Grelne naprave, katerih princip temelji na indukcijskem segrevanju, se imenujejo indukcijski grelniki. Uporabljajo se tako v industriji kot v vsakdanjem življenju, v industriji pa pomembnosti njihove uporabe ni mogoče preceniti.
Razmislite o teh napravah podrobneje.
Naprava in princip indukcijskega grelnika
Poenostavljeni indukcijski grelnik je sestavljen iz treh sestavnih elementov:
- alternator
;
- induktor
;
- jedro
.
V tuljavo se namesti prevodno (kovinsko, grafitno) jedro brez neposrednega stika z njim, ki je sestavljeno iz določenega števila obratov prevodnika določenega prereza, po katerem se uporabi napetost na kontaktih tuljave alternatorja. Okoli navitja se tvori elektromagnetno polje, pod vplivom katerega v jedru so vrtinčni tokovi Foucault, segrejejo jedro. Tako je prenos toplote na jedro odsoten, toplota se proizvaja z njo neodvisno pod vplivom tokov, ki se gibljejo v njem, in se lahko prenaša s pomočjo hladilne tekočine. Temperatura palice se ne poveča hkrati po celotni masi, temveč od površinskih plasti do središča, odvisno od toplotne prevodnosti materiala jedra. V tem primeru povečanje frekvence izmeničnega toka zmanjša globino induktivnega segrevanja, vendar poveča njegovo intenzivnost. Posebno pozornost je treba posvetiti dejstvu, da je navitje okoli jedra med delovanjem praktično hladno.
Ta proces očitno izgleda takole:
Področja uporabe
V industriji se indukcijski grelniki uporabljajo za izvajanje naslednjih kompleksnih postopkov:
- najfinejše taljenje kovin (proizvedeno v kanalsko brezkontaktnih indukcijskih pečeh);
- gibljive jeklene cevi velikega premera;
- za površinsko kaljenje jeklenih izdelkov (gradbena oprema, podrobnosti prenosnih mehanizmov obdelovalnih strojev itd.);
- toplotna obdelava majhnih delov zapletene konfiguracije;
V gospodinjstvu so zelo razširjene tudi naprave za indukcijsko ogrevanje. Področja njihove uporabe:
- domači avtonomni ogrevalni sistemi (za dajanje, stanovanja, zasebne hiše);
- indukcijske kuhalne površine in ploščice za kuhinjo;
- mali lončki za taljenje kovin v gospodinjstvu;
- nakit.
Ker je glavni predmet izdelka indukcijski grelnik, bomo obravnavali ogrevalni kotel, ki temelji na ideji induktivnega segrevanja hladilnega sredstva.
Indukcijski grelec - grelni kotel
Ker so lastniki stanovanj začeli nameščati avtonomne ogrevalne sisteme v svojih domovih, ostaja vprašanje stroškovne učinkovitosti ogrevalnih kotlov za njih eden najpomembnejših. Po tem kazalniku, vsaj med napravami, ki proizvajajo toploto iz elektrike, vodijo indukcijski ogrevalni kotli. Hkrati pa njihova moč, ki ni primerljiva z enakim parametrom takšne naprave kot grelna plošča, omogoča uporabo agregatov kot glavne metodeogrevanje v prostorih velikega območja.
Kotli za indukcijsko ogrevanje so sestavljeni iz dveh tokokrogov - primarnega (elektromagnetnega) in sekundarnega (vezje za izmenjavo toplote). Prvo vezje, sestavljeno iz pretvornika napetosti in generatorja toplote z indukcijskim grelcem, ustvarja elektromagnetno polje, vrtinčne tokove in proizvaja toploto. Drugi obris, ki vključuje toplotni izmenjevalnik s sistemom za povezovanje, prenese to toploto s kroženjem hladilnega sredstva na radiatorje ogrevalnega sistema. Kot hladilno sredstvo se voda uporablja v čisti obliki ali z dodatki.
Poleg teh dveh tokokrogov ogrevalni sistem vključuje avtomatizacijo, ki je odgovorna za delovanje posameznih enot enote.
