšto įtampos srovė teka į pirminę katilo toroidinę apviją, susidaręs elektromagnetinis laukas paspaudžia sūkurines sroves į išorinį plieno šerdies paviršių, jų tankis padidėja ir šerdies vamzdis įkaista pirmiausia iš išorės, o po to visiškai. Katilo pagamintą šilumą sugeria per jį cirkuliuojantis šilumos nešiklis ir tiekiamas į šildymo prietaisus. Indukcinio katilo šerdies pašildymas iki 75 ° C veikia maždaug 7 minutes.

Indukcinio katilo charakteristikos

Šio tipo šildymo katilai turi nemažai pranašumų, palyginti su tradiciniais kaitinimo elementais, tačiau turi ir trūkumų, įskaitant tuos, kurie būdingi tik tokiems katilams. Atidžiau pažvelkime į indukcinių katilų privalumus ir trūkumus, pradedant nuo teigiamų charakteristikų:

• visiško šildymo elementų, taip pat judančių ir labai pakrautų elementų, kurie veikimo metu susidėvi ir kuriuos reikia periodiškai pakeisti, nebuvimo;
• galimybė veikti iš žemos įtampos ir nuolatinės srovės maitinimo šaltinio, kuris paprastai yra nepriimtinas kitų tipų elektriniams katilams;
• katilo konstrukcijoje nėra nuimamų jungčių, t. nuotėkio tikimybė yra visiškai atmesta;
• žymiai greitesnis šildymas iki darbinės temperatūros, palyginti su bet kokio tipo elektriniais šildymo katilais;
• apsauga nuo masto susidarymo *;
• didelis gaisras (II klasė) ir elektros sauga, nes kaitinimo elementas (šerdis) nėra elektriškai prijungtas prie induktoriaus (pirminės apvijos), o temperatūros skirtumas tarp šerdies ir aušinimo skysčio neviršija 30 ° С;
• katilo konstrukcijai nereikia montuoti dūmtraukio;
• nereikia montuoti indukcinio katilo atskirame kambaryje;
• Kaip ir bet kurio elektrinio šildytuvo, tokio katilo efektyvumas yra beveik 100%. Beje, ši vertė per kelerius eksploatavimo metus nesikeičia, priešingai nei katilams su kaitinimo elementais ir elektrodu;
• vidutinė eksploatavimo trukmė yra 25 ir daugiau metų (atsižvelgiant į metalinių vamzdžių, sudarančių katilo šerdį, storį), todėl nereikia atlikti šios įrangos priežiūros darbų;
• leidžia šildymo sistemoje naudoti beveik bet kokį šilumos nešiklį (vandenį, antifrizą, tepalą ir kt.) ir be jokio išankstinio paruošimo;
• panaudoto aušinimo skysčio pakeitimas šildymo sistemoje atliekamas kartą per 10 metų;
• absoliutus veikimas be triukšmo;
• maža inercija, leidžianti taupyti energiją efektyviai kontroliuojant katilo darbą naudojant elektroninę automatiką **. Reikėtų pažymėti, kad indukcinių katilų inercija yra mažesnė nei kaitinimo elementų, bet didesnė nei elektrodų katilų;
• katilo montavimui nereikia aukštos kvalifikacijos specialistų dalyvavimo;
• leidžiama naudoti bet kokiose uždarose šildymo sistemose, įskaitant „šiltas grindis“ ir grindų šildymą – mažiausia aušinimo skysčio šildymo temperatūros riba yra 35 ° С.

* – masyvios nuosėdos ant šerdies vamzdžio vidinių paviršių nesusidaro dėl nedidelio temperatūros skirtumo tarp šildytuvo ir aušinimo skysčio, neviršijančio 30 ° С, taip pat dėl ​​aukšto dažnio virpesių, kuriuos sukelia sūkurinės srovės, atstumiančios druskos jonus iš vidinių vamzdžio sienelių.

