Ο επαγωγικός λέβητας είναι η καλύτερη πηγή ηλεκτρικής θερμότητας για συστήματα θέρμανσης

Το περιεχόμενο του άρθρου



Σε αυτό το άρθρο: Η ιστορία της δημιουργίας επαγωγικών λεβήτων. την αρχή λειτουργίας και τη διάταξη του λέβητα · πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των επαγωγικών λεβήτων? πώς να εγκαταστήσετε λέβητα σε κλειστό σύστημα θέρμανσης · επιλογή ενός λέβητα επαγωγής.

Ένας επαγωγικός λέβητας είναι πιθανώς η καλύτερη πηγή ηλεκτρικής θερμότητας για συστήματα θέρμανσης.

Τα οργανικά καύσιμα, όπως το ξύλο, ο άνθρακας, τα προϊόντα πετρελαίου και το φυσικό αέριο, αποτελούν την κύρια ομάδα ενεργειακών φορέων στη γη που χρησιμοποιούνται για τη θέρμανση των σπιτιών και των διαμερισμάτων μας. Ωστόσο, οποιαδήποτε από τις ποικιλίες της έχει δύο σοβαρά μειονεκτήματα και η δεύτερη είναι ιδιαίτερα κρίσιμη σε επίπεδο νοικοκυριού – από τη στιγμή που δεν θα υπάρχει καθόλου οργανικό καύσιμο λόγω πλήρους παραγωγής, είναι εξαιρετικά δύσκολο να το πάρετε σε ορισμένες περιοχές της ΚΑΚ για οποιονδήποτε λόγο. Και σε μια τέτοια απελπιστική κατάσταση, οι ιδιοκτήτες σπιτιού στρέφονται σε ηλεκτρικούς λέβητες θέρμανσης, και η επιλογή τους έγκειται στους λέβητες με θερμαντικά στοιχεία και στους λέβητες με θερμικούς ηλεκτρικούς θερμαντήρες – δηλαδή. δεν υπάρχει επιλογή ως τέτοια. Υπάρχουν όμως και ηλεκτρικοί επαγωγικοί λέβητες, και τα λειτουργικά χαρακτηριστικά τους είναι αρκετά υψηλά …

Ιστορικό επαγωγικού λέβητα

Από περίπου το 1822 έως το 1831, ο λαμπρός Άγγλος επιστήμονας και ερευνητής Michael Faraday πραγματοποίησε μια σειρά πειραμάτων με σκοπό τη μετατροπή του μαγνητισμού σε ηλεκτρική ενέργεια. Και μόνο στα τέλη Αυγούστου του 1831, ένα άλλο πείραμα του Faraday έδωσε το αποτέλεσμα που ο επιστήμονας ήλπιζε – έχοντας λάβει ηλεκτρικό ρεύμα σε ένα πρωτεύον τραύμα περιέλιξης στρογγυλού πυρήνα σιδήρου, ανακάλυψε ηλεκτρομαγνητική επαγωγή.

Η ανακάλυψη του Michael Faraday χρησιμοποιήθηκε αρχικά σε μετασχηματιστές, γεννήτριες και κινητήρες, αλλά έγινε πραγματικά σε ζήτηση μόλις 70 χρόνια αργότερα – από τις αρχές του 20ού αιώνα, ο ρυθμός της βιομηχανικής ανάπτυξης απαιτούσε νέες μεθόδους τήξης μετάλλων σε ένα εργαστήριο. Και το πρώτο επαγωγικό χυτήριο άνοιξε στο Σέφιλντ της Αγγλίας, το 1927.

