Calderas de calentamiento por inducción: tipos, una descripción general de las ventajas y desventajas de cómo elegir un buen modelo
La caldera de calentamiento por inducción sigue siendo una novedad en el mercado de electrodomésticos, aunque la popularidad de una solución tan innovadora está creciendo rápidamente. Entre okotl eléctrico Los modelos de inducción representan alrededor del 30%. ¿Cuál es la diferencia entre esta unidad y sus competidores con elementos calefactores o electrodos convencionales?
Le diremos todo sobre el principio de funcionamiento y las ventajas únicas de los equipos cuyo funcionamiento se basa en el uso de la inducción. En nuestro artículo propuesto, sus variedades se dan y describen en detalle. Nuestros consejos de instalación lo ayudarán a equipar o actualizar fácilmente el sistema de calefacción de la cabaña, tienda o almacén.
El contenido del artículo:
Características de construcción y operación.
Una caldera de inducción es capaz de generar calor y calefacción de habitaciones gracias a la inducción electromagnética. Faraday descubrió este fenómeno físico durante sus experimentos con una barra magnética cilíndrica alrededor de la cual se enrollaba un alambre de cobre en espiral.
Diseño de la unidad de inducción
Una moderna caldera de calentamiento por inducción también incluye un inductor y un núcleo. Cuando una corriente eléctrica alterna pasa a través de una bobina, surge un campo electromagnético.
El campo genera corrientes eléctricas de Foucault que calientan el núcleo, cuyo calor se transfiere al refrigerante. La cantidad de este calor está determinada por la fórmula de Joule-Lenz.
La caldera de calentamiento por inducción consta de dos partes principales. En uno de ellos, que consiste en una bobina y un núcleo, se forma un campo magnético. La segunda parte es un intercambiador de calor con un fluido de trabajo (refrigerante).
La función del refrigerante es agua ordinaria o una mezcla de agua con etilenglicol.Puede usar otros fluidos, cuya elección depende del modelo específico de la caldera.
El sistema de calefacción con caldera de inducción siempre está encendido. circuito cerrado. El esquema de montaje también incluye un tanque de membrana, que es necesario para recibir el exceso de agua que se produce debido a su expansión térmica. Si dicho tanque no cuenta con un juego completo, se compra por separado.
Especificidad de uso en circuitos de calefacción.
Las calderas de inducción están diseñadas para funcionar en un sistema de circulación forzada. Por lo tanto, el diagrama de conexión debe estar presente bomba de circulación, estimulando el movimiento del fluido de trabajo a lo largo del circuito de calentamiento.
Esta necesidad se debe a los volúmenes relativamente pequeños de intercambiadores de calor. – Debido al calentamiento rápido, el agua hierve en ellos más rápido que la circulación gravitacional.
En sistemas de múltiples circuitos, las bombas de circulación se instalan en cada circuito. Si la casa tiene un sistema de piso calentado, entonces el conjunto completo debe tener un distribuidor múltiple y una bomba adicional.
El sistema de control de la caldera incluye, además del termostato y los sensores de temperatura, los llamados grupo de seguridad, que está diseñado para evitar el sobrecalentamiento, la sobrepresión y la resistencia a la tracción de las piezas.
El grupo de seguridad generalmente incluye un manómetro, salidas de aire y válvulas de seguridad. La protección contra sobretensiones se implementa mediante componentes automáticos. El tratamiento de partes individuales con un compuesto aumenta su seguridad. Gracias a los componentes de protección, se garantiza el funcionamiento seguro e ininterrumpido de la caldera.
Las calderas de inducción domésticas, dependiendo de la potencia nominal, funcionan con 220 V o 380 V a una frecuencia de corriente de 50 Hz. A caldera electrica para conectarse a la red, deberá notificar a la compañía energética local (proveedor de electricidad) y obtener su aprobación.
La conexión puede ser monofásica y trifásica. Los cables utilizados para conectar la fuente de alimentación deben tener una sección transversal adecuada.
En un aparato de inducción, el calentamiento se controla encendiéndolo y apagándolo. Este proceso es ayudado sensores de temperatura (termopar) incluido en el sistema de control.
El usuario establece el régimen de temperatura óptimo y la caldera se apaga automáticamente después de calentar el refrigerante a una temperatura determinada, y se vuelve a encender después de enfriar.
Gracias al ciclo continuo de calentamiento del refrigerante en habitaciones con calefacción, se mantiene un microclima confortable. En muchos modelos, se muestran datos sobre temperatura y otros parámetros de operación, lo que facilita el control sobre la operación del equipo.
Variedades de calderas de inducción.
Todos los modelos de calderas de inducción funcionan con el mismo principio, pero hay diferencias en su diseño. Según este criterio, se dividen condicionalmente en varias especies, que se considerarán más adelante.
