Uređaji za grijanje, čije se načelo temelji na indukcijskom grijanju, nazivaju se indukcijski grijači. Koriste se iu industriji iu svakodnevnom životu, au industriji se važnost njihove uporabe ne može precijeniti.
Razmotrite ove pojedinosti detaljnije.
Uređaj i načelo indukcijskog grijača
Pojednostavljeni indukcijski grijač sastoji se od triju sastavnih elemenata:
- alternator
;
- induktor
;
- jezgra
.
U svitak se postavlja vodljiva (metalna, grafitna) jezgra, bez izravnog dodira s njom, koja se sastoji od određenog broja zavoja vodiča određenog poprečnog presjeka, nakon čega se primjenjuje napon na kontaktima svitka alternatora. Oko zavojnice se stvara elektromagnetsko polje, pod utjecajem kojeg u jezgri postoje vrtložne struje Foucault, zagrijavaju jezgru. Dakle, odsutnost prijenosa topline do jezgre, toplina se proizvodi neovisno pod utjecajem struja koje lutaju u njemu, i može se prenositi pomoću rashladnog sredstva. Temperatura šipke se ne povećava istodobno kroz masu, već od površinskih slojeva do središta, ovisno o toplinskoj vodljivosti materijala jezgre. U tom slučaju povećanje frekvencije izmjenične struje smanjuje dubinu induktivnog zagrijavanja, ali povećava njegov intenzitet. Posebnu pozornost treba obratiti na činjenicu da svitak oko jezgre tijekom rada ostaje praktički hladan.
Ovaj proces očito izgleda ovako:
Područja primjene
U industriji, indukcijski grijači koriste se za obavljanje sljedećih složenih procesa:
- superfino taljenje metala (proizvedeno u kanal - beskontaktnim indukcijskim pećima);
- savitljive čelične cijevi velikog promjera;
- za površinsko kaljenje proizvoda od čelika (građevinski elementi, detalji prijenosnih mehanizama alatnih strojeva, itd.);
- toplinska obrada malih dijelova složene konfiguracije;
U kućanstvu su također široko rasprostranjeni uređaji za indukcijsko grijanje. Područja njihove primjene:
- domaći autonomni sustavi grijanja (za davanje, stanove, privatne kuće);
- indukcijske površine za kuhanje i pločice za kuhinju;
- posude za sitno kućno topljenje metala;
- nakit.
Budući da je glavni predmet rada indukcijski grijač, zadržat ćemo se na kotlu za grijanje, koji se temelji na ideji induktivnog zagrijavanja rashladnog sredstva.
Indukcijski grijač - kotao za grijanje
Budući da su vlasnici kuća počeli instalirati autonomne sustave grijanja u svojim domovima, pitanje isplativosti kotlova za grijanje za njih ostaje jedno od najvažnijih. Prema ovom pokazatelju, barem među uređajima koji proizvode toplinu iz električne energije, vodeći su kotlovi s indukcijskim grijanjem. Istovremeno, njihova snaga, neusporediva s identičnim parametrom takvog uređaja kao grijač ploče, omogućuje upotrebu agregata kao glavne metodegrijanje u prostorijama velikog prostora.
Kotlovi s indukcijskim grijanjem sastoje se od dva kruga - primarnog (elektromagnetskog) i sekundarnog (vezanje izmjenjivača topline). Prvi krug, koji se sastoji od pretvarača napona i generatora topline s indukcijskim grijačem, stvara elektromagnetsko polje, vrtložne struje i proizvodi toplinu. Druga kontura, koja uključuje izmjenjivač topline s veznim sustavom, prenosi ovu toplinu kroz cirkulaciju rashladnog sredstva do radijatora sustava grijanja. Kao rashladno sredstvo, voda se koristi u čistom obliku ili s aditivima.
Uz ova dva kruga, sustav grijanja uključuje i automatizaciju koja je odgovorna za rad pojedinih jedinica jedinice.
