Induksjonsvarmekjeler: typer, oversikt over fordeler og ulemper, hvordan velge en god modell

På markedet for husholdningsapparater er induksjonskjelen fortsatt en nyhet, selv om populariteten til en slik innovativ løsning vokser raskt. Blant elektriske kjeler Induksjonsmodeller står for omtrent 30 %. Hvordan skiller denne enheten seg fra sine konkurrenter med konvensjonelle varmeelementer eller elektroder?

Vi vil fortelle deg alt om operasjonsprinsippet og de unike fordelene med utstyr hvis drift er basert på bruk av induksjon. I vår foreslåtte artikkel presenteres og beskrives variantene i detalj. Våre monteringstips hjelper deg enkelt å installere eller oppgradere varmesystemet til en hytte, butikk eller lager.

Funksjoner ved design og drift

En induksjonskjele er i stand til å generere varme og varme opp rom takket være elektromagnetisk induksjon. Dette fysiske fenomenet ble oppdaget av Faraday under sine eksperimenter med en sylindrisk magnetisk stang, rundt hvilken kobbertråd ble viklet i form av en spiral.

Design av induksjonsenhet

En moderne induksjonsvarmekjele inkluderer også en induktor og en kjerne. Når en elektrisk vekselstrøm går gjennom en spole, genereres et elektromagnetisk felt.

Feltet genererer elektriske virvelstrømmer som varmer opp kjernen, hvorfra varmen overføres til kjølevæsken. Mengden av denne varmen bestemmes av Joule-Lenz-formelen.

En induksjonsvarmekjele er en kompleks flerkomponentenhet. For bedre å forstå prinsippet om drift av en induksjonsenhet, er det verdt å huske skolefysikkkurset

En induksjonskjele består av to hoveddeler.I en av dem, som består av en spole og en kjerne, dannes et magnetfelt. Den andre delen er en varmeveksler med arbeidsvæske (kjølevæske).

Kjølevæskefunksjonen utføres av vanlig vann eller en blanding av vann og etylenglykol. Det er mulig å bruke andre væsker, valget av disse avhenger av den spesifikke kjelemodellen.

Varmesystemet med induksjonskjele er alltid slått på lukket krets. Installasjonsskjemaet inkluderer også en membrantank, som er nødvendig for å motta overflødig vann som oppstår på grunn av dens termiske ekspansjon. Dersom en slik tank ikke er inkludert i pakken, må den kjøpes separat.

Spesifikasjoner for bruk i varmekretser

Induksjonskjeler er designet for å fungere i et tvungen sirkulasjonssystem. Derfor skal koblingsskjemaet inkludere sirkulasjonspumpe, stimulerer bevegelsen av arbeidsvæske langs varmekretsen.

Dette behovet skyldes de relativt små volumene varmevekslere – På grunn av rask oppvarming koker vannet i dem raskere enn gravitasjonssirkulasjon oppstår.

Induksjonskjeler leveres komplett med en fjernkontroll som er designet for å automatisere driften av varmeutstyr

I flerkretssystemer er det installert sirkulasjonspumper på hver krets. Hvis huset har et oppvarmet gulvsystem, må pakken inneholde en fordelingsmanifold og en ekstra pumpe.

Kjelestyringssystemet inkluderer, i tillegg til termostat og temperaturfølere, den såkalte sikkerhetsgruppe, som er designet for å forhindre overoppheting, overtrykk og bruddpunkt for deler.

Sikkerhetsgruppen inkluderer vanligvis trykkmåler, lufteventiler og sikkerhetsventiler. Overspenningsvern implementeres ved hjelp av automatiske komponenter. Behandling av individuelle deler med en blanding øker deres beskyttelse. Takket være beskyttelseskomponentene er sikker og uavbrutt drift av kjelen sikret.

Monteringsskjemaet for et varmesystem med induksjonskjele skal inneholde en ekspansjonstank og en sikkerhetsgruppe som forhindrer overtrykk i en lukket krets

Husholdningsinduksjonskjeler, avhengig av nominell effekt, fungerer på en spenning på 220 V eller 380 V ved en strømfrekvens på 50 Hz. Til elektrisk kjele tilkobling til nettet, må du varsle ditt lokale kraftselskap (strømleverandør) og få deres godkjenning.

