Indukcijski kotao za grijanje sami: teorijska osnova i

Postoji li stvarna prednost zagrijavanja indukcijskog toplinskog nosača? Koliko je ekonomično u usporedbi s elementima grijanja? Kako se radi o indukcijskom bojleru? Je li moguće sami sastaviti? Pokušajmo odgovoriti na ta pitanja.

Što je to

Bit fenomena elektromagnetske indukcije, otkrio je Michael Faraday 1831., jest da se električna struja uzbuđuje u vodiču smještenom u magnetskom polju. Učinak, osobito, stvorio je temelj načela rada bilo kojeg modernog transformatora.

Ako su dva izolirana namota namotana na feromagnetsku jezgru i primjenjuju se na jednu od njih, recimo 220 volti, onda će drugi uzrokovati napon koji se odnosi na ovaj 220 volti jednako kao što se broj zavoja sekundarnog namota odnosi na broj zavoja primarne.

Od namota transformatora, možete ukloniti napon s potrebnim karakteristikama i koristiti ga za upravljanje elektromotorom ili elektronikom. Ali što ako stavite feromagnet koji nije povezan ni s čime u zavoju koji generira navijanje?

Očito, rezultirajuća EMF (elektromotorni sila) potpuno se pretvara u kinetičku energiju gibanja njegovih molekula. Jednostavno stavite - u toplinu.

Reference: ovako su radili indukcijska kuhala i peći za taljenje u čeličanim mlinovima.

Dođi. Što ako stavite feromagnetski jezgru u tok vode koji se kreće u zatvorenoj petlji? Očito, voda će se ohladiti i zagrijati.

Tako na izlazu dobivamo gotov električni kotao za toplinsku grijanje.

Mora se riješiti samo nekoliko tehničkih problema:

• Izaberite jezgru materijala bez korozije.
• Oslobodite ga od svitka, istodobno osiguravajući cjelovitost strukture.
• Učinite tako da se zavojnica ne pregrije kada prolaze velike struje.

Prednosti indukcijskog kruga

U pravilu, cijena tvornički proizvedenih indukcijskih kotlova u prosjeku je znatno veća od one analognih TEN-a i počinje od 20 do 25 tisuća rubalja s 4 kilovatske snage uređaja.

Da bismo bili neutemeljeni, predstavljamo parametre nekoliko uređaja prisutnih na ruskom tržištu.

Kao opravdanje za veće troškove, proizvođači i prodavači navode dva argumenta:

1. Indukcijski kotao je izdržljiviji u odnosu na Tenov analog.
2. On pruža značajne (do 40-50%) uštede električne energije, što će omogućiti brzu isplatu troškova.

Pokušajmo procijeniti istinitost obje izjave.

trajnost

Tvrdnje da je dizajn indukcije izuzetno tolerantan i trajni je apsolutna istina.

Razlozi?

• U kotao nema pokretnih dijelova. Ako je tako - ne postoji mehaničko trošenje strukture.
• Oslobođen je od glavnih problema elemenata grijanja - liminga grijaćih elemenata. Lime skala postupno izolira cijevne grijače i uzrokuje pregrijavanje.

Zanimljivo je: kad se uzbuđuje u jezgri induktora vrtložnih struja, suptilno vibrira, što doprinosi samočistici površine.

ekonomija

Sjetimo se osnove fizike.

• S gledišta Sir Isaca Newtona, energija ne ide nigdje i nije preuzeta s bilo kojeg mjesta. Neprestano kretanje nije moguće; za zagrijavanje fiksnog volumena zraka na 10 stupnjeva, potrebno je provesti strogo određenu količinu toplinske energije, bez obzira na dizajn grijača.

• Za bilo kakvu transformaciju energije bilo koje vrste, ona eventualno ili obavlja fizički rad (to jest, pomiče objekt s ne-nulom masom protiv vektora gravitacije) ili se koristi za zagrijavanje okoliša.

Naglašavamo: Učinkovitost svakog električnog uređaja izravnog zagrijavanja iznosi 100%.

Sve potrošene električne energije potpuno se pretvaraju u toplinu; 1 kW električne energije može se dobiti 1 kW topline.

Dakle, jedino što može teoretski objasniti navodno veću učinkovitost indukcijskog bojlera je manje rasipanja topline u okolišu.

Ovaj argument ne sadrži vodu:

1. Prilikom postavljanja kotla u grijanu prostoriju, toplina koja se apsorbira rashladnom tekućinom još se uvijek grije.

1. Kod 50% manjeg gubitka topline s usporedivom ili lošijom izolacijom izgleda kotla, blago ga stavlja, to je dvojbeno.

Zaključci su očiti:

• Tržišna vrijednost indukcijskih uređaja pogrešno je visoka.
• Njihovo gospodarstvo - kao jedan od heroja Bulgakova, rekao je, tipičan slučaj takozvanih laži. Električna snaga uređaja odabrana je na temelju standardnih 40 W po kubičnom metru grijane sobe. Pokušaj topline 200 metara dugu kuću s uređajem od 4 kilovata dovest će do nedavnog shvaćanja kupca da je previše naivan.