Moderni kotlovi za indukcijsko grijanje ugrađuju se samo u izmjenjivač topline zatvorenog kruga, koji ima membranski ekspanzijski spremnik i pumpu za prisilnu cirkulaciju. Korištenje cirkulacijske pumpe je prisilna mjera i zbog male količine rashladnog sredstva pri visokom intenzitetu topline izmjenjivača topline. Mogućnost prirodne cirkulacije u takvom sustavu isključena je - bez pumpe kipuće vode će se pojaviti ranije od početka protoka kroz cijevi.
Važno! Indukcijski kotao mora biti uzemljen. Osim toga, pri instalaciji sustava grijanja, krug provodnih vodova grijača mora se iz sigurnosnih razloga montirati iz plastičnih cijevi ili izolirati jedinicu za grijanje od čeličnog kruga umetanjem polipropilenskih priključaka.
Indukcija klasifikacijeKotlovi za grijanje identični su ostalim električnim jedinicama za grijanje - po kapacitetu, performansama, parametrima potrošnje električne energije. No, ovi uređaji još uvijek imaju klasifikaciju za projektno rješenje električnog dijela.
Vrste indukcijskih kotlova
Postoje takvi tipovi kotlova indukcijskog tipa koji su označeni i po principu djelovanja i prema oznaci proizvođača:
- SAV - vrsta i istodobno brand novih generacija kotlova s kapacitetom od 2,5 do 100 kW, od 2007. godine proizvodi ih ruska tvrtka NPP NPARE;
- VI - kratica nije samo smanjenje naziva tipa indukcijskih uređaja (vortex indukcijski grijači), već i patentirani naziv kotlova tvrtke "Alternative Energy" iz Iževska.
Indukcijski grijači SAV
Rad SAV jedinica ne zahtijeva uporabu pretvarača, a induktor se napaja strujom od 50 Hz. Elektromagnetsko polje inducirano primarnim namotom uzrokuje stvaranje vrtložnih struja u sekundarnom namotu, čija uloga u kotlovima ovog tipa obavlja područje zatvorene petlje cijevi s nosačem topline. Ovaj dio cijevi - sekundarni namotaj se intenzivno zagrijava pod utjecajem Foucaultovih struja i prenosi toplinu nositelja topline, prisilno cirkulirajući u sustavu grijanja uz pomoć cirkulacijske pumpe.
Uređaj sustava grijanja izvodi se radijatorima ili labirintom koji podsjeća na podno grijanje, kako bi se povećala ukupna površina vanjske površine (prijenos topline) cijevi - konturagrijanje, minimalno, ne bi trebalo biti minimalno u dužini.
Kotlovi SAV proizvode se pod naponom od 220V i 380V. Kao rashladno sredstvo koriste vodu (u čistom obliku ili s dodatcima protiv smrzavanja), kao i antifriz. Izlaz jedinice s punim kapacitetom traje oko 5-20 minuta (ovisno o količini rashladnog sredstva), učinkovitost grijača takvih uređaja je najmanje 98%. Za učinkovito grijanje površine do 30 četvornih metara. sasvim indukcijski uređaj snage 2,5 kW, čija je kupnja u kompletu s automatizacijom i kontrolnim sustavima koštala oko 30 tisuća rubalja.
HE jedinice za grijanje
Kotlovi ovog tipa sofisticiraniji su na principu rada i projektiranja, što naravno utječe na njihovu vrijednost. Za upravljanje VIN uređajima potreban je pretvarač - uređaj za povećanje frekvencije ulazne struje. Visokofrekventna struja uzrokuje nastanak elektromagnetskog polja visokog intenziteta, što uzrokuje pojavu snažnijih vrtložnih struja u sekundarnom namotu. Osim toga, izmjenjivač topline i tijelo kotla izrađeni su od feromagnetnih legura s vlastitim magnetskim poljem. Rezultat svih tih procesa je visoki intenzitet izmjenjivača topline i, naravno, rashladnog sredstva.
VIN-jedinice kapaciteta 3 kW dovoljne su za grijanje prostora s površinom od 35-40 m 2. (Ovisno o klimatskim uvjetima i kvaliteti izolacije vanjskih građevinskih konstrukcija).