Tilkoblingen kan være en- eller trefaset. Ledningene som brukes til å koble til strømforsyningen må ha passende tverrsnitt.

I en induksjonsenhet styres oppvarmingen ved å slå den av og på. Denne prosessen er hjulpet temperatursensorer (termoelement) inkludert i kontrollsystemet.

Et tverrsnitt av en induksjonskjele som indikerer bevegelsesretningen til kjølevæsken. I kald tilstand kommer kjølevæsken inn gjennom det nedre røret og etter oppvarming tilføres det gjennom det øvre røret inn i varmesystemet

Brukeren angir den optimale temperaturmodusen og kjelen, etter å ha varmet opp kjølevæsken til en viss temperatur, slår seg automatisk av, og etter avkjøling slås den på igjen.

Takket være den kontinuerlige oppvarmingssyklusen til kjølevæsken opprettholdes et behagelig mikroklima i oppvarmede rom. I mange modeller vises data om temperatur og andre driftsparametere, noe som gjør det lettere å kontrollere driften av utstyret.

Eventuelt er induksjonsvarmekjeler utstyrt med GSM-moduler for å kontrollere romtemperaturen og styre via en smarttelefon fra hvor som helst i verden der det er Internett-tilgang. Når du kommer tilbake fra ferie eller forretningsreise, kan du slå på varmesystemet på forhånd og forberede huset for ankomst

Typer induksjonskjeler

Alle modeller av induksjonskjeler opererer på samme prinsipp, men det er forskjeller i design. I henhold til dette kriteriet er de konvensjonelt delt inn i flere typer, som vil bli diskutert videre.

Foringsrør kjeler. Kjelhuset har en sylindrisk form. Huset inneholder en induktor. Det er en varmeveksler som går både på innsiden og utsiden av batteriet.

Arbeidsvæsken som kommer inn i innløpsrøret, passerer gjennom varmeveksleren, varmes opp og kommer inn i varmekretsen gjennom det øvre røret. Kjeler foringsrør type i Russland produserer NPK «INERA" De er kjent i markedet under merket SAV.

Kjeler med volumetriske varmevekslere. Denne typen kjele kalles også induktivledende. Enheten har en metallkropp i form av en sylinder.

Huset inneholder en induksjonsspole med en ferromagnetisk stang, som fungerer som en varmeveksler. Induktivt-ledende kjeler på markedet er representert av VIN-serien. Produsent – termisk utstyrsanlegg "Alternativ energi".

Kjeler med rørformet varmeveksler. Klassiske induksjonskjeler har en varmeveksler i form av et sett med rør som går rundt en induktorspole. Den første enheten på markedet var nettopp en slik enhet.

Induksjonskjeler med omformere. En induksjonskjele kan suppleres med en inverter, der den elektriske likestrømmen til batteriene omdannes til høyfrekvent vekselstrøm og først da tilføres induktoren.

Denne løsningen bidrar til å oppnå de nødvendige virvelstrømmene for å generere varme i fravær av nettstrøm.

Ved å bruke en omformer i en krets med induksjonskjeler kan du stabilisere strømforsyningen til elektrisk utstyr og beskytte den mot spenningsstøt i nettverket

Hva trenger du å vite om installasjon?

Leveringssettet med elektriske enheter inkluderer et teknisk pass med en detaljert beskrivelse av egenskapene og instruksjonene som angir reglene for installasjon og drift. Installasjon av kjeler skal utføres i henhold til vedlagte manual.

Hvis det er noen mangler, for eksempel hvis systemet ikke har pumpe for tvungen sirkulasjon, kan kjelen tas ut av garantiservice. Derfor anbefaler produsenter å engasjere erfarne rørleggere eller trente ansatte i organisasjonen som solgte det elektriske utstyret for installasjon.

En induksjonskjele kan bygges inn i et eksisterende varmesystem som enten hoved- eller reservekjele når den kobles parallelt. Når det gjelder installasjonsstedet, bør du definitivt følge reglene som er standard for alle elektriske varmeapparater.

Varmeapparatet skal være plassert minst 80 cm fra tak og gulv. Avstanden med veggen må være minst 30 cm. Som ethvert kraftig kraftutstyr må induksjonskjelen jordes i samsvar med GOST 12.2.007.0.

