Jak działa nagrzewnica indukcyjna?
Bardzo prosta. Do cewki przykładamy napięcie robocze. W cewce powstaje pole elektromagnetyczne. Uważnie czytamy - oto esencja jego pracy:
Pole elektromagnetyczne indukuje prądy Foucaulta lub prądy wirowe w rurze grzewczej i metalowa rura zaczyna się nagrzewać.
Jeśli ktoś nie wie, obwód magnetyczny transformatora jest specjalnie rekrutowany z wielu cienkich płyt ze stali elektrotechnicznej, odizolowanych od siebie.
Odbywa się to właśnie w celu uniknięcia strat energii spowodowanych nagrzewaniem przez prądy wirowe.
Faktem jest, że im bardziej masywny przewodnik, tym bardziej będzie się nagrzewał od prądów Foucaulta, z kolei siłę prądów wirowych można zwiększyć o szybkość zmiany strumienia magnetycznego.
Czy wiesz, że transformator mocy o napięciu 110 kV na biegu jałowym, nawet bez obciążenia, generuje moc cieplną około 11 kilowatów?
Wynika to głównie z działania prądów wirowych, które podgrzewają obwód magnetyczny, na którym osadzone są uzwojenia pierwotne i wtórne.
Jednocześnie obwód magnetyczny jest laminowany, a gdyby był stały, to straty ciepła wzrosłyby wielokrotnie!
A transformator po prostu spaliłby się z przegrzania.
Na tej samej zasadzie działa indukcyjny kocioł elektryczny i rura stalowa z przepływającą wewnątrz wężownicy wodą bardzo się nagrzewa, ALE!- dzięki cyrkulacji wody ciepło ma czas na odprowadzenie z rury do instalacji grzewczej i przegrzanie nie występuje.
Ale czy może być bardziej ekonomiczny w porównaniu z kotłami elektrycznymi na elementach grzewczych? Po co?
Tutaj zastanówmy się najpierw bez analizowania i porównywania tych dwóch typów kotłów:
Mieć dom
Nie ma znaczenia co i nie ma znaczenia gdzie. Nawet pod wodą, nawet na Everest
Ten dom ma straty ciepła 6 kilowatów.
Przez ściany, przez okna, przez sufit itp. - ciepło jest tracone, a aby utrzymać stałą temperaturę, te straty ciepła muszą zostać wyrównane, a do tego oczywiście potrzeba również 6 kilowatów ciepła.
I nie ma znaczenia, gdzie i jak to ciepło jest odbierane, ta energia cieplna to 6 kilowatów - nawet spalić ogień, nawet gaz, nawet benzynę, najważniejsze jest to, aby te niezbędne kilowaty ciepła zostały uwolnione!
Teraz najważniejsza rzecz:
aby ogrzać taki dom, będziesz potrzebować zarówno nagrzewnicy indukcyjnej, jak i kotła elektrycznego na elementach grzewczych - mimo wszystko moc wynosi również co najmniej 6 kW.
Innymi słowy, kocioł po prostu zamienia energię elektryczną na energię cieplną.
A jak on to robi absolutnie nie ma znaczenia, bo dla nas najważniejsze jest to, żeby w domu było ciepło. Energia jest po prostu przekształcana z jednej postaci w drugą, z energii elektrycznej w ciepło.
A jeśli kocioł przydzielił ciepło na 6 kW, to pobrał z sieci co najmniej taką samą ilość energii elektrycznej, a biorąc pod uwagę, że sprawność kotłów nie wynosi 100%, to z sieci zużywa się nawet trochę więcej energii
Energia jest po prostu przekształcana z jednej formy w drugą, z elektrycznej w termiczną. A jeśli kocioł przydzielił ciepło na 6 kW, to pobrał z sieci co najmniej taką samą ilość energii elektrycznej, a biorąc pod uwagę, że wydajność kotłów nie wynosi 100%, to z sieci zużywa się jeszcze więcej energii.
Może wtedy sprawność kotła indukcyjnego jest wyższa? Według producentów wartość ta sięga 98%.