VIN agregati se mogu koristiti ne samo u sustavima zbog veće produktivnostigrijanje stambenog prostora, ali i za opskrbu toplom vodom. U tu svrhu dodatni spremnici opremljeni su zaštitnom automatizacijom, čiji se kapacitet izračunava ovisno o broju točaka vruće vode u krugu rashladnog sredstva. S toplom vodom ovi kapaciteti su osigurani cirkulacijom u sustavu s indukcijskim grijačem s izravnim zagrijavanjem.
Procjena marketinških karakteristika-izjava
Kotlovi s indukcijskim grijanjem imaju mnoge prednosti, često bez argumenata. Navedimo ove karakteristike i dajemo ocjenu stupnja sukladnosti tvrdnji činjenicom:
profitabilnost
odobrenja
Potrošnja električne energije indukcijskim kotlovima je 20-30% manja od ostalih električnih grijača.
činjenica
Svi električni uređaji koji ne izvode mehanički rad pretvaraju 100% električne struje u toplinu, a njihova učinkovitost je uvijek ispod 100%, ali se razlikuje po veličini od različitih uređaja u različitim uvjetima. Da bi se proizvela 1 kW toplinske energije potrebno je potrošiti više od 1 kW električne energije, ali koliko više ovisi o parametrima medija za raspršivanje. Unutar kotla, naravno, također su prisutni - na primjer, grijanje zavojnice, budući da svaki materijal vodiča ima otpor, ali svi ti gubici ostaju unutar prostorije
Važno! Stari metri (bakelit) bilježe manju (1,6 - 1,8 puta) potrošnju električne energije od modernih elektroničkih, budući da nisu dizajnirani za obračunavanje jalove snage indukcijekotlovi.
Vjerojatno je ta činjenica i razlog izjave o učinkovitosti indukcijskih kotlova.
trajnost
odobrenje
Visoka pouzdanost i veliki resurs opreme - više od 25 godina.
činjenica
Doista, odsutnost pokretnih dijelova eliminira mehaničko trošenje indukcijskih kotlova. No, sustav grijanja s VI-agregatom uključuje cirkulacijsku crpku, čiji je izvor mnogo skromniji. Osim toga, upravljački i automatizacijski sustav uključuje mehanizme, koji se također sastoje od mnogih komponenti sklonih trošenju.
Jezgra indukcijskog grijača radi u uvjetima kontinuiranog cikličkog zagrijavanja i hlađenja, temperaturnih deformacija, što je također negativan faktor. Stoga, pozvati resurs indukcijskih kotlova je gotovo neograničen - pretjerivanje. Međutim, ona je doista viša od desetak grijača.
Nepromjenjiva svojstva tijekom vijeka trajanja
odobrenja
Odsutnost procesa oblikovanja vage na unutarnjoj površini cijevi određuje kontinuiranu učinkovitost grijača i izmjenjivača topline.
činjenica
Šljam - je taloženje soli sadržanih u vodi (nosač topline). Količina tih nečistoća u ograničenoj količini rashladnog sredstva je također ograničena i mala, tako da je učinak mjerila na učinkovitost grijača zanemariv. A u indukcijskom kotlu sekundarni namot je gotovo konstantan pod utjecajem vibracija, a formiranje skale uopće se ne događa. Dakle, izjava je istinita, samo je njezino značenje pretjerano.
bez šuma
odobrenja
Rad indukcijskih kotlova za grijanje je tih, što ih razlikuje od ostalih električnih grijača.
činjenica
Tvrdnja je ispravna, ali - svi električni kotlovi ne stvaraju buku tijekom rada, jer akustični valovi nisu uključeni u raspon njihovih oscilacija. Buka može biti samo cirkulacijska crpka, ali ako želite, možete odabrati model tihog djelovanja.
kompaktnost
odobrenje
Indukcijski kotlovi su kompaktni, što je prikladno pri odabiru mjesta ugradnje.