Στη δεκαετία του ’80 του ΧΧ αιώνα, δημιουργήθηκαν επαγωγικοί λέβητες, οι οποίοι χρησιμοποιήθηκαν για θέρμανση σε βιομηχανικές επιχειρήσεις, συμπεριλαμβανομένης της ΕΣΣΔ: ο πρώτος τύπος κατανάλωσε ρεύμα με συχνότητα 50 Hz, ο δεύτερος – με συχνότητα 1 kHz και άνω. Οι διαστάσεις και το βάρος των βιομηχανικών επαγωγικών λεβήτων είναι αρκετά εντυπωσιακές, το ψυκτικό μέσα τους κυκλοφορεί μέσω μιας δευτερεύουσας περιέλιξης σωλήνων τοποθετημένων πάνω από έναν μεταλλικό πυρήνα με πρωτεύουσα περιέλιξη. Σειριακά μοντέλα επαγωγικών λεβήτων που προορίζονται για οικιακά συστήματα θέρμανσης και διαφέρουν από τα βιομηχανικά ανάλογα σε πολύ μικρότερο μέγεθος και βάρος, εμφανίστηκαν στη Ρωσία τη δεκαετία του ’90 του περασμένου αιώνα.

Ένας επαγωγικός λέβητας είναι πιθανώς η καλύτερη πηγή ηλεκτρικής θερμότητας για συστήματα θέρμανσης.

Πρέπει να σημειωθεί ότι ο φυσικός-εφευρέτης Nikolo Tesla δεν έχει άμεση σχέση με τον επαγωγικό λέβητα – εκτός ίσως από την ανακάλυψη εναλλασσόμενου ηλεκτρικού ρεύματος.

Συσκευή και αρχή λειτουργίας

Το σώμα ενός επαγωγικού λέβητα είναι πολυστρωματικό – ένας πυρήνας με διπλό τοίχωμα, έπειτα ένα στρώμα ηλεκτρικής και θερμικής μόνωσης και έπειτα ένα εξωτερικό (εξωτερικό) σώμα. Σε αντίθεση με τους βιομηχανικούς επαγωγικούς λέβητες με κυλινδρικό τύλιγμα, οι οικιακοί λέβητες χρησιμοποιούν ένα σπειροειδές τύλιγμα χάλκινου σύρματος κατασκευασμένο μεταξύ δύο σιδηρομαγνητικών χαλύβδινων σωλήνων συγκολλημένων μεταξύ τους με τοίχωμα άνω των 10 mm, η εσωτερική διάμετρος είναι μικρότερη από την εξωτερική διάμετρο. Ως αποτέλεσμα, επιτυγχάνονται χαμηλότερο βάρος, υψηλότερη απόδοση και μικρές διαστάσεις του λέβητα σε σύγκριση με τα βιομηχανικά ανάλογα. Ο εσωτερικός σωλήνας με τοροειδή περιέλιξη λειτουργεί ως πυρήνας (μαγνητικό κύκλωμα), ο εσωτερικός είναι θερμαντικό στοιχείο για το ψυκτικό.

Το ψυκτικό, το νερό ή το αντιψυκτικό, μπαίνει στο λέβητα μέσω ενός σωλήνα εισόδου συγκολλημένο και από τους δύο μεταλλικούς σωλήνες. Λόγω της μεγάλης εσωτερικής περιοχής του εσωτερικού σωλήνα-εναλλάκτη θερμότητας, ο φορέας θερμότητας λαμβάνει περίπου το 98% της θερμικής ενέργειας που παράγεται από τον επαγωγικό λέβητα και σε μικρότερο χρόνο από ό, τι η θέρμανση με θερμαντικά στοιχεία, λόγω της χαμηλότερης αδράνειας. Το επαγωγικό ρεύμα που παράγεται από το μαγνητικό πεδίο υψηλής συχνότητας από την εξωτερική περιέλιξη στον εσωτερικό σωλήνα προκαλεί θέρμανση του ψυκτικού, ενώ οι δονήσεις των τοιχωμάτων σε υψηλές συχνότητες εμποδίζουν τη συσσώρευση κλίμακας στα μεταλλικά τοιχώματα. Το εξωτερικό ηλεκτρικό και θερμομονωτικό στρώμα παρέχει πλήρη προστασία έναντι πιθανών διαρροών ηλεκτρικού ρεύματος και απώλειας θερμότητας.

Ένας επαγωγικός λέβητας είναι πιθανώς η καλύτερη πηγή ηλεκτρικής θερμότητας για συστήματα θέρμανσης.