To samo dotyczy kotła elektrycznego z elementami grzewczymi. Ich sprawność sięga 99%.
Pomyśl sam - gdzie jeszcze może pójść energia w grzałce, poza tym, jak wyróżnić się w cieple?
Cała energia pobierana z sieci elementów grzejnych jest zamieniana na energię cieplną. Wziąłem 5 kW - przydzieliłem 5 kW ciepła.
Wziąłem 100 kW - przydzieliłem 100 kW ciepła. No może trochę mniej jeśli weźmiemy pod uwagę straty energii w rezystancji nieustalonej na zaciskach grzałki, ale znowu ta strata energii jest uwalniana w postaci ciepła (zacisk się nagrzewa) i w przewodach zasilających.
Ale co z zaciskami, że przekrój przewodu jest taki sam pod względem parametrów zarówno dla indukcyjnego kotła elektrycznego wirowego jak i elementu grzejnego.
Nagrzewnica indukcyjna Vortex
Indukcyjna nagrzewnica wirowa (VIN) jest rodzajem kuchenki indukcyjnej. Składa się z cewki, obwodu magnetycznego i wymiennika ciepła.Prąd przemienny przepływający przez cewkę tworzy zmienne pole magnetyczne. Jeśli w to pole zostanie umieszczony materiał przewodzący, będzie się on nagrzewał. Główną zaletą VIN jest to, że temperatura cewki nie przekracza 140°C. Ponadto przemienne pole magnetyczne przeciwdziała tworzeniu się kamienia. W przeciwieństwie do wirowego generatora ciepła, zasada działania VHP wpisuje się w prawa fizyki. Sprawność nagrzewnicy indukcyjnej Vortex jest bliska 100%, co daje jej prawo do stosowania w systemach grzewczych i innych płynnych systemach grzewczych.Co jednak obiecują nam sprzedawcy nagrzewnic indukcyjnych Vortex? I tu zaczynają się cuda. Obiecują oszczędności do 50% w porównaniu z konwencjonalnymi elementami grzejnymi. Oznacza to, że albo sprawność elementu grzejnego wynosi 50%, albo sprawność VIN wynosi 200%. Spróbujmy to rozgryźć. Twój skromny sługa nie był zbyt leniwy i zadzwonił do kilku firm sprzedających nagrzewnice indukcyjne wirowe. Najważniejszym pytaniem, jakie zostało zadane, jest jaką korzyść uzyskam płacąc za to urządzenie całkiem spore pieniądze? Oto odpowiedzi, które otrzymałem:
- Mamy dużo wyprzedaży i wszyscy są zadowoleni
Fantastyczna niezawodność i trwałość
Zaoszczędź do 50% w porównaniu do elementów grzewczych
Żadnego hałasu
Cóż, można polemizować z pierwszym i drugim stwierdzeniem. Co do hałasu - elementy grzejne też nie hałasują. A tutaj z gospodarką – to ciekawe. Okazuje się (według sprzedawców), że tworzenie się kamienia na elemencie grzejnym zmniejsza jego wydajność. W związku z tym wydajność VIN wynika ze stałej wydajności w porównaniu do elementów grzejnych. Ale pozwól mi, w jaki sposób skala zmniejsza wydajność elementów grzejnych? Rozważ prawo zachowania energii. Załóżmy, że do elementu grzejnego doprowadziliśmy 1 kW mocy elektrycznej. W związku z tym musimy otrzymać 1 kW energii cieplnej. Jeśli dostajemy mniej ciepła, to pozostała energia musi zostać uwolniona w innej formie. Coś, czego nie pamiętam, że elementy grzejne w wodzie żarzyły się lub emitowały, powiedzmy, fale elektromagnetyczne. Niewątpliwie kamień ogranicza przenoszenie ciepła elementu grzejnego, ale nie wpływa to w żaden sposób na jego wydajność. Wraz ze spadkiem wymiany ciepła wzrasta temperatura samego elementu grzejnego, a w konsekwencji wzrasta jego opór elektryczny. Wraz ze wzrostem rezystancji elektrycznej zmniejsza się moc pobierana przez ten element grzejny. W rzeczywistości zmiana temperatury i zużycia energii jest tak mała, że przeciętny użytkownik nawet tego nie zauważy. Czy czajnik zagotuje się za minutę, czy za minutę i 5 sekund - czy to ma znaczenie? Jednocześnie ilość energii elektrycznej potrzebnej do podgrzania czajnika wodą pozostanie bez zmian. Sprzedawcy VIN starają się jednak postawić sytuację na głowie i mówić o spadku wydajności.