Sodobni indukcijski ogrevalni kotli so nameščeni samo v toplotnem izmenjevalniku zaprtega kroga, ki ima membransko ekspanzijsko posodo in prisilno obtočno črpalko. Uporaba obtočne črpalke je prisiljen ukrep in je posledica majhne prostornine hladilne tekočine pri visoki intenzivnosti toplotnega izmenjevalnika. Možnost naravnega kroženja v takem sistemu je izključena - brez črpalke vrele vode bo prišlo prej kot njen začetek pretoka skozi cevi.
Pomembno! Indukcijski kotel mora biti ozemljen. Poleg tega je treba pri vgradnji ogrevalnega sistema iz varnostnih razlogov namestiti tokokrog grelnih prevodnih vodnikov iz plastičnih cevi ali izolirati grelno enoto iz jeklenih cevi z vstavitvijo polipropilenskih fitingov.
Indukcija razvrstitveOgrevalni kotli so enaki kot drugi ogrevalni električni agregati - po zmogljivosti, zmogljivosti, parametrih porabe električne energije. Vendar imajo te naprave še vedno klasifikacijo za projektno rešitev električnega dela.
Sorte indukcijskih kotlov
Obstajajo takšne vrste kotlov z indukcijskim tipom, ki so označene z načelom delovanja in oznako proizvajalca:
- SAV - prijazna in istočasno blagovna znamka novih generacijskih kotlov z zmogljivostjo od 2,5 do 100 kW, od leta 2007 jih proizvaja rusko podjetje NPP NPARE;
- VI - okrajšava ni samo zmanjšanje imena vrste indukcijskih naprav (vortex indukcijski grelniki), ampak tudi patentirano ime kotlov, ki jih proizvaja podjetje "Alternative Energy" v Iževsku.
Indukcijski grelniki SAV
Delovanje enot SAV ne zahteva uporabe pretvornika, induktor se napaja s tokom 50 Hz. Elektromagnetno polje, ki ga inducira primarni navitje, povzroča nastanek vrtinčnih tokov v sekundarnem navitju, katerega vloga v kotlih te vrste opravlja površino zaprte zanke cevi s toplotnim nosilcem. Ta del cevi - sekundarni navitje se intenzivno segreva pod vplivom Foucaultovih tokov in prenese toploto nosilca toplote, ki prisilno kroži v ogrevalnem sistemu s pomočjo obtočne črpalke.
Naprava ogrevalnega sistema je izvedena s pomočjo radiatorjev ali v labirintni metodi, ki je podobna ogrevanju podstavka, da bi se povečala skupna površina zunanje površine (prenos toplote) cevi - konturaogrevanje, vsaj, ne sme biti minimalno dolg.
Kotli SAV se proizvajajo pod napetostjo 220V in 380V. Kot hladilno sredstvo uporabljajo vodo (v čisti obliki ali z dodatki proti zmrzovanju) in antifriz. Izhod enote s polno zmogljivostjo traja približno 5-20 minut (odvisno od prostornine hladilne tekočine), učinkovitost grelnikov teh naprav pa je vsaj 98%. Za učinkovito ogrevanje površine do 30 kvadratnih metrov. precej indukcijsko napravo z močjo 2,5 kW, katere nakup v kompletu z avtomatizacijo in kontrolnimi sistemi bo stala približno 30 tisoč rubljev.
Ogrevalne enote HE
Kotli tega tipa so bolj izpopolnjeni glede na naćelo delovanja in zasnove, kar seveda vpliva na njihovo vrednost. Za upravljanje naprav VIN je potreben pretvornik - naprava za povečanje frekvence vhodnega toka. Visokofrekvenčni tok povzroči nastanek elektromagnetnega polja visoke intenzivnosti, ki povzroči pojav močnejših vrtinčnih tokov v sekundarnem navitju. Poleg tega so izmenjevalnik toplote in telo kotla izdelani iz feromagnetnih zlitin z lastnim magnetnim poljem. Rezultat vseh teh procesov je visoka intenzivnost izmenjevalnika toplote in seveda hladilne tekočine.