Ένα εναλλασσόμενο ρεύμα υπό τάση, η συχνότητα του οποίου είναι περίπου 20 kHz, παρέχεται στον λέβητα από έναν μετατροπέα ημιαγωγών. Εκτός από τον μετατροπέα, η συσκευασία του λέβητα μετατροπέα περιλαμβάνει έναν ηλεκτρονικό θερμοστάτη (ένας αισθητήρας θερμοκρασίας είναι ενσωματωμένος στο σώμα του λέβητα) και διακόπτες κυκλώματος.

Η θέρμανση του ψυκτικού σε έναν επαγωγικό λέβητα συμβαίνει λόγω της θέρμανσης του χαλύβδινου πυρήνα από τα ρεύματα που προκαλούνται από το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο που παράγεται από το ρεύμα υψηλής τάσης. Όταν είναι συνδεδεμένη η ισχύς του λέβητα, συμβαίνει το ακόλουθο – ρεύμα υψηλής τάσης ρέει στην πρωτεύουσα σπειροειδή περιέλιξη του λέβητα, το προκύπτον ηλεκτρομαγνητικό πεδίο πιέζει τα ρεύματα της ροής στην εξωτερική επιφάνεια του χαλύβδινου πυρήνα, η πυκνότητά τους αυξάνεται και ο σωλήνας πυρήνα θερμαίνεται πρώτα από το εξωτερικό και μετά εντελώς. Η θερμότητα που παράγεται από τον λέβητα απορροφάται από τον φορέα θερμότητας που κυκλοφορεί μέσω αυτού και παραδίδεται στις συσκευές θέρμανσης. Χρειάζονται περίπου 7 λεπτά για τη θέρμανση του πυρήνα ενός επαγωγικού λέβητα σε θερμοκρασία λειτουργίας 75 ° C.

Χαρακτηριστικά επαγωγικού λέβητα

Αυτός ο τύπος λέβητα θέρμανσης έχει πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με τα παραδοσιακά θερμαντικά στοιχεία, ωστόσο, έχει επίσης μειονεκτήματα, συμπεριλαμβανομένων αυτών που αφορούν μόνο αυτούς τους λέβητες. Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των επαγωγικών λεβήτων, ξεκινώντας από τα θετικά χαρακτηριστικά:

  • πλήρης απουσία θερμαντικών στοιχείων, καθώς και κινούμενων και πολύ φορτωμένων στοιχείων που υπόκεινται σε φθορά κατά τη λειτουργία και απαιτούν περιοδική αντικατάσταση.
  • την ικανότητα λειτουργίας από ένα δίκτυο χαμηλής τάσης και σταθερού ρεύματος, το οποίο είναι συνήθως απαράδεκτο για άλλους τύπους ηλεκτρικών λεβήτων ·
  • η δομή του λέβητα δεν περιέχει αποσπώμενες συνδέσεις, δηλαδή αποκλείεται εντελώς η πιθανότητα διαρροής ·
  • σημαντικά ταχύτερη θέρμανση σε θερμοκρασία λειτουργίας, σε σύγκριση με οποιονδήποτε άλλο τύπο ηλεκτρικού λέβητα θέρμανσης.
  • προστασία έναντι σχηματισμού κλίμακας * ·
  • υψηλή πυρκαγιά (κλάση II) και ηλεκτρική ασφάλεια, καθώς το θερμαντικό στοιχείο (πυρήνας) δεν συνδέεται ηλεκτρικά με τον επαγωγέα (πρωτεύουσα περιέλιξη) απευθείας και η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του πυρήνα και του ψυκτικού δεν υπερβαίνει τους 30 ° С.
  • ο σχεδιασμός του λέβητα δεν απαιτεί την εγκατάσταση καμινάδας.
  • δεν χρειάζεται να εγκαταστήσετε τον επαγωγικό λέβητα σε ξεχωριστό δωμάτιο.
  • Όπως κάθε ηλεκτρική θερμάστρα, η απόδοση ενός τέτοιου λέβητα είναι κοντά στο 100%. Παρεμπιπτόντως, αυτή η τιμή δεν αλλάζει με τα χρόνια λειτουργίας της, σε αντίθεση με λέβητες με θερμαντικά στοιχεία και ηλεκτρόδιο.
  • η μέση διάρκεια ζωής είναι 25 χρόνια και άνω (ανάλογα με το πάχος των μεταλλικών σωλήνων που σχηματίζουν τον πυρήνα του λέβητα) και δεν απαιτείται καμία εργασία συντήρησης με αυτόν τον εξοπλισμό.
  • σάς επιτρέπει να χρησιμοποιείτε σχεδόν οποιονδήποτε φορέα θερμότητας στο σύστημα θέρμανσης (νερό, αντιψυκτικό, λάδι κ.λπ.) και χωρίς προκαταρκτική προετοιμασία.
  • η αντικατάσταση του χρησιμοποιημένου ψυκτικού στο σύστημα θέρμανσης πραγματοποιείται μία φορά κάθε 10 χρόνια.
  • απόλυτη αθόρυβη λειτουργία
  • χαμηλή αδράνεια, η οποία επιτρέπει εξοικονόμηση ενέργειας λόγω αποτελεσματικού ελέγχου της λειτουργίας του λέβητα με ηλεκτρονικό αυτοματισμό **. Πρέπει να σημειωθεί ότι η αδράνεια των επαγωγικών λεβήτων είναι χαμηλότερη από εκείνη των θερμαντικών στοιχείων, αλλά υψηλότερη από εκείνη των λεβήτων ηλεκτροδίων.
  • Η εγκατάσταση λέβητα δεν απαιτεί τη συμμετοχή ειδικευμένων ειδικών.
  • επιτρέπεται η χρήση του για οποιοδήποτε κλειστό σύστημα θέρμανσης, συμπεριλαμβανομένου του “θερμού δαπέδου” και για τη θέρμανση βάσης – το ελάχιστο όριο για τη θερμοκρασία θέρμανσης του μέσου θέρμανσης είναι 35 ° С.