Tym samym VIN może być alternatywą dla elementów grzejnych, ale nie przyniesie żadnych oszczędności w oszczędnościach. Cudów nie ma, a co do „fantastycznej niezawodności”, za pieniądze, które kosztuje VIN, można kupić kilka bojlerów elektrycznych i umówić się na rezerwację. Niezawodność będzie kilkakrotnie wyższa.
Główne typy kotłów indukcyjnych
Zanim kupisz indukcyjny kocioł elektryczny do swojego domu, musisz wybrać, który typ jest najbardziej odpowiedni.
W sprzedaży dostępne są dwie odmiany - kotły indukcyjne SAV i kotły wirowe (VIN), które mają charakterystyczne różnice.
Indukcyjne kotły grzewcze SAV
Kotły tego typu nie wymagają stosowania falownika. Do uzwojenia (cewki indukcyjnej) doprowadzone jest napięcie sieciowe o wartości 50 Hz. Uzwojenie wtórne w postaci układu metalowych rurek wymiennika ciepła jest bardzo szybko nagrzewane prądami Foucaulta. Podgrzany płyn chłodzący wymusza ruch w obwodzie za pomocą pompy obiegowej. Kotły produkowane są na napięcia 220V i 380V. Kocioł o mocy 2,5 kW ogrzewa pomieszczenie do 30 m2 i można kupić indukcyjny elektryczny kocioł grzewczy wraz z jednostką sterującą i automatyczną w cenie około 30 tysięcy rubli.
Kotły indukcyjne VIN (vortex)
Są to kotły indukcyjne nowej generacji, do ich działania wymagany jest falownik - przemiennik częstotliwości sieci elektrycznej. To rozwiązanie techniczne umożliwiło wykonanie urządzenia zwartego i lżejszego niż kotły typu SAV. Wymiennik ciepła wykonany jest z materiału ferromagnetycznego, a obwód magnetyczny i uzwojenie wtórne to nie tylko wymiennik ciepła, ale również korpus kotła.
Kocioł typu VIN o mocy 3 kW może zapewnić ciepło na 40 m2.
Zestaw zawiera jednostkę automatyki, pompę i pompę obiegową, więc najwyższa cena za elektryczny kocioł indukcyjny wynosi około 38 tysięcy rubli.
Zasada działania kotła inwerterowego
Tradycyjne urządzenia elektryczne działają na zasadzie przekazywania energii bezpośrednio do chłodziwa poprzez elementy grzejne. Jednocześnie, jeśli urządzenie ma w konfiguracji elementy grzejne, to w związku z tym konieczne jest przygotowanie miejsca do podgrzewania wody.
Elementy grzejne są również bardzo podatne na korozję, dlatego należy je chronić przed nieodwracalnymi procesami.
Sprzęt falownika działa w oparciu o indukcję elektromagnetyczną. Samo wytwarzanie prądu następuje z powodu zmiennego pola magnetycznego. W tym celu konieczne jest przekształcenie stałego prądu sieciowego na prąd przemienny. Falownik doskonale radzi sobie z tym zadaniem, którego działanie możliwe jest zarówno z sieci, jak iz baterii.
W kotle inwerterowym występują dwa rodzaje obwodów:
- Magnetyczny, pozwalający na generowanie pola magnetycznego typu przemiennego.
- Wymiennik ciepła, który przyczynia się do nagrzewania chłodziwa.
Przy odpowiednim dopływie prądu zmiennego cewka zaczyna formować pole magnetyczne. Przyczynia się to do nagrzewania się cieczy w układzie i dalszego jej przenoszenia przez rury.
