Indukcijski kotao za grejanje: sami teoretski i praktična

Da li induktivna šema grejanja nosioca toplote ima bilo kakve prave prednosti? Koliko je ekonomičan u poređenju sa grejnim elementima? Kako je indukcioni kotao? Da li je moguće sami sastaviti? Pokušajmo odgovoriti na ova pitanja.

Šta je to

Suština fenomena elektromagnetne indukcije, koju je otkrio Michael Faraday 1831. godine, jeste da se električna struja uzbudi u provodniku postavljenom u magnetno polje. Efekat je, posebno, bio osnova principa rada bilo kog modernog transformatora.

Ako su dva izolovana namotaja navijena na feromagnetno jezgro i primenjuju se na jedan od njih, recimo, 220 volti, onda će drugi uzrokovati napon koji se odnosi na ovaj 220 volti baš kao što se broj obrta sekundarnog namotaja odnosi na broj obrta primarnog.

Od namotaja transformatora, možete ukloniti napon sa potrebnim karakteristikama i koristiti ga za upravljanje elektromotorom ili elektronikom. Ali šta ako stavite feromagnet koji nije povezan ni sa jednim u lancu koja stvara lukove?

Očigledno je da je rezultujuća EMF (elektromotorna sila) potpuno pretvorena u kinetičku energiju kretanja njegovih molekula. Jednostavno stavite - na vrućini.

Reference: ovo je kako indukcioni štednjaci i peći za topljenje rade u čeličnim mlinovima.

Hajde. Šta ako stavite feromagnetno jezgro u vodotok koji se kreće u zatvorenoj petlji? Očigledno je da će se voda ohladiti i zagrejati.

Stoga, na izlazu imamo završni električni kotao za grejanje dacha.

Jedino treba riješiti nekoliko tehničkih problema:

• Izaberite jezgro ne-korozivnog materijala.
• Izolirajte ga iz zavojnice, uz istovremeno osiguranje integriteta konstrukcije.
• Napravite tako da se namotaj ne pregriji kada velike tokove prolaze kroz njega.

Prednosti indukcionog kola

Po pravilu, cijena fabrički napravljenih indukcionih kotlova je u proseku znatno viša od cene analognih TEN i počinje od 20-25 hiljada rubalja sa 4 kilovatne snage uređaja.

Kako ne bi bili neosnovani, predstavljamo parametre nekoliko uređaja prisutnih na ruskom tržištu.

Kao opravdanje za viši troškovi, proizvođači i prodavci navode dva argumenta:

1. Indukcioni kotao je izdržljiviji u odnosu na analogni Tenov.
2. Obezbeđuje značajnu (do 40-50%) uštede električne energije, šta će omogućiti brzo trošenje troškova.

Pokušajmo procijeniti verodostojnost obe izjave.

Trajnost

Tvrdnje da je dizajn indukcije izuzetno pogrešan i dugotrajan je apsolutna istina.

Razlozi?

• Nema pokretnih delova u kotlu. Ako je tako - nema mehaničkog habanja objekta.
• Oslanja se na glavni problem grejnih elemenata - limenje grejnih elemenata. Lime skala postepeno toplotno izolira cevne grejače i dovodi do pregrevanja.

Zanimljivo je: kada se uzbuđuje u jezgru induktora vijugavih struja, vibrira se suptilno, što doprinosi samočišćenju površine.

Efikasnost

Da se setimo osnova fizike.

• Sa stanovišta ser Izak Njutn, energija ne ide nikuda i nije preuzeta od bilo kog mesta. Veći pokret nije moguć; da grejate fiksnu zapreminu vazduha na 10 stepeni morate provesti strogo definisanu količinu toplotne energije, bez obzira na dizajn grejača.

• Za bilo kakvu transformaciju energije bilo kog tipa, ona na kraju ili vrši fizički rad (tj. Pomera objekat sa nenalučnom masom u odnosu na vektor gravitacije), ili se koristi za zagrevanje okoline.

Naglašavamo: Efikasnost električnog uređaja direktnog grejanja je 100%.

Potrošena električna energija se u potpunosti pretvara u toplotu; 1 kW električne energije može se dobiti 1 kW toplote.

Stoga, jedina stvar koja bi teoretski mogla objasniti navodno veću efikasnost indukcionog kotla je manja toplotna disipacija u okruženju.

Ovaj argument ne sadrži vodu:

1. Prilikom ugradnje kotla u zagrejanu sobu, toplota koja nije apsorbovana od rashladne tečnosti još uvek se troši za grejanje.

1. Na 50% manje gubitka toplote sa uporedivom ili lošijom toplotnom izolacijom tijela kotla izgleda, blago rečeno, to je sumnjivo.