* – οι εναποθέσεις κλίμακας στις εσωτερικές επιφάνειες του σωλήνα πυρήνα δεν σχηματίζονται λόγω της μικρής διαφοράς θερμοκρασίας μεταξύ του θερμαντήρα και του ψυκτικού, που δεν υπερβαίνει τους 30 ° C, καθώς και λόγω των δονήσεων υψηλής συχνότητας που προκαλούνται από ρεύματα διόδου που απωθούν τα ιόντα αλατιού από τα εσωτερικά τοιχώματα του σωλήνα.

** – ο ηλεκτρονικός έλεγχος του επαγωγικού λέβητα παρέχει λιγότερη κατανάλωση ενέργειας διατηρώντας τη θερμοκρασία σε αυστηρά καθορισμένο επίπεδο, δηλ. όταν ανεβαίνει, η παροχή ρεύματος στο λέβητα απενεργοποιείται αμέσως και συνεχίζεται μόνο όταν η θερμοκρασία πέσει κάτω από την καθορισμένη από τον χρήστη.

Ένας επαγωγικός λέβητας είναι πιθανώς η καλύτερη πηγή ηλεκτρικής θερμότητας για συστήματα θέρμανσης.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η μέγιστη επιτρεπόμενη πίεση σε ένα σύστημα θέρμανσης με θέρμανση του ψυκτικού από επαγωγικό λέβητα δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 0,3 MPa.

Μειονεκτήματα των επαγωγικών λεβήτων:

  • σημαντικό μέγεθος και βάρος. Για παράδειγμα, ένας μονοφασικός λέβητας 2,5 kW, με ύψος 450 mm και διάμετρο 121 mm, ζυγίζει 23 kg.
  • υψηλό κόστος – από 30.000 ρούβλια. και υψηλότερο. Εν μέρει, η τιμή των επαγωγικών λεβήτων οφείλεται στην παρουσία ενός εκκινητή μετατροπέα στο σύστημα ελέγχου, το οποίο δεν είναι από μόνο του φθηνό.
  • εγκατάσταση μόνο σε κλειστά συστήματα θέρμανσης.
  • κατά τη λειτουργία, ανάλογα με την ισχύ του λέβητα, παρεμβολές δημιουργούνται σε ραδιοκύματα μεγάλου μήκους, μεσαίου κύματος και VHF σε απόσταση αρκετών μέτρων από τη θέση του, η οποία δεν μπορεί να ελεγχθεί πλήρως. Ωστόσο, αυτό δεν έχει καμία επίδραση στο ανθρώπινο σώμα, μόνο τα κατοικίδια ζώα (σκύλοι, γάτες) μπορούν να τα αισθανθούν..

