Индукционно отопление котли устройство, принципа на работа и начините за вземане на собствените си ръце

Силно установени в индустрията, по-специално в металургичната промишленост и бижута, индукционната отоплителна техника започна да прониква в домашната сфера.

На пръв поглед се появиха индукционни готварски печки и повърхности за готвене, които изненадаха света със своята икономика, сега ни се предлагат отоплителни уреди, работещи по същия принцип.

Как работят индукционните котли за отопление на дома и как такова устройство може да бъде направено само от вас?

Устройството и принципът на работа на котела

Когато електрическият ток преминава през токопроводящ материал, в него се генерира топлина, чиято мощност е пряко пропорционална на силата на тока и напрежението му (законът на Джаул-Ленц). Има два начина за задействане на текущия поток в проводник. Първата е в пряка връзка с източника на електроенергия. Този метод ще се нарича контакт.

Втората - безконтактна - бе открита от Майкъл Фарадей в началото на 19 век. Учените открили, че когато параметрите на магнитното поле, пресичащи проводника, се променят, в тях се появява електродвижеща сила (ЕМФ). Това явление се нарича електромагнитна индукция. Където има ЕМП - ще има електрически ток и следователно отопление, а в този случай - безконтактно. Такива токове се наричат ​​индуцирани или вихрови токове или токове на Фуко.

Индукционен отоплителен котел - работен принцип

Можете да се обадите на електромагнитна индукция по различни начини. Проводникът може да се движи или да се върти в постоянно магнитно поле, както се прави при съвременните генератори на електроенергия. И вие можете да промените самите параметри на магнитното поле (интензивност и посока на линиите на сила), оставяйки проводника неподвижен.

Такива манипулации с магнитното поле стават възможни благодарение на друго откритие. Както разбра Ханс-Кристиан Оерстед през 1820 г., телта, намотана под формата на намотка, се превръща в електромагнит, когато е свързан към източник на ток. Смяната на параметрите на тока (сила и посока) ще доведе до промяна на параметрите на магнитното поле, генерирано от това устройство. В този случай електрически ток, придружен от отопление, ще се появи в проводника в това поле.

След като се запозна с този прост теоретичен материал, читателят може би вече изобщо си е представял дизайна на индукционен отоплителен котел. Наистина, има сравнително проста конструкция: вътрешна защитени и изолирани от обсадната тръба е специална сплав (може да се използва стомана, но по този начин малко по-лоши характеристики ще) монтирани в ръкав от диелектричен втулка materiala- на бобина навита медна шина за свързване към мрежата.

Индукционен котел след монтаж

С помощта на две разклонени тръби тръбата се врязва в отоплителната система, в резултат на което охлаждащата течност преминава през нея. Променлив ток, протичащ през бобината, ще създаде редуващо се магнитно поле, което на свой ред ще причини вихрови токове в тръбата. Едините ще предизвикат загряване на стените на тръбата и частично на топлоносителя през целия обем, затворен вътре в намотката. За по-бързо загряване могат да се монтират няколко паралелни тръби с по-малък диаметър вместо една тръба.

Читателите, наясно с цената на индукционните котли, разбира се, подозираха, че в техния дизайн има нещо друго. В края на краищата един топлинен генератор, състоящ се само от тръба и парче тел, не може да струва 2,5 - 4 пъти повече от аналогов сигнал за ТАН. За да се нагрее е доста интензивно, необходимо е да се премине през серпентината не обикновен ток от градска мрежа с честота 50 Hz, но с висока честота, така че индукционният котел е снабден с токоизправител и инвертор.

Токоизправителят преобразува променливия ток в постоянен ток, след което се захранва с инвертор - електронен модул, състоящ се от двойка ключове и управляваща верига. На изхода на инвертора токът отново става променлив, само с много по-висока честота. Такъв конвертор не е наличен във всички модели индукционни котли, някои от тях все още работят с честота 50 Hz. Използването на високочестотен променлив ток обаче може значително да намали размера на устройството.

Принцип на електромагнитната индукция

В различни описания, авторите посочват сходството на индукционния котел с трансформатора. Това е напълно вярно: намотката от телта играе ролята на първичната намотка, а тръбата с охлаждащата течност - късо съединение вторична намотка и едновременно магнитна верига.

Защо трансформаторът не се нагрява? Факт е, че трансформаторната магнитна верига не е направена от неразделен елемент, а от множество плочи, изолирани един от друг. Но дори тази мярка не е в състояние напълно да предотврати нагряването. Така например, в хомота на трансформатор 110 кV на празен ход, разпределени най-много 11 кВт на топлина.