** – elektroninis indukcinio katilo valdymas užtikrina mažesnį energijos suvartojimą palaikant griežtai nurodytą temperatūrą, t. kai jis pakyla, katilo maitinimas nedelsiant išjungiamas ir atnaujinamas tik tada, kai temperatūra nukrenta žemiau vartotojo nurodytos temperatūros.

Reikėtų pažymėti, kad maksimalus leistinas slėgis šildymo sistemoje, aušinant skysčiu iš indukcinio katilo, neturėtų viršyti 0,3 MPa.

Indukcinių katilų trūkumai:

• reikšmingas dydis ir svoris. Pavyzdžiui, 2,5 kW galios vienfazis katilas, kurio aukštis 450 mm, o skersmuo – 121 mm, sveria 23 kg;
• aukšta kaina – nuo 30 000 rublių. ir aukštesnės. Iš dalies indukcinių katilų kainą lemia tai, kad valdymo sistemoje yra inverterinis starteris, kuris pats savaime nėra pigus;
• montavimas tik uždarose šildymo sistemose;
• veikimo metu, atsižvelgiant į katilo galią, kelių metrų atstumu nuo jo vietos atsiranda trikdžiai ilgųjų, vidutinių bangų ir VHF radijo bangose, kurių negalima visiškai patikrinti. Tačiau tai neturi jokio poveikio žmogaus organizmui, tik naminiai gyvūnai (šunys, katės) sugeba juos pajusti..

Kaip sumontuoti indukcinį katilą

Tokius katilus galima montuoti tik uždaroje šildymo sistemoje, kurioje yra priverstinio cirkuliacijos siurblys ir išsiplėtimo bakas. Indukcinis katilas yra pastatytas griežtai vertikaliai, šildymo kontūro grįžtamasis vamzdis yra prijungtas prie įleidimo vamzdžio (priklausomai nuo modelio, esančio apačioje arba šone, apatinėje kūno dalyje), o tiekimo vamzdynas yra prijungtas prie išleidimo vamzdžio (esančio viršutinėje korpuso pusėje arba iš viršaus). Indukcinis katilas pritvirtinamas prie sienos tvirtinimo detalėmis, kurios palaiko savo svorį ir šildymo terpės, kuri užpildo katilą darbo metu, svorį. Atstumas nuo katilo korpuso iki bet kokio artimo daikto, sienų, lubų ir grindų turi būti bent 300 mm šonuose, mažiausiai 800 mm – iš apačios ir iš viršaus.

Montavimo darbų metu indukcinis katilas turi būti įžemintas. Susiejimas su metaliniais vamzdžiais nėra būtinas, grandinės metalinius-plastikinius vamzdžius galite prijungti tiesiai prie katilo purkštukų. Vamzdyno dalyje, esančioje netoli katilo išleidimo vamzdžio, pastatyta saugos grupė – manometras, automatinis oro išleidimo anga ir sprogstamasis vožtuvas. Uždarymo vožtuvus galima įrengti šildymo kontūre po saugos grupių išdėstymo taškais, išplėtimo baką galima sumontuoti grįžtamojoje dalyje. Po taško, kuriame yra ekspansomatas, ir prieš grįžtamąjį vamzdyną įkišant į indukcinį katilą, grandinėje iš eilės įmontuojamas nusodinimo filtras, šiurkščiavilnių akių filtras, cirkuliacinis siurblys ir srauto jutiklis (leidžia jums kontroliuoti aušinimo skysčio srautą išilgai grįžtamojo kontūro, jo srautą į katilą). Indukcinio katilo valdymo sistema yra sumontuota pagal PUE taisykles ir prijungiama prie katilo pagal schemas, pateiktas jo techniniame pase..