Zaključci su očigledni:

• Tržišna vrednost indukcijskih uređaja je pogrešno visoka.
• Njihova ekonomija - kako je rekao jedan od heroja Bulgakov-a, tipičan slučaj takozvanih laži. Električna snaga uređaja se bira na osnovu standardne 40 vati po kubnom metru zagrejane prostorije. Pokušaj da zagreje kući u dužini od 200 metara sa uređajem od 4 kilovata vodiće samo do nedavnog kupca da je bio previše naivan.

Lude ruke

Uprkos dezinformacijama, indukcioni krug je više nego pravo na život. Nabavljena tržišna vrednost sasvim prirodno dovodi do ideje da vlastite ruke napravite indukcione kotlove za grijanje. Kako to učiniti?

Stanovanje

Trebalo bi da bude:

• Dielektrični.
• Dovoljno jak.
• Omogućava hermetički povezivanje na krug grejanja.

Najjednostavnije i najočiglednije rješenje je cijev od polipropilena prečnika 40 milimetara. Idealno je, sa ojačavanjem vlakana, koji će imati vrlo pozitivan uticaj na čvrstoću trupa.

Navijanje

Da bi se izolacija kalupa induktivnosti zagrejala od termoplastičnog polipropilena kada je napunjena, poželjno je lepiti nekoliko tekstolitnih traka preko kućišta. Šta lepiti? Najjednostavnije i najočiglednije rešenje je silikonski zaptivač: ima prihvatljivu adheziju za plastiku i dobro se toleriše umerenom toplotom.

Važna stvar: bolje je uzeti zaptivke od poznatih proizvođača (Ceresit, Moment, itd.). Jeftini zaptivači se razlikuju od njih, pre svega daleko lošijeg prianjanja na problematične površine, što, naravno, uključuje i glatki zid polipropilenske cijevi.

Sam namotaj je navijen bakarnom emajliranom žicom prečnika od oko 1,5 milimetara (presek 2,25 mm2). Ukupna dužina navoja treba da bude 10-15 metara. Vijci se najbolje primenjuju sa malim konstantnim razmakom.

Core

Šta bi trebalo da bude?

• Conductive. Vijci struje neće biti indukovane u dielektriku.
• Feromagnetski. Diamagnetski neće stupiti u kontakt sa elektromagnetnim poljem.
• Nehrđajući. Korozija u zatvorenom krugu grejanja je očigledno beskorisna.

Evo nekih mogućih rešenja.

• Vijčani puž, čvrsto se postavlja u cev. Ako se pomerate duž žlebova, voda će uzeti maksimalnu toplotu.
• Odsečena nehrđajuća žica. Nije baš zgodno jer će improvizovani kotao morati biti ograničen na obje strane metalnom mrežom.
• Ježevi valjani od nichrome žice, čvrsto umetnuti u cijev.
• Konačno, najjednostavnija uputstva: na isti način, metalne (nehrđajuće) tepisone mogu biti postavljene u cev.

Nakon što se jezgro zauzima, kotao je isporučen sa obe strane sa adapterima od polipropilena prečnika 40 mm do DU20 ili DU25 niti. Oni neće dozvoliti da jezgro ispadne i dozvoli da se kotao ugradi u bilo koji sklop, ostavljajući prikljucke srušiti.

Pretvarač energije

Šta se događa ako jednostavno povežete induktorsku ranu od nas do izlaza?

Hajde da napravimo jednostavan proračun.

• Otpornost bakarnog provodnika pri + 20 ° C iznosi 0.175 Ω * mm2 / m.
• Sa prečnikom od 2,25 mm i dužinom od 10 metara, ukupna otpornost zavojnice biće jednaka 0,175 / 2,25 * 10 = 0,7 Ohm.
• Zbog toga, kada se primeni na provodnik od 220 volti, kroz to će proći struja od 220 / 0,7 = 314 A.

Za poređenje: pri izračunavanju ožičenja za bakar, poprečni presek je odabran brzinom od 10 A / mm2.

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

Očigledno rješenje je smanjiti napon napajanja. Pretvarač mora biti dovoljno snažan da daje najmanje 2,5 - 3 kilovata.

Završni pretvarač takve snage može biti zavarivač sa podesivom strujom. Podešavanje ne samo da štedi od navođenja od pregrevanja, već vam omogućava da glatko podešavate efektivnu snagu kotla za grejanje. Sa izlaznim naponom pretvarača 80W, maksimalna sigurna snaga za temperaturu namotaja biće oko 2 kW.

Troškovi

Od bilo kakvih značajnih troškova, vredi napomenuti, možda, zavarivački pretvarač (od 6000 rubalja) i lemljenje za polipropilen (od 1000 rubalja). Ipak, maksimalno 1000 će odgovarati svim ostalim kupovinama.

Zaključak

Nadamo se da će naše preporuke biti korisne čitaocu. Na video snimku koji je priložen članak možete pronaći dodatne informacije o nezavisnoj proizvodnji indukcionog kotla. Successes!