VIN-enote s kapaciteto 3 kW zadostujejo za ogrevanje prostorov s površino 35-40 m 2. (Odvisno od podnebnih razmer in kakovosti izolacije zunanjih gradbenih konstrukcij).
Agregati VIN se lahko uporabljajo ne le v sistemih zaradi večje produktivnostiogrevanje stanovanj, pa tudi za oskrbo s toplo vodo. V ta namen so dodatni shranjevalni rezervoarji opremljeni z zaščitno avtomatizacijo, katere zmogljivost se izračuna glede na število točk vroče vode v hladilni zanki. S toplo vodo se te kapacitete zagotavljajo s kroženjem v sistemu z indukcijskim grelcem z neposrednim ogrevanjem.
Ocena tržnih značilnosti-izjav
Kotli za indukcijsko ogrevanje imajo veliko prednosti, pogosto brez argumentov. Navedimo te značilnosti in ocenimo stopnjo skladnosti trditev z dejstvom:
donosnost
odobritve
Poraba električne energije z indukcijskimi kotli je 20–30% manjša kot pri drugih električnih grelcih.
dejstvo
Vsi električni aparati, ki ne izvajajo mehanskega dela, pretvarjajo 100% električnega toka v toploto, njihova učinkovitost je vedno pod 100%, vendar se razlikuje po velikosti od različnih naprav v različnih pogojih. Da bi proizvedli 1 kW toplotne energije, je potrebno porabiti več kot 1 kW električne energije, toda koliko je več odvisno od parametrov medija za sipanje. V notranjosti kotla, seveda, tudi, so prisotni - na primer, ogrevanje tuljave, saj ima vsak prevodni material upor, vendar vse te izgube ostanejo v prostoru
.Pomembno! Stari metri (bakelit) beležijo manjšo (1,6 - 1,8-kratno) porabo električne energije kot sodobni elektronski, saj niso zasnovani za upoštevanje jalove moči indukcijekotli
Verjetno je to dejstvo in razlog za trditev o učinkovitosti indukcijskih kotlov.
trajnost
odobritev
Visoka zanesljivost in velik vir opreme - več kot 25 let.
dejstvo
Odsotnost gibljivih delov dejansko odpravlja mehansko obrabo indukcijskih kotlov. Toda ogrevalni sistem z VI-agregatom vključuje obtočno črpalko, katere vir je veliko skromnejši. Poleg tega nadzorni in avtomatizacijski sistem vključuje mehanizme, ki jih sestavljajo tudi številne komponente, ki so nagnjene k obrabi.
Jedro indukcijskega grelnika deluje v pogojih neprekinjenega cikličnega ogrevanja in hlajenja, temperaturnih deformacij, kar je tudi negativen dejavnik. Zato, da pokličete vir indukcijskih kotlov je skoraj neomejena - pretiravanje. Vendar pa je res večkrat več kot deset topil.
Nespremenljive lastnosti v življenjski dobi
odobritve
Odsotnost postopka oblikovanja lestvice na notranji površini cevi določa stalno učinkovitost grelnika in toplotnega izmenjevalnika.
dejstvo
Pene - je odlaganje soli, ki jih vsebuje voda (nosilec toplote). Količina teh nečistoč v omejeni količini hladilne tekočine je prav tako omejena in majhna, zato je učinek merila na učinkovitost grelnika zanemarljiv. V indukcijskem kotlu je sekundarni navitje skoraj nenehno pod vplivom vibracij, nastajanje lestvice pa sploh ne nastane. Torej je izjava resnična, le njen pomen je pretiran.
brez šuma
odobritve
Delovanje indukcijskih ogrevalnih kotlov je tiho, kar jih razlikuje od drugih električnih grelnikov.
dejstvo
Trditev je pravilna, vendar - vsi električni kotli med delovanjem ne ustvarjajo hrupa, saj akustični valovi niso vključeni v obseg njihovih nihanj. Hrup je lahko samo obtočna črpalka, če pa želite, lahko izberete model tihega delovanja.
kompaktnost
odobritev
Indukcijski kotli so kompaktni, kar je priročno pri izbiri mesta namestitve.
dejstvo
To dejansko velja brez uporabe kaskade indukcijskih kotlov in namestitve vmesnih rezervoarjev v prisotnosti več tople vode v sistemu tople vode, ker je indukcijski grelnik večinoma majhen kos cevi z navitjem.