Concha calderas La carcasa de la caldera tiene forma cilíndrica. En la carcasa hay un inductor.Un intercambiador de calor pasa tanto dentro como fuera de la bobina.
El fluido de trabajo que ingresa al tubo de entrada pasa a través de un intercambiador de calor, se calienta y entra al circuito de calefacción a través del tubo superior. Calderas carcasa escriba en Rusia produce NPK «INERA". En el mercado son conocidos bajo la marca Sav.
Calderas con intercambiadores de calor volumétricos. Este tipo de caldera también se llama inductivoconductor. La unidad tiene una carcasa de metal en forma de cilindro.
Una bobina de inducción con una varilla ferromagnética, que sirve como intercambiador de calor, se coloca en la carcasa. Inductivoconductor Las calderas en el mercado están representadas por la serie VIN. Fabricante – Planta de Equipos Térmicos "Energía Alternativa".
Calderas con intercambiador de calor tubular. Las calderas de inducción clásicas tienen un intercambiador de calor en forma de un conjunto de tuberías que envuelven el inductor. El primero en el mercado fue tal agregado.
Calderas de inducción con inversores. La caldera de inducción se puede complementar con un inversor, en el que la corriente eléctrica constante de las baterías se convierte en una de alta frecuencia alterna y solo entonces ingresa al inductor.
Esta solución ayuda a obtener las corrientes parásitas necesarias para la generación de calor en ausencia de una fuente de alimentación principal.
¿Qué necesitas saber sobre la instalación?
El conjunto de entrega de equipos eléctricos incluye un pasaporte técnico con una descripción detallada de las características e instrucciones que especifican las reglas de instalación y operación. La instalación de calderas debe realizarse de acuerdo con el manual adjunto.
En caso de defectos, por ejemplo, si el sistema no tiene una bomba para circulación forzada, la caldera puede retirarse del servicio de garantía. Por lo tanto, los fabricantes recomiendan involucrar a plomeros experimentados o empleados capacitados de la organización que vendió equipos eléctricos para la instalación.
La caldera de inducción se puede integrar en un sistema de calefacción existente como principal o de respaldo con una conexión en paralelo. En cuanto al sitio de instalación, es imprescindible cumplir con las normas estándar para todos los aparatos de calefacción eléctrica.
El calentador debe estar al menos a 80 cm del techo y el piso. El espacio con la pared debe ser de al menos 30 cm. Al igual que cualquier equipo de potencia potente, la caldera de inducción debe estar conectada a tierra de acuerdo con GOST 12.2.007.0.
Ventajas de las calderas de calentamiento por inducción.
Las calderas de inducción tienen muchas ventajas absolutas y comparativas, incluidas las siguientes:
- mayor eficiencia entre todos calderas electricas;
- invariancia de las características energéticas;
- requisitos mínimos para refrigerante;
- mayor confiabilidad;
- registrar una larga vida útil;
- capacidad de trabajar de forma autónoma;
- instalación simple sin sistema de ventilación;
- sistema de control automático;
- sin necesidad de entrega y almacenamiento de combustible:
- portador de calor que calienta hasta 95 grados;
- Alto nivel de seguridad.
El dispositivo convierte la energía eléctrica en calor con una eficiencia del 98-99%. Lleva 7-10 minutos calentar el refrigerante. Un diseño simple, en el que no hay piezas mecánicas móviles, las aleaciones de acero utilizadas como materiales de fabricación, hacen que las calderas de inducción tengan una larga vida útil.
Tal daño solo puede ser dañado. aislamiento electrico. Pero como la práctica de operar transformadores, que en su diseño son muy similares a las calderas de inducción, muestra que realmente pueden durar muchas décadas.
Según los fabricantes, las unidades que funcionan debido al efecto de la inducción electromagnética aseguran el calentamiento ininterrumpido de las instalaciones durante 100 mil horas, es decir, 30 temporadas de calefacción. Al mismo tiempo, su potencia no disminuye con el tiempo, lo que no se puede decir sobre electrodos y convencionales. elementos calefactores calderas.
Las mismas razones que determinan la durabilidad y la mayor confiabilidad de los calentadores de inducción, al mismo tiempo reducen el costo de operación. La caldera de inducción no necesita mantenimiento y reparación regulares, lo que ahorra dinero.
En comparación con muchos otros tipos de combustible, el uso de electricidad para calentar hogares sigue siendo el más rentable. Esto es especialmente cierto no gasificado asentamientos
El diseño certificado de la caldera de inducción evita cortocircuitos. Los fabricantes afirman que cualquier modelo tiene la clase más alta. seguridad electrica. La caldera de inducción no debe confundirse con el horno de microondas, ya que se utiliza una frecuencia diferente de corriente eléctrica para su funcionamiento.
El calentamiento del refrigerante en la caldera de inducción se produce de manera uniforme. – La diferencia de temperatura en el sistema no es superior a 30 ° C. Es decir, el sobrecalentamiento local que puede provocar incendios está ausente, lo que hace que tales unidades sean incombustibles.