Schemat systemu ogrzewania indukcyjnego
Podgrzewacze wody typu VIN
Sercem zespołu jest cewka, składająca się z dużej liczby zwojów izolowanego drutu, umieszczona pionowo w cylindrycznym korpusie w postaci naczynia. Wewnątrz cewki wkładany jest metalowy pręt. Obudowa jest hermetycznie uszczelniona od góry i od dołu za pomocą spawanych pokryw, wyprowadzone są zaciski do podłączenia do sieci elektrycznej. Zimny płyn chłodzący wpływa do naczynia przez dolną rurę odgałęzioną, która wypełnia całą przestrzeń wewnątrz naczynia. Woda podgrzana do wymaganej temperatury trafia do systemu grzewczego górną rurą.
Schemat ogrzewania nośnika ciepła
Ze względu na swoją konstrukcję, po podłączeniu do sieci, wytwornica ciepła pracuje cały czas z pełną mocą, gdyż nieracjonalne jest zasilanie instalacji grzewczej dodatkowymi urządzeniami do regulacji napięcia. Dużo łatwiej jest stosować cykliczne grzanie i korzystać z automatycznego wyłączania/włączania za pomocą czujnika temperatury wody. Konieczne jest tylko ustawienie wymaganej temperatury na wyświetlaczu zdalnego modułu elektronicznego, który podgrzeje płyn chłodzący do tej temperatury, wyłączając element indukcyjny gorącej wody po jego osiągnięciu. Po upływie czasu i ochłodzeniu wody o kilka stopni automatyka ponownie włączy ogrzewanie, cykl ten będzie się powtarzał w sposób ciągły.
Ponieważ uzwojenie generatora ciepła zapewnia połączenie jednofazowe o napięciu zasilania 220 V, indukcyjne urządzenia grzewcze nie są produkowane z dużą mocą. Powodem jest to, że prąd w obwodzie jest zbyt wysoki (ponad 50 amperów), będzie to wymagało ułożenia kabli o dużym przekroju, co samo w sobie jest bardzo drogie. Aby zwiększyć moc wystarczy umieścić w kaskadzie trzy instalacje podgrzewania wody i zastosować połączenie trójfazowe o napięciu zasilania 380 V. Do każdego urządzenia kaskadowego podłączyć osobną fazę, na zdjęciu podobny przykład ogrzewania indukcyjnego .
Ogrzewanie kotłami indukcyjnymi
Cechy konstrukcyjne podgrzewaczy typu Sibtechnomash Wykorzystując ten sam efekt indukcji elektromagnetycznej, inna firma opracowuje i produkuje podgrzewacze wody o nieco innej konstrukcji, która zasługuje na uwagę. Faktem jest, że pole elektryczne wytworzone przez cewkę wielozwojową ma formę przestrzenną i rozprzestrzenia się z niej we wszystkich kierunkach. Jeżeli w jednostkach VIN chłodziwo przechodzi do wnętrza cewki, wówczas kocioł indukcyjny Sibtekhnomash zapewnia spiralny wymiennik ciepła umieszczony na zewnątrz uzwojenia, jak pokazano na rysunku.
Uzwojenie wytwarza wokół siebie zmienne pole elektryczne, prądy wirowe ogrzewają cewki rury wymiennika ciepła, w której porusza się woda. Cewki z cewkami są montowane w kaskadzie 3 sztuk i mocowane do wspólnej ramy. Każdy z nich jest podłączony do oddzielnej fazy, napięcie zasilania wynosi 380 V. Konstrukcja Sibtekhnomash ma kilka zalet:
- nagrzewnice indukcyjne mają oddzielną składaną konstrukcję;
- w strefie działania pola elektrycznego występuje zwiększona powierzchnia powierzchni grzewczej i większa ilość wody ze względu na spiralny obwód, co zwiększa szybkość nagrzewania;
- orurowanie wymiennika ciepła jest dostępne do płukania i konserwacji.