Електрически индукционен отоплителен котел със собствени ръце

След като направите сами индукционен бойлер, ще спестите внушителна сума, така че си струва да опитате. Ето какво имаме нужда:

• Дебелостенна полипропиленова тръба с вътрешен диаметър 50 мм.
• Две съединители със същия диаметър и два адаптора с 50 mm диаметър на съществуващата отоплителна система.
• Поялник за заваряване на полипропилен.
• Фино око от стомана или капрон.
• Тел от неръждаема стомана с диаметър 7 мм.
• Инвертор от най-евтината заваръчна машина със заваръчен ток от 15 A или по-висока и възможност за гладко регулиране.
• Мед емайлиран напречен провод от 2 квадратни метра. mm (1 кв. мм за всеки 8 А от тока).

След това направете следното:

1. От окото внимателно изрежете два кръга с диаметър, съответстващ на външния диаметър на пластмасовата тръба.
2. Тръбата и съединителят трябва да се загреят на спойка. След това трябва бързо да поставите кръг от края на тръбата от мрежата и след това да поставите съединителя.
3. Чрез разгъването на полипропиленовата тръба вертикално с мрежата надолу, тя трябва да се напълни с парчета от неръждаема тел с дължина 40-50 mm.
4. Когато тръбата е пълна, на свободния й край трябва да бъде монтирано второ съединение с мрежа. И двете мрежи са необходими за задържане на проводника в "котела".
5. В съединителя също така използваме поялник, за да монтираме адаптерите за необходимия диаметър.
6. Остава да пренавиете тръбата на 90 оборота от емайлирана медна тел и да свържете получената бобина към инвертора.

Примери за самостоятелно направени дизайни

Направете домашно индукционно отоплително котле може да бъде малко по-различно. В модифицирания проект нагревателят ще бъде стоманена тръба, през която протича охлаждащата течност (както при фабрично изработени модели). На пода трябва да бъдат здраво фиксирани (залепени или namonolitit в замазката) вертикално инсталирана втулка на пластмасова тръба с достатъчно голям диаметър.

Домашен индукционен нагревател

Входно тръба на отоплителния кръг на втулката се осъществява през страничен отвор в долната част, по-нататък - вертикалната част на която изхода на втулката се свързва към входа на отоплителния кръг. Прокарайте индуктор, навит на ръкава. Тази версия на самостоятелно изработения котел има по-ниско хидравлично съпротивление, отколкото описаното по-горе.

Получават се котли с тороидална намотка, които са най-ефективни. За да се създаде такъв модел е необходимо да се направи пръстен от тръбата (възможно е да се заваряват два полукръгли сегмента чрез заваряване), което ще играе ролята на сърцевинен нагревател. Тел е навита на пластмасова обвивка. Последният е желателно да се покрие с топлоизолация.

Характеристики на инсталацията и работата

Не забравяйте, че намотката на котела ще доведе до нагряване на всеки метален елемент, който се е появил в магнитното поле, излъчвано от него.

Поради това устройството не трябва да се намира на по-малко от 80 см от пода или тавана и на най-малко 30 см от стените и другите устройства.

За да се осигури правилно разсейване на топлината, работната среда трябва да се изпомпва от циркулационна помпа, естествената циркулация може да не е достатъчна.

По-специално, това се отнася за варианта с нагревател под формата на телени отпадъци.

Отзиви

Индукционен котел с мощност от 7,5 kW може да бъде закупен за 9,2 хил. Рубли, а индукционен котел с 5 кВт ще струва 40 хил. Рубли.

Както може да се види от примера, цената на индукционния отоплителен котел е наистина висока.

Да, отоплителните елементи понякога изгарят, но има такъв елемент от едва 1 хил. Рубли. И колкото за караницата с подмяна - за разликата от 31 хиляди, можете да побъркате.

Някои потребители считат, че предимствата на индукционните котли в сравнение с потребителите на ТЕМ са въображаеми. Така например котлите TEN не губят 40% от капацитета си след 4 години експлоатация, както предлагат продавачите на индукционни котли. Те всъщност не страдат от мащаба, защото в отоплителната система обикновено се използва деминерализирана вода.

Какво имаме в сухия остатък? Някои предимства на индукционните котли са все още там. На първо място, експертите отбелязват своята "неспособност": агрегатите не се страхуват от мълния и дори такова неудобство като излъчването на нулева жица в подстанцията. Предимствата могат да се отдадат и на значителната контактна площ на охлаждащата течност с нагревателя, който е хиляди пъти по-висок от аналоговия параметър за ТЕМ котли.

Съответно, скоростта на загряване на работната среда се увеличава. Привлича също, че в топлообменника не е необходимо да се инсталира нищо. И ако неговата цялост не бъде нарушена, това означава, че течове са изключени.

Моля, имайте предвид, че водата в отоплителната система не винаги може да се използва. Ето какво пише един от потребителите: "През зимата често трябва да напускате дом за дълго време. оставен в отоплителната система не може да се води - да се счупи и антифриз не е възможно, тъй като котела на електрически нагреватели, които по това време е, тя се вписва само специален вид. Всеки път, когато системата трябваше да се изтощи, и при връщане - отново да се напълни. Промених котела до индукция - сега мога да запълня системата с най-малко масло, въпреки че антифриз от всяка марка и състав - котелът така или иначе. "

Видео по темата