Varnost
odobritve
Varnost naprave je absolutna.
dejstvo
Popolnoma varni električni grelniki ne obstajajo. Delovanje indukcijskih naprav ne izključuje možnosti uhajanja hladilne tekočine iz sistema, generator elektromagnetnega polja pa bo nadaljeval svoje delo, sistem praznih cevi pa se bo segreval. Da bi preprečili takšne razmere v oblikovanju kotla zagotavlja avtomatsko zaustavitev naprave, ampak tudi to lahko ne.
Zato indukcijski grelniki, medtem ko pridobijo tekmece po določenih varnostnih merilih, niso popolnoma varni.
Slabosti indukcijskih grelcev
- Visoki stroški naprav.
- Pomembna teža s kompaktnostjo.
- Prisotnost dejavnika vplivaelektromagnetno polje na telesu in napravah.
Oglejmo si zadnjo točko podrobneje.
Elektromagnetno polje vpliva na žive organizme na enak način kot proizvodi v mikrovalovni pečici - jih ogreje do določene globine, kar ima lahko posledice. Intenzivnost vpliva polja, tudi na osebo, je določena s takšnim indikatorjem, ko se gostota pretoka energije (PPE), ki se povečuje s povečevanjem frekvence, napaja v primarno navitje toka. Pri delovanju indukcijskih grelcev je potrebno upoštevati sanitarno normo mejne vrednosti OZO, ki je določena v SanPiN 2.2.4 /2.1.8.055-96, odvisno od trajanja učinka polja in je na primer za osemurno izpostavljenost - 25 μW /cm.sm , ena ura - 200 мкВт /кв.см.
Poleg tega sevanje induktorja negativno vpliva na elektroniko in radijsko opremo v bližini, kar povzroča ovire pri delovanju.
Pomembno! Za zaščito pred vplivom elektromagnetnega polja lahko zgrabite majhen porozni kotel (1x1, 2x2 mm) s kovinsko rešetko (Faradayjevo celico), ki ni v stiku s telesom kotla in ozemljena.
Pravila delovanja
Varno delovanje kotlov za indukcijsko ogrevanje, kot tudi vseh drugih tehničnih naprav, je zagotovljeno z izvajanjem številnih pravil, ki se nanašajo na namestitev in uporabo po namestitvi:
- Ozemljitev kotla je obvezna.
- Razdalja med napravo in stenami na straneh mora biti vsaj 30 cm, od dna kotla do tal - 80 cm, od zgornje točke do stropa - 80 cm .
- Indukcijski kotli so nameščeni samo v zaprtem krogu z ekspanzijsko posodo z membranskim tipom.
- Sistem mora vključevati varnostni mehanizem (merilnik, zračni ventil, prezračevalni ventil za prekomerni tlak, sistem za samodejno pregrevanje).
& gt;
Pregled znanih proizvajalcev
- Edisonove indukcijske grelnike z zmogljivostjo od 4,7 do 500 kW, ki jih proizvaja novosibirska tovarna Sibtekhnomash za gospodinjske in industrijske potrebe;
- Miratron - izdelki domačega proizvajalca opreme za indukcijsko segrevanje NPK Miaratron za uporabo v gospodinjstvu, za katerega je značilno napredno oblikovanje, ki omogoča uporabo opreme brez poškodb notranjosti prostora;
- Teco-House - Indukcijski ogrevalni kotli z edinstvenim nadzornim sistemom, ki jih proizvaja isto podjetje z istim imenom v skladu z EU in ruskimi standardi.
sklep
Sodobni trg kotlov za vgradnjo avtonomnih ogrevalnih sistemov predstavlja več sto modelov agregatov različnih vrst. Objektivnost merila cene /kakovosti vsake vrste je različna. Izbira v korist indukcijskih naprav za ogrevanje v smislu tveganja nadaljnjega razočaranja pri nakupu najbolj razumnih.