Przykład podłączenia kotła indukcyjnego
Pomimo różnic w konstrukcji generatora ciepła jego sprawność wynosi 98%, podobnie jak w nagrzewnicach typu VIN taką wartość sprawności deklaruje sam producent. Trwałość jednostek w obu przypadkach zależy od wydajności cewek, a raczej żywotności uzwojenia i izolacji elektrycznej, wskaźnik ten jest ustalany przez producentów w ciągu 30 lat.
Dodatnie i ujemne strony kotła inwerterowego
Instalacje inwerterowe mają wiele zalet, w tym:
- wzrost parametrów eksploatacyjnych w wyniku braku elementów grzejnych;
- mała bezwładność podczas ogrzewania, dzięki czemu w obecności pompy odśrodkowej płyn chłodzący nagrzeje się szybciej;
- na działanie systemu nie ma wpływu skład chemiczny chłodziwa;
- możliwość zainstalowania urządzenia w dowolnym miejscu.
Podobnie jak inne systemy grzewcze, kocioł inwerterowy ma kilka wad:
- dość wysoki koszt sprzętu inwerterowego w porównaniu do podobnych urządzeń działających na elementach grzejnych;
- ma imponujące rozmiary i wagę, w związku z czym wymaga wzmocnienia podstawy, na której zostanie umieszczony kocioł;
- urządzenie wymaga elektronicznego systemu sterowania do późniejszej regulacji mocy.
Mimo drobnych niedociągnięć kotły inwerterowe cieszą się dużą popularnością wśród konsumentów, a zapotrzebowanie na nie stale rośnie.
Urządzenie wyposażenia falownika
Mity o kotłach indukcyjnych
Jeden z najpopularniejszych mitów tworzą przedstawiciele handlowi sprzedający indukcyjne kotły elektryczne. Najważniejsze jest to, że kotły te są podobno o 20-30% bardziej wydajne niż inne elektryczne instalacje grzewcze, zwłaszcza elementy grzejne. Ta informacja nie jest prawdziwa, ponieważ wszystkie generatory ciepła, które przetwarzają energię elektryczną na ciepło, działają ze sprawnością co najmniej 96% zgodnie z fizycznym prawem zachowania energii. Jedynym niezaprzeczalnym faktem jest to, że elementy grzejne nieco dłużej nagrzewają chłodziwo ze względu na ich wielowarstwową strukturę. Wężownica wolframowa najpierw podgrzewa piasek kwarcowy, następnie materiał rury, a następnie wodę. Jednocześnie energia nie jest nigdzie tracona, a sprawność zespołu grzałki wynosi 98%, podobnie jak wiru.
Przykład systemu grzewczego
Inny mit mówi, że indukcyjny kocioł elektryczny w ogóle nie wymaga konserwacji, ponieważ zmienne pole magnetyczne zapobiega osadzaniu się osadów na elementach grzewczych.To pytanie zależy od jakości wody, a kamień na rdzeniu cewki pojawia się w taki sam sposób jak w elementach grzejnych, jeśli chłodziwo nie jest odsalane. Dlatego przynajmniej raz na 2 lata sam generator ciepła i system grzewczy muszą zostać poddane procedurze płukania.
Wbrew zapewnieniom sprzedawców, podgrzewacza wody nie można montować w żadnym pomieszczeniu. Istnieją dwa powody: niebezpieczeństwo porażenia prądem oraz obecność pola elektromagnetycznego wokół urządzenia. Lepiej umieścić go w pomieszczeniu technicznym z ograniczonym dostępem (kotłownia).
Instalacje grzewcze wykorzystujące prądy wirowe do ogrzewania mają naprawdę wiele zalet, a szczególnie przyciąga je szybkość nagrzewania, zwartość i trwałość. Na ile te zalety uzasadniają wysoki koszt produktu - każdy właściciel domu będzie musiał decydować indywidualnie.
Indukcyjny podgrzewacz wody
Indukcyjne podgrzewacze wody mają wewnątrz obudowę i oryginalny wzbudnik elektryczny (transformator), a jego uzwojeniem wtórnym jest sama metalowa rura z wodą, w postaci zwartej cewki.
