Indukciós fűtő-kazán: az elméleti alap és a gyakorlati

Van-e valódi előnye az indukciós hőhordozó-fűtési rendszer? Mennyire gazdaságos a fűtőelemekkel összehasonlítva? Hogyan működik egy indukciós kazán? Lehetõség van összeállítani? Próbáljunk ezekre a kérdésekre válaszolni.

Mi az?

Az 1831-ben Michael Faraday által felfedezett, az elektromágneses indukció jelenségének lényege, hogy a mágneses mezőben elhelyezett vezetéken egy elektromos áram van gerjesztve. A hatás különösen a modern transzformátor működésének alapját képezte.

Ha egy ferromágneses magra két szigetelt tekercs van feltekercselve, és az egyikre, mondjuk 220 voltra van ráhegesztve, akkor a második 220 voltos feszültséget okoz, ugyanúgy, ahogy a szekunder tekercsek fordulatszámai az elsődleges áramkörök fordulatszámára vonatkoznak.

A transzformátor tekercseléséből eltávolíthatja a feszültséget a szükséges jellemzőkkel, és használhatja az elektromos motor vagy az elektronika működtetésére. De mi van akkor, ha olyan ferromágnest teszel, amely nem kapcsolódik semmihez a tekercselést előidéző ​​tekercsben?

Nyilvánvaló, hogy az így létrejött EMF (elektromotoros erő) teljesen átalakul molekuláinak mozgásának kinetikus energiájává. Egyszerűen tegye fel a hőt.

Hivatkozás: így az indukciós tűzhelyek és olvasztókemencék acélmalmokban dolgoznak.

Gyere. Mi van akkor, ha ferromágneses magot helyezsz egy zárt hurkú vízfolyóba? Nyilvánvaló, hogy a víz lehűti és felmelegszik.

Így a konnektorban kész elektromos kazánt kapunk a dacha fűtéshez.

Az embernek csak néhány technikai problémát kell megoldania:

• Válasszon magot a nem korrozív anyagból.
• Lazítsa meg a tekercsből, biztosítva a szerkezet épségét.
• Hozza létre úgy, hogy maga a tekercs nem túlmelegszik, amikor nagy áramlatok haladnak át rajta.

Az indukciós áramkör előnyei

Általában a gyárilag készített indukciós kazánok ára átlagosan észrevehetően magasabb, mint a TEN analógjai, és a készülék 4 kilowattos teljesítményével 20-25 ezer rubelből indul.

Annak érdekében, hogy ne legyen megalapozatlan, bemutatjuk az orosz piacon jelen lévő számos eszköz paramétereit.

A magasabb költségek indoklásaként a gyártók és az eladók két érvre hivatkoznak:

1. Az indukciós kazán tartósabb a Tenov analóghoz képest.
2. Jelentős (akár 40-50% -os) villamosenergia-megtakarítást biztosít, mi teszi lehetővé a kiadások gyors kifizetését.

Próbáljuk megvizsgálni mindkét kijelentés igazságát.

tartósság

Azt állítja, hogy az indukciós tervezés kivételesen hibatűrő és tartós az abszolút igazság.

Az okok?

• A kazánban nincsenek mozgó alkatrészek. Ha így van - nincs mechanikai kopás a szerkezetben.
• A fűtőelemek fő problémájától - a fűtőelemek meszezésétől - mentes. A mészkő fokozatosan hőszigeteli a csőszerű fűtőtesteket, és túlmelegszik.

Érdekes: ha az örvényáramú induktor magjában izgatott, finoman vibrál, ami hozzájárul a felület öntisztításához.

gazdaság

Emlékezzünk a fizika alapjaira.

• Sir Isaac Newton szemszögéből nézve az energia nem megy sehova, és senki sem veszi. A folyamatos mozgás nem lehetséges; 10 fokos állandó levegőmennyiség felmelegítéséhez szigorúan meghatározott mennyiségű hőenergiát kell eltölteni a fűtőkészülék tervezésétől függetlenül.

• Mindenfajta energiatranszformáció esetén végül fizikai munkát végez (azaz olyan tárgyat mozgat, amelynek nem gravitációs tömege van a gravitációs vektorral szemben), vagy a környezet melegítésére szolgál.

Hangsúlyozzuk: A közvetlen fűtésű elektromos készülékek hatékonysága 100%.

Az összes fogyasztott villamos energiát teljesen hővé alakítják; 1 kW villamos energiát 1 kW hőt kaphat.

Így az egyetlen dolog, amely elvileg elmagyarázhatja az indukciós kazán állítólagosan magasabb hatékonyságát, kevesebb a hőelvezetés a környezetben.

Ez az érv nem tartalmaz vizet:

1. A kazán fűtési helyiségben való telepítésekor a hűtőfolyadék által nem felmelegített hő még mindig felmelegszik.

1. 50% -kal kevesebb hőveszteség a kazán testének hasonló vagy rosszabb szigetelésével, enyhén szólva kétséges.

A következtetések nyilvánvalóak:

• Az indukciós eszközök piaci értéke tévesen magas.
• Gazdaságuk - Bulgakov egyik hősének egyike szerint - az úgynevezett hazugságok tipikus esete. A készülék villamos teljesítményét 40 wattos, fűthető helyiségenként mért köbméter alapján választják ki. Egy 200 méter hosszú, 4 kilowattos méretű ház melegítésére való törekvés csak a legutóbbi vásárló tudatában volt, hogy túl naiv volt.