Πώς να εγκαταστήσετε έναν επαγωγικό λέβητα

Η εγκατάσταση τέτοιων λεβήτων επιτρέπεται μόνο σε κλειστό σύστημα θέρμανσης εξοπλισμένο με αντλία καταναγκαστικής κυκλοφορίας και δεξαμενή διαστολής. Ο επαγωγικός λέβητας τοποθετείται αυστηρά κάθετα, ο σωλήνας επιστροφής του κυκλώματος θέρμανσης συνδέεται με τον σωλήνα εισόδου (ανάλογα με το μοντέλο, που βρίσκεται στο κάτω μέρος ή στην πλευρά, στο κάτω μέρος του σώματος) και ο αγωγός τροφοδοσίας συνδέεται με τον σωλήνα εξόδου (που βρίσκεται στην άνω πλευρά του σώματος ή από πάνω). Ο επαγωγικός λέβητας στερεώνεται στον τοίχο χρησιμοποιώντας συνδετήρες που μπορούν να υποστηρίξουν το δικό τους βάρος και το βάρος του μέσου θέρμανσης που γεμίζει τον λέβητα κατά τη λειτουργία. Η απόσταση από το σώμα του λέβητα από οποιοδήποτε κοντινό αντικείμενο, τοίχους, οροφή και δάπεδο πρέπει να είναι τουλάχιστον 300 mm στις πλευρές του, τουλάχιστον 800 mm – από κάτω και πάνω.

Ένας επαγωγικός λέβητας είναι πιθανώς η καλύτερη πηγή ηλεκτρικής θερμότητας για συστήματα θέρμανσης.

Κατά τη διάρκεια της εγκατάστασης, ο επαγωγικός λέβητας πρέπει να είναι γειωμένος. Δεν απαιτείται ιμάντας με μεταλλικούς σωλήνες, μπορείτε να συνδέσετε τους μεταλλικούς-πλαστικούς σωλήνες του κυκλώματος απευθείας στα ακροφύσια του λέβητα. Μια ομάδα ασφαλείας είναι ενσωματωμένη στο τμήμα του αγωγού που βρίσκεται όχι μακριά από το σωλήνα εξόδου λέβητα – ένα μανόμετρο, ένα αυτόματο αεραγωγό και μια εκρηκτική βαλβίδα. Οι βαλβίδες απενεργοποίησης μπορούν να εγκατασταθούν στο κύκλωμα θέρμανσης μετά τα σημεία τοποθέτησης της ομάδας ασφαλείας, τη δεξαμενή expansomat – στο τμήμα επιστροφής. Μετά το σημείο όπου τοποθετείται το expansomat και πριν εισαχθεί ο αγωγός επιστροφής στον επαγωγικό λέβητα, ένα φίλτρο καθίζησης, ένα φίλτρο χονδροειδούς πλέγματος, μια αντλία κυκλοφορίας και ένας αισθητήρας ροής ενσωματώνονται διαδοχικά στο κύκλωμα (σας επιτρέπει να ελέγχετε τη ροή του ψυκτικού κατά μήκος του κυκλώματος επιστροφής, τη ροή του στον λέβητα). Το σύστημα ελέγχου επαγωγικού λέβητα εγκαθίσταται σύμφωνα με τους κανόνες του PUE και συνδέεται με το λέβητα σύμφωνα με τα διαγράμματα που δίνονται στο τεχνικό διαβατήριό του..

Πώς να επιλέξετε έναν επαγωγικό λέβητα

Στη ρωσική αγορά, υπάρχουν κυρίως μονοφασικοί και τριφασικοί επαγωγικοί λέβητες δύο εγχώριων κατασκευαστών – LLC “Alternative Energy” (μάρκα “VIN”) και CJSC “NPK” INERA “(μάρκα” SAV “), με χωρητικότητα 2,5 έως 7 kW ( μονοφασικό) και από 7 έως 60 kW (τριφασικό).