Tverrsnittet av kabelen som brukes til å koble til induksjonskjelen, beregnes basert på kraften til utstyret.Elektriske ledninger legges i kabelkanaler eller i korrugering

Fordeler med induksjonsvarmekjeler

Induksjonskjeler har mange absolutte og komparative fordeler, inkludert følgende:

• høyeste effektivitet blant alle elektriske kjeler;
• konstant energiegenskaper;
• minimumskrav til kjølevæske;
• økt pålitelighet;
• rekord lang levetid;
• evne til å jobbe selvstendig;
• enkel installasjon uten ventilasjonssystem;
• automatisk kontroll system;
• det er ikke behov for drivstofflevering og lagring:
• oppvarming av kjølevæsken til 95 grader;
• høyt sikkerhetsnivå.

Enheten konverterer elektrisk energi til termisk energi med en effektivitet på 98-99 %. Det tar 7-10 minutter å varme opp kjølevæsken. En enkel design der det ikke er noen bevegelige mekaniske deler, stållegeringer brukt som produksjonsmaterialer gjør induksjonskjeler rekordslitesterk.

Bare skade kan deaktivere slikt utstyr. elektrisk isolasjon. Men som praksisen med å betjene transformatorer, som i sin utforming på mange måter ligner på induksjonskjeler, viser, kan de virkelig vare i mange tiår.

Ifølge produsenter gir enheter som opererer på grunn av effekten av elektromagnetisk induksjon uavbrutt oppvarming av rom i 100 tusen timer, det vil si 30 oppvarmingssesonger. Samtidig reduseres ikke kraften deres over tid, noe som ikke kan sies om elektrode og konvensjonell varmeelementer kjeler.

Induksjonskjeler kan brukes både som hoved- og tilleggsutstyr.For eksempel klargjøring av kjølevæske for et uregelmessig brukt gulvvarmesystem

De samme årsakene som bestemmer holdbarheten og økt påliteligheten til induksjonsvarmer reduserer også driftskostnadene. Induksjonskjelen krever ikke regelmessig vedlikehold og reparasjon, noe som sparer penger.

Sammenlignet med mange andre drivstoff er det fortsatt det mest kostnadseffektive å bruke strøm til å varme opp boliger. Spesielt gjelder det ikke-gassifisert bosetninger.

Utformingen av den sertifiserte induksjonskjelen forhindrer kortslutninger. Produsenter hevder at enhver modell er av høyeste klasse elektrisk sikkerhet. En induksjonskjele bør ikke forveksles med en mikrobølgeovn, siden den bruker en annen frekvens av elektrisk strøm for å fungere.

Oppvarming av kjølevæsken i en induksjonskjele skjer jevnt – Temperaturforskjellen i systemet er ikke mer enn 30°C. Det vil si at det ikke er lokal overoppheting som kan føre til brann, noe som gjør slike enheter brannsikre.

Takket være magnetiseringen av kjølevæsken, fin vibrasjon, usynlig for andre, og turbulent turbulens, dannes det praktisk talt ingen mineralavleiringer i induksjonskjeler, noe som har en gunstig effekt på effektiviteten. La oss huske at et tykt lag av skala reduserer hastigheten og effektiviteten til oppvarming av kjølevæsken.

For å øke effekten kan den bruke en kaskade av tre eller flere induksjonskjeler med felles styreskap. Denne løsningen vil bidra til å varme opp et to-etasjers herskapshus

Hvis du følger driftsreglene som er spesifisert i instruksjonene, trenger du ikke å tenke på kjelen etter installasjon og innstilling av temperaturregimet gjennom hele fyringssesongen. I motsetning til fast brensel "brødre", induksjonsapparater krever ikke regelmessig lasting av ved og kull og fjerning av aske. Ingen rørrensing er nødvendig, noe som skiller dem fra andre typer elektriske kjeler.

Selve kjelen og tilleggsutstyret tar liten plass og kan installeres i et lite rom. Kontrollsystemets komponenter tillater bruk av induksjonskjeler i forbindelse med annet klimakontrollutstyr.

Induksjonskjeler kan integreres i et intelligent kontrollsystem for hjemmeutstyr kalt "Smart Home"

Ulemper med induksjonsmodeller

Det finnes ingen ideelle tekniske løsninger ennå. Selv det mest avanserte utstyret har sine ulemper, og en induksjonskjele er intet unntak.