Őrült kezek

A rossz információ hiánya ellenére maga az indukciós áramkör több, mint az élethez való jog. A felfutott piaci érték természetes módon vezet az ötlethez, hogy az indukciós fűtőkazánokat a saját kezével hozzuk létre. Hogyan kell ezt csinálni?

ház

Meg kell:

• Dielektromos.
• Elég erős.
• Hermetikusan lehetővé teszi a fűtési körhöz történő csatlakoztatását.

A legegyszerűbb és legnyilvánvalóbb megoldás egy 40 milliméteres átmérőjű polipropilén cső. Ideális esetben szálerősítéssel, amely nagyon pozitív hatással lesz a hajótest szilárdsági tulajdonságaira.

kanyargó

Annak érdekében, hogy az indukciós tekercs felmelegedését a hőre lágyuló polipropilénből feszültség alá helyezzük, kívánatos, hogy több textolit csíkot ragasszunk a tok fölé. Mi ragasztó? A legegyszerűbb és legnyilvánvalóbb megoldás egy szilikon tömítőanyag: elfogadható tapadást mutat a műanyaghoz és mérsékelt hőterhelést.

Fontos pont: jobb, ha a híres gyártóktól származó tömítőket (Ceresit, pillanat, stb.) Kapnak. Az olcsó tömítőanyagok elsőként különböznek tőlük, sokkal rosszabb tapadást mutatnak a problémás felületekhez képest, ami természetesen magában foglalja a polipropilén cső sima falát is.

Maga a tekercs kb. 1,5 milliméter átmérőjű rézmobilizált huzalral van bevonva (2,25 mm2 keresztmetszet). A tekercselés teljes hossza 10-15 méter lehet. A tekercseket a lehető legjobban alkalmazzák kis állandó réssel.

mag

Mi legyen az?

• Vezetőképes. Az örvényáramot nem indukálják a dielektrikumban.
• Ferromágneses. A diamágneses nem fog kölcsönhatásba lépni az elektromágneses mezővel.
• Rozsdamentes acél. A zárt fűtési körben tapasztalható korrózió nyilvánvalóan haszontalan.

Íme néhány lehetséges megoldás.

• Csavarja be a csövet, szorosan illeszkedve a csőbe. Mozgás a hornyok mentén, a víz maximális hőfogyasztást eredményez.
• Vágott rozsdamentes huzal. Nem túl kényelmes, mert a rögtönzött kazánt mindkét oldalon egy fémrácsra kell korlátozni.
• Nemesacélból készült héjhéjak, szorosan behelyezve a csőbe.
• Végül, a legegyszerűbb utasítás: ugyanúgy fém (rozsdamentes) mosogatószerek is elhelyezhetők a csőben.

Miután a mag helyébe lépett, a kazánt mindkét oldalon 40 mm-es DU20 vagy DU25 menetes polipropilén adapterekkel szállítják. Nem engedik meg, hogy a mag kifolyjon, és hagyja, hogy a kazán bármilyen áramkörben fel legyen szerelve, így a csatlakozások összecsukhatóak.

Áramváltó

Mi történik, ha egyszerűen összekapcsolja az induktor sebét a konnektorba?

Tegyünk egy egyszerű számítást.

• A rézvezető ellenállása + 20 ° C-on 0,175 Ω * mm2 / m.
• 2,25 mm keresztmetszettel és 10 méter hosszúsággal a tekercs teljes ellenállása 0,175 / 2,25 * 10 = 0,7 Ohm.
• Ezért ha 220 V-os vezetékre van ráhe- lyezve, a 220 / 0.7 = 314 A áram áthalad rajta.

Összehasonlításképpen: a rézvezetékek kiszámításakor a keresztmetszetet 10 A / mm2 sebességgel választják ki.

Az eredmény egy kicsit kiszámítható: ha az áramot több mint 10-szer nagyobb, mint a kiszámított, akkor a vezető egyszerűen megolvad.

A nyilvánvaló megoldás a tápfeszültség csökkentése. A konverternek elég erősnek kell lennie ahhoz, hogy legalább 2,5-3 kilowatt legyen.

Az ilyen teljesítményű hajtásszabályozó lehet beállítható áramerősségű hegesztő átalakító. A beállítás nem csak a tekercselést takarítja meg a túlmelegedés miatt, hanem lehetővé teszi a fűtőkazán hatékony teljesítményének finom beállítását is. A 80 Voltos frekvenciaváltó kimeneti feszültséggel a tekercselési hőmérséklet maximális biztonsága körülbelül 2 kW.

költségek

A jelentős költségek közül érdemes megemlíteni talán egy hegesztési invertert (6000 rubel) és egy forrasztópasztát polipropilénhez (1000 rubelből). Még mindig maximum 1000 fér el minden más vásárlást.

következtetés

Reméljük, hogy ajánlásaink hasznosak lesznek az olvasó számára. A cikkhez csatolt videóban további információkat találhat egy indukciós kazán független gyártásáról. Sok szerencsét!