Kaip pasirinkti indukcinį katilą

Rusijos rinkoje daugiausia yra dviejų vidaus gamintojų vienfaziai ir trifaziai indukciniai katilai – UAB „Alternatyvi energija“ (prekės ženklas „VIN“) ir UAB „NPK“ INERA “(prekės ženklas„ SAV “), kurių galia yra nuo 2,5 iki 7 kW ( vienfazis) ir nuo 7 iki 60 kW (trifazis).

Be privalomų elementų, kuriuose įrengta šildymo sistema su indukciniu katilu ir palengvinančiam jo valdymą, leidžiama vieną savaitę komplektuoti su elektroniniu katilo darbo režimų programuotoju arba programuotoju, kuris leidžia nuotoliniu būdu valdyti šildymo sistemos veikimą per GSM kanalą..

Atsižvelgiant į tai, kad indukcinių katilų galia per eksploatavimo metus nemažėja, reikalingas modelis parenkamas santykiu 60 W / m² šildomas plotas. Pavyzdžiui, patalpoms, kurių bendras plotas yra 20 m² jums reikia 3 kW galios katilo. Norint tiksliai apskaičiuoti reikalingą katilo galią konkretaus pastato atžvilgiu, būtina pasitelkti specialistus, kurie įvertins jame esančių patalpų izoliacijos laipsnį..

Indukcinių katilų garantinis laikotarpis yra 3 metai pačiam katilui ir vieneri metai spintelės, su kuria jis yra pagamintas, elektrinei įrangai. Neapibrėžtas tokių katilų eksploatavimo trukmės momentas yra plieno vidinio vamzdžio šerdies storis – kuo storesnė jo siena, tuo ilgiau ji galės atlaikyti korozinius procesus. Optimalus šerdies vamzdžio sienos storis yra 10 mm.

Elektrinių indukcinių katilų naudojimo patogumas taip pat slypi gebėjime palaikyti optimalią temperatūrą pastatuose, kuriuose kartas nuo karto lankosi savininkai. Šiuo atveju ypač galingas modelis nebus reikalingas, nes net 6 kW katilas gali palaikyti temperatūrą name, kurio plotas, pavyzdžiui, yra 120 m.² esant 12-15 ° С lygiui. O kadangi kaimo kotedže paprastai yra židinys, tada jį lydydamas galite lengvai ir greitai pakelti indukcinio katilo palaikomą temperatūrą iki patogaus lygio, o tai būtų neįmanoma nešildomame pastate..

Panašūs įrašai:

1. Diy indukcinis šildymo katilas Ilgą laiką buvo žinoma, koks yra sūkurinis indukcinis vandens šildytuvas. jau davė išsamią informaciją apie indukcinius katilus. Gamyklos produktai pirkėjus visada vilioja savo tvarkinga išvaizda ir lengvumu. Tačiau šie pranašumai turi...
2. Dujų jėgainės: autonominis energijos šaltinis plačiame galios diapazone Dujinės stūmoklinės jėgainės tapo puikiu agregatų, naudojamų dyzelinu ir benzinu, analogu. Kiek pelninga naudoti tokius elektros energijos šaltinius, kaip aprūpinti juos namais ir kokius niuansus reikia atsižvelgti į juos naudojantis, šis...
3. Dujinis šildymo katilas – šiluma ir jaukumas jūsų namuose Straipsnyje pateikiami atsakymai į klausimus: kaip pasirinkti dujinį katilą; sumontuotos ar grindys – koks skirtumas; kaip apskaičiuoti reikiamą katilo galią; kokie yra dujų degiklių tipai; būtina ir „papildoma“ automatika; gebėjimų stiprinimo...
4. Netiesioginis šildymo katilas Šiame straipsnyje: netiesioginio šildymo katilo priskyrimas; prietaisas ir veikimo principas; teigiamos ir neigiamos savybės; kainos ir gamintojai; Pasirinkti kriterijai; kaip prijungti netiesioginį šildymo katilą; kaip pašalinti skalę ir nešvarumus. Patogumo laipsnis...

Skaityti daugiau  Kaip patys įdiegti RCD