Den er preget av:

• høy pris;
• tung vekt;
• bråk.

Ved fremstilling av induksjonskjeler brukes dyre materialer, inkludert ferromagneter som reagerer på et magnetfelt.

For at kjelen skal utføre sin funksjon, må ingeniører nøyaktig beregne diameteren på spoleledningen, antall omdreininger, størrelsen på kjernen og andre parametere. Da må alle disse beregningene implementeres i det ferdige produktet.

Dermed er produksjonen av induksjonsenheter en arbeidskrevende og metallintensiv prosess, som fører til høye produksjonskostnader. Samtidig oppveies denne ulempen av lang levetid og minimale driftskostnader.

De kompakte dimensjonene til kjelen er kombinert med dens betydelige vekt, noe som forklares av det store antallet ståldeler. Noen modeller veier 40 kg. Induksjonskjelen lager en liten støy under drift, men denne ulempen elimineres lett av lydabsorberende pakninger som anbefales å installere under installasjonen.

Regler for valg av utstyr

Når du velger en induksjonskjelemodell, er hovedkriteriene dens kraft og egenskapene til det oppvarmede rommet. De antar at for oppvarming av 10 kvm. m. med takhøyde inntil 3 meter kreves 1 kW.

Dermed er det nok å dele området til det oppvarmede rommet med 10, og som et resultat vil den nødvendige nominelle effekten oppnås elektrisk kjele. For eksempel for et hus på 100 kvm. m. trenger du en induksjonsvarmer på 10 kW.

Hvis du ikke ønsker å beregne nødvendig kjeleeffekt med høy nøyaktighet, kan du bruke et forenklet alternativ. I følge den er induksjonskjeler med en effekt på bare 3-4 kW i stand til å varme opp et rom med et areal på 30-40 m²

For ikke å betale for mye for unødvendig strøm og ikke fryse hvis det er mangel på det, er det nødvendig å evaluere de spesifikke egenskapene til et hus eller en annen gjenstand, inkludert veggmaterialer, vindusareal, tilstedeværelse av termisk isolasjon, etc., og basert på disse dataene velge varmeutstyr.

Det skader ikke å spørre selgeren om kraftfaktoren, det vil si forholdet mellom aktiv og total kraft til den valgte modellen. Denne indikatoren kalles cosinus phi (Сos φ) og måles i volt-ampere. Det hjelper å bestemme hvor stor andel av forbrukt elektrisitet som brukes direkte på oppvarming av kjølevæsken, og hvilken andel som brukes på å generere et magnetfelt.

Effektfaktorverdier varierer fra 0 til 1. Godt utformede induksjonskjeler Сos φ er 0,97-0,98 kVA, som regnes som en utmerket indikator, siden nesten all forbrukt elektrisitet brukes på oppvarming av arbeidsvæsken.

En rekke modeller lar deg velge et alternativ for bruk som hoved- eller reservevarmekilde. Kraftige kjeler som opererer på en spenning på 380 V er i stand til uavhengig å varme opp store hus, kommersielle og industrielle anlegg.

Effektiv for bruk i landstedet eller garasjen induksjonskjele du kan lage det med egne hender. Den følgende artikkelen vil gi en detaljert veiledning for å sette sammen et nyttig hjemmelaget produkt.

Konklusjoner og nyttig video om temaet

Videoen vil tydelig demonstrere driftsprinsippet til induksjonsenheten:

Ekspertuttalelse om sikkerheten ved bruk av induksjonskjele:

Videopresentasjoner av induksjonskjeler fra ZSTM (Siberian Technological Engineering Plant):

Induksjonsvarmekjeler har mange fordeler og konkurransefortrinn med mindre eller lett eliminerte ulemper. Hvor fordelaktig dette alternativet er for oppvarming av et bestemt hus kan bare avgjøres ved å veie fordeler og ulemper.

Et udiskutabelt faktum er fortsatt den konstante veksten i etterspørselen etter slikt utstyr, og denne trenden vil sannsynligvis fortsette i fremtiden.

Vil du fortelle om din egen erfaring med valg, installasjon og drift av en induksjonskjele? Du har nyttig informasjon om et emne som er verdt å dele med besøkende på nettstedet. Skriv kommentarer, legg ut bilder, still spørsmål i blokkskjemaet nedenfor.