činjenica
To je doista slučaj bez uporabe kaskade indukcijskih kotlova i ne postavljanja međupodstojnika u prisutnosti nekoliko točaka tople vode u sustavu tople vode, jer je indukcijski grijač, u velikoj mjeri, mali komad cijevi s namotom.
Sigurnost
odobrenja
Sigurnost uređaja je apsolutna.
činjenica
Apsolutno sigurni električni grijači ne postoje. Rad indukcijskih uređaja ne isključuje mogućnost propuštanja rashladnog sredstva iz sustava, a generator elektromagnetskog polja će nastaviti s radom, a sustav praznih cijevi će se zagrijavati. Da bi se spriječila takva situacija u dizajnu kotla osigurava se automatski uređaj za gašenje, ali isto tako može propasti.
Stoga indukcijski grijači, iako dobivaju rivale prema određenim sigurnosnim kriterijima, nisu potpuno sigurni.
Nedostaci indukcijskih grijača
- Visoki troškovi uređaja.
- Značajna težina s kompaktnošću.
- Prisutnost čimbenika utjecajaelektromagnetsko polje na tijelu i uređajima.
Razmotrimo posljednju točku detaljnije.
Elektromagnetsko polje utječe na žive organizme na isti način kao i proizvodi u mikrovalnoj pećnici - zagrijava ih na određenu dubinu, što može imati posljedice. Intenzitet utjecaja polja, uključujući i na osobu, određen je takvim pokazateljem kako se gustoća energetskog toka (PPE), s povećanjem frekvencije, dovodi do primarnog namota struje. Prilikom rada indukcijskih grijača potrebno je pridržavati se sanitarne norme granične vrijednosti OZO, koja je postavljena u SanPiN 2.2.4 /2.1.8.055-96, ovisi o trajanju učinka polja i primjerice za 8-satnu izloženost - 25 μW /cm.sm , jedan sat - 200 mkVt /kv.sm.Osim toga, zračenje induktora negativno utječe na elektroniku i radio opremu koja se nalazi u blizini, stvarajući prepreke u radu.
Važno! Da biste se zaštitili od utjecaja elektromagnetskog polja, možete uhvatiti mali porozni bojler (1x1, 2x2 mm) s metalnom rešetkom (Faradayevom ćelijom) koja nije u kontaktu s tijelom kotla i uzemljenim.
Operativna pravila
Siguran rad kotlova s indukcijskim grijanjem, kao i svih drugih tehničkih uređaja, osiguran je primjenom niza pravila koja se odnose na ugradnju i uporabu nakon ugradnje:
- Uzemljenje kotla je obvezno.
- Razmak od uređaja do zidova sa strane mora biti najmanje 30 cm, od dna kotla do poda - 80 cm, od njegove gornje točke do stropa - 80 cm .
- Indukcijski kotlovi se instaliraju samo u zatvorenom krugu s ekspanzionim spremnikom membranskog tipa.
- Sustav treba sadržavati sigurnosni mehanizam (mjerač, zračni ventil, sigurnosni ventil za prekomjerni tlak, sustav automatskog pregrijavanja).
Pregled poznatih proizvođača
- Edison - indukcijski grijači kapaciteta od 4,7 do 500 kW, proizvedeni u tvornici u Novosibirsku Sibtekhnomash, za kućanske i industrijske potrebe;
- Miratron - proizvodi domaćeg proizvođača opreme za indukcijsko grijanje NPK Miaratron za kućnu uporabu, koji se odlikuje naprednim dizajnom, koji omogućuje korištenje opreme bez oštećenja unutrašnjosti prostorije;
- Teco-House - Kotlovi za indukcijsko grijanje s jedinstvenim upravljačkim sustavom, koje proizvodi ista tvrtka istog naziva prema EU i ruskim standardima.
zaključak
Suvremeno tržište kotlova za ugradnju autonomnih sustava grijanja predstavlja stotine modela agregata različitih vrsta. Objektivnost kriterija cijene /kvalitete svake vrste varira. Izbor u korist indukcijskog grijanja uređaja u smislu rizika daljnjeg razočaranja u kupnji najviše razumne.