W wyniku przepływu w niej znacznych prądów elektrycznych, od indukowanego w niej napięcia elektrycznego, rura ta jest intensywnie nagrzewana i ogrzewa swoim ciepłem wodę w niej.
Krótko mówiąc, jak działa nagrzewnica indukcyjna?
jest to transformator obniżający napięcie, który jest instalowany w rurze
Na początku uznałem, że jeśli w nazwie występuje słowo „indukcja”, to nagrzewanie następuje prądami o wysokiej częstotliwości, jak w kuchence mikrofalowej, okazało się, że tak nie jest.
W ogóle nie ma wysokiej częstotliwości, zasilanej przez 220/380 woltów o częstotliwości 50 Hz.
Technologia jest w rzeczywistości bardzo prosta – w rurce ekranowanej znajduje się zwykła cewka – jest to niejako pierwotne uzwojenie transformatora, jeśli narysujemy analogię z transformatorem.
Rolę uzwojenia wtórnego i jednocześnie obwodu magnetycznego pełni metalowa rura grzewcza!
Zalety i wady
Prawdziwe zalety kotłów indukcyjnych do ogrzewania domu lub budynku przemysłowego są następujące:
- Wysoka, jak przy wszystkich instalacjach ogrzewania wodnego, sprawność pracy, która mieści się w przedziale 97-98%.
- Trwałość dzięki brakowi ruchomych części i prostej konstrukcji.
- Niewielkie wymiary pozwalające na umieszczenie urządzeń grzewczych w pomieszczeniu o dowolnej wielkości.
- Wysoka szybkość nagrzewania chłodziwa i brak bezwładności po wyłączeniu.
- Komfort podczas pracy indukcyjny kocioł elektryczny nie wymaga stałej uwagi właściciela domu, a częstotliwość jego konserwacji zależy wyłącznie od jakości wody używanej w systemie.
Nagrzewnice Vortex są dostarczane z zestawami automatycznego sterowania, które umożliwiają połączenie generatorów ciepła z innymi systemami grzewczymi w domu.
Grzejnik sekcyjny
Ten sprzęt ma również wady. Głównym z nich jest wysoki koszt, zwłaszcza w przypadku generatorów ciepła typu Sibtekhnomash. Jeśli wykorzystanie tych urządzeń do celów przemysłowych jest całkiem akceptowalne, ogrzewanie indukcyjne prywatnego domu może okazać się nieracjonalnie drogie.
Doświadczenie praktycznego użytkowania grzałek wirowych przez właścicieli domów i personel serwisowy firm serwisowych nie jest jeszcze zbyt duże, ale w tej chwili nie ma znaczących skarg na sprzęt.
Elektryczny kocioł indukcyjny Energia alternatywna VIN-40 Dobrze się nagrzewa, z dużymi niedociągnięciami.
Postanowiłem jakoś zmienić zwykły kocioł elektryczny. Trzeba ogrzać 400 m kw. Koneserzy poradzili mi, abym wziął kocioł indukcyjny, ponieważ jest to innowacyjny sprzęt i nawet bardzo oszczędza mój budżet.Dostałem. Od razu o budżecie.Kosztuje dwa razy więcej niż kocioł elektryczny z grzałkami No cóż myślę że zaoszczędzę na energii elektrycznej gdy kocioł pracuje w zimie Sprzedający przekonywali podczas wyprzedaży że w kotle nie ma grzałek a był nie musisz martwić się o wymianę elementów takich jak elementy grzejne. Mam pytanie jak nagrzewa się płyn chłodzący bez elementu grzejnego. Elementem grzejnym okazała się cewka indukcyjna. A jeśli w przypadku wypalenia się grzałki w konwencjonalnym kotle elektrycznym można wymienić grzałkę lub wyłączyć i zostawić resztę grzałek, to wymiana cewki indukcyjnej jest problematyczna i kosztowna!W zakupionym kotle jest bardzo mało elementów składanych , co prowadzi do trudności w wymianie uszkodzonych elementów i trudności w demontażu. Ale w rzeczywistości nie da się go zdemontować bez cięcia.