Ένας επαγωγικός λέβητας είναι πιθανώς η καλύτερη πηγή ηλεκτρικής θερμότητας για συστήματα θέρμανσης.

Εκτός από τα υποχρεωτικά στοιχεία που είναι εξοπλισμένα με σύστημα θέρμανσης με επαγωγικό λέβητα και για να διευκολύνουν τον έλεγχό του, επιτρέπεται η ολοκλήρωση με ηλεκτρονική μονάδα προγραμματιστή για τρόπους λειτουργίας λέβητα για μία εβδομάδα ή προγραμματιστή που σας επιτρέπει να ελέγχετε τη λειτουργία του συστήματος θέρμανσης από απόσταση μέσω καναλιού GSM.

Ένας επαγωγικός λέβητας είναι πιθανώς η καλύτερη πηγή ηλεκτρικής θερμότητας για συστήματα θέρμανσης.

Λαμβάνοντας υπόψη ότι η ισχύς των επαγωγικών λεβήτων δεν μειώνεται με την πάροδο των ετών λειτουργίας, η επιλογή του απαιτούμενου μοντέλου γίνεται με αναλογία 60 W ανά m2 περιοχή που θα θερμανθεί. Για παράδειγμα, για χώρους με συνολική έκταση 20 m2 χρειάζεστε λέβητα ισχύος 3 kW. Για να υπολογίσετε με ακρίβεια την απαιτούμενη ισχύ λέβητα σε σχέση με ένα συγκεκριμένο κτίριο, είναι απαραίτητο να εμπλέξετε ειδικούς που θα εκτιμήσουν το βαθμό μόνωσης των χώρων σε αυτό..

Η περίοδος εγγύησης για επαγωγικούς λέβητες είναι 3 χρόνια για τον ίδιο τον λέβητα και ένα έτος για τον ηλεκτρικό εξοπλισμό του θαλάμου με τον οποίο έχει συμπληρωθεί. Η καθοριστική στιγμή κατά τη διάρκεια της απρόσκοπτης λειτουργίας τέτοιων λεβήτων είναι το πάχος του χαλύβδινου εσωτερικού σωλήνα-πυρήνα – όσο πιο παχύ είναι το τοίχωμα, τόσο περισσότερο θα είναι σε θέση να αντέχει σε διαβρωτικές διεργασίες. Το βέλτιστο πάχος τοιχώματος του πυρήνα είναι 10 mm.

Η ευκολία χρήσης ηλεκτρικών επαγωγικών λεβήτων έγκειται επίσης στην ικανότητα διατήρησης της βέλτιστης θερμοκρασίας στα κτίρια που επισκέπτονται οι ιδιοκτήτες κατά καιρούς. Σε αυτήν την περίπτωση, δεν θα χρειαστεί ένα ιδιαίτερα ισχυρό μοντέλο, καθώς ακόμη και ένας λέβητας 6 kW μπορεί να διατηρήσει τη θερμοκρασία σε ένα σπίτι με επιφάνεια, για παράδειγμα, 120 m2 στο επίπεδο των 12-15 ° С. Και δεδομένου ότι υπάρχει συνήθως τζάκι σε εξοχικό εξοχικό σπίτι, με την τήξη του, μπορείτε εύκολα και γρήγορα να αυξήσετε τη θερμοκρασία που διατηρείται από τον επαγωγικό λέβητα σε ένα άνετο επίπεδο, κάτι που θα ήταν αδύνατο σε ένα μη θερμαινόμενο κτίριο.

Βαθμολογήστε το άρθρο
( No ratings yet )
Κοινοποίηση σε φίλους
Συμβουλές για οποιοδήποτε θέμα από ειδικούς
Πρόσθεσε ένα σχόλιο

Κάνοντας κλικ στο κουμπί "Υποβολή σχολίου", αποδέχομαι την επεξεργασία προσωπικών δεδομένων και αποδέχομαι την πολιτική απορρήτου