Lude ruke

Unatoč hrpi dezinformacije, sam indukcijski krug više nego ima pravo na život. Napunjena tržišna vrijednost prilično prirodno dovodi do ideje da se kotlovi za indukcijsko grijanje s vlastitim rukama. Kako to učiniti?

kućište

To bi trebao biti:

• Dielektrična.
• Dovoljno snažno.
• Omogućiti hermetički povezivanje s krugom grijanja.

Najjednostavnije i najočitije rješenje je polipropilenska cijev promjera 40 milimetara. Idealno, s ojačanjem vlakana, koja će imati vrlo pozitivan učinak na svojstva čvrstoće trupa.

navijanje

Kako bi se izolirala indukcijska zavojnica koja se zagrijava od termoplastičnog polipropilena kada je energized, poželjno je lijepljenje nekoliko tekstilita traka preko kućišta. Što ljepilo? Najjednostavnije i najočitije rješenje je silikonsko brtvilo: ona ima prihvatljivu adheziju na plastiku i podnosi umjerenu toplinu.

Važna točka: bolje je uzeti brtvila od poznatih proizvođača (Ceresit, Moment, itd.). Jeftini brtvila razlikuju se od njih na prvom mjestu daleko lošije prianjanje na problematične površine, što, naravno, uključuje glatke zid polipropilenske cijevi.

Sam zavoj se rana s bakrenom emajliranom žicom promjera oko 1,5 milimetara (poprečni presjek 2,25 mm2). Ukupna duljina namota treba biti 10-15 metara. Svitci se najbolje primjenjuju s malim konstantnim razmakom.

srž

Što bi to trebalo biti?

• Vodljivi. Eddy struje neće biti izazvane u dielektričnom.
• Feromagnetski. Diamagnetic neće stupiti u interakciju s elektromagnetskim poljem.
• Od nehrđajućeg čelika. Korozija u zatvorenom krugu grijanja je jasno beskorisna.

Evo nekih mogućih rješenja.

• Zavijte svrdlo, čvrsto se spaja u cijev. Kretanje duž žljebova u njemu, voda će uzeti maksimalnu toplinu.
• Sjeckana nehrđajuća žica. Nije prikladan jer će improvizirani kotao biti ograničen na obje strane metalnom rešetkom.
• Ježevi su se kotrljali od nikalnih žica, čvrsto umetnuti u cijev.
• Konačno, najjednostavnija uputa: na isti način mogu se postaviti metalne (nehrđajući) posuđe u cijevi.

Nakon što je jezgra preuzela svoje mjesto, kotao se isporučuje s obje strane s adapterima od polipropilena promjera od 40 mm do DU20 ili DU25 niti. Ne dopuštaju da jezgra pada i dopusti da se kotao montira u bilo kojem krugu, ostavljajući spojeve sklopivim.

Pretvarač snage

Što se događa ako jednostavno povezujete induktorsku ranu s nama na utičnicu?

Učinimo jednostavni izračun.

• Rezistencija bakrenog vodiča na + 20 ° C je 0,175 Ω * mm2 / m.
• Sa presjekom od 2,25 mm i dužinom od 10 metara, ukupni otpor svitka jednak je 0,175 / 2,25 * 10 = 0,7 Ohm.
• Stoga, kada se nanese na vodič od 220 volti, struja od 220 / 0.7 = 314 A će proći kroz njega.

Za usporedbu: pri izračunavanju ožičenja bakra, presjek se odabire brzinom od 10 A / mm2.

Rezultat je malo predvidljiv: kada se struja isporučuje više od 10 puta veća od izračunatog, naš vodič jednostavno će se rastopiti.

Očigledno rješenje je smanjenje napona napajanja. Pretvarač mora biti dovoljno snažan da daje najmanje 2,5 do 3 kilovata.

Gotovi pretvarač takve snage može biti pretvarač zavarivanja s podesivom strujom. Podešavanje ne samo da štedi namotaj od pregrijavanja, već omogućuje i glatko prilagodbu učinkovite snage kotla za grijanje. S izlaznim naponom pretvarača od 80 volti, maksimalna sigurnost za temperaturu navijanja bit će oko 2 kW.

troškovi

Od svih značajnih troškova valja spomenuti, možda, pretvarač zavarivanja (od 6000 rubalja) i lemljenje za polipropilen (od 1000 rubalja). Ipak najviše 1000 će stati na sve ostale kupnje.

zaključak

Nadamo se da će naše preporuke biti korisne čitatelju. U videu priloženom članku možete pronaći dodatne informacije o samostalnoj proizvodnji indukcijskog bojlera. Sretno!