Debido a la magnetización del refrigerante, la pequeña vibración, invisible para los demás y la turbulencia turbulenta, prácticamente no se forman depósitos minerales en las calderas de inducción, lo que afecta favorablemente la eficiencia. Recuerde que una gruesa capa de escala reduce la velocidad y la eficiencia del calentamiento del refrigerante.
Si observa las reglas de funcionamiento especificadas en las instrucciones, después de la instalación y la instalación del régimen de temperatura, la caldera no puede recordarse durante la temporada de calefacción. A diferencia de combustible sólido "hermanos"Los dispositivos de inducción no requieren la carga regular de leña y carbón y la eliminación de cenizas. No requiere limpieza de tuberías, lo que los distingue de otros tipos calderas electricas.
La caldera en sí y el equipo adicional que ocupa ocupan poco espacio y se pueden instalar en un área pequeña. Los componentes del sistema de control permiten el uso de calderas de inducción en un paquete con otros equipos climáticos.
Desventajas de los modelos de inducción.
Las soluciones técnicas ideales aún no existen. Incluso el equipo más avanzado tiene sus inconvenientes y una caldera de calentamiento por inducción no es una excepción.
Se caracteriza por:
- alto precio;
- peso pesado
- el ruido
En la fabricación de calderas de inducción, se utilizan materiales caros, incluidos los ferromagnetos que reaccionan a un campo magnético.
Para que la caldera cumpla su función, los ingenieros deben calcular con precisión el diámetro del cable de la bobina, el número de vueltas, el tamaño del núcleo y otros parámetros. Entonces, todos estos cálculos deben implementarse en el producto terminado.
Por lo tanto, la producción de dispositivos de inducción es un proceso intensivo en mano de obra y metal, lo que conduce a altos costos de producción. Al mismo tiempo, este inconveniente se nivela debido a la larga vida útil y los costos operativos mínimos.
Las dimensiones compactas de la caldera se combinan con su considerable peso, que se explica por una gran cantidad de piezas de acero. Algunos modelos pesan 40 kg. La caldera de inducción hace un ligero ruido durante el funcionamiento, pero esta desventaja se elimina fácilmente mediante absorbente de sonido juntas recomendadas para la instalación.
Reglas para la selección de equipos.
Al elegir un modelo de caldera de inducción, los criterios principales son su potencia y las características de la habitación con calefacción. Se supone que para calentar 10 metros cuadrados. m. con una altura de techo de hasta 3 metros, se requiere 1 kW.
Por lo tanto, es suficiente dividir el área de la habitación calentada por 10 y, como resultado, se obtendrá la potencia nominal requerida caldera electrica. Por ejemplo, para una casa de 100 metros cuadrados. Se requiere un calentador de inducción de 10 kW.
Para no pagar de más por energía innecesaria y no congelarse en caso de falta de ella, es necesario evaluar las características específicas de una casa u otro objeto, incluidos los materiales de la pared, el área de la ventana, la presencia de aislamiento, etc., y elegir equipos de calefacción basados en estos datos.
No está de más preguntarle al vendedor y el factor de potencia, es decir, la relación de potencia activa y plena del modelo seleccionado. Este indicador se llama coseno phi (Cos φ) y medido en voltios-amperios. Ayuda a determinar cuánto de la electricidad consumida se gasta directamente en calentar el refrigerante y cuál es la generación de un campo magnético.
Los valores del factor de potencia varían de 0 a 1. Para calderas de inducción con un diseño bien diseñadoCos φ es 0.97-0.98 kVA, que se considera un excelente indicador, ya que casi toda la electricidad consumida se gasta en calentar el fluido de trabajo.
Una variedad de modelos le permite elegir una opción para usar como fuente de calor primaria o de respaldo. Las potentes calderas que funcionan con un voltaje de 380 V pueden calentar independientemente hogares, instalaciones comerciales e industriales de gran cuadratura.
Para operar en el país o en el garaje efectivo caldera de inducción Puedes hacerlo tú mismo. El siguiente artículo lo familiarizará con el manual detallado para ensamblar productos caseros útiles.
Conclusiones y video útil sobre el tema.
El rodillo demostrará claramente el principio de funcionamiento de la unidad de inducción:
Opinión experta sobre la seguridad de funcionamiento de la caldera de inducción:
Presentaciones en video de calderas de inducción de ZSTM (Planta de la Ingeniería Tecnológica de Siberia):
Las calderas de calentamiento por inducción tienen muchas ventajas y ventajas competitivas con desventajas menores o fáciles de eliminar. Lo beneficiosa que es esta opción para calentar una casa en particular solo se puede decidir sopesando todos los pros y los contras.
Un hecho indiscutible sigue siendo el constante crecimiento de la demanda de dichos equipos, y es probable que esta tendencia continúe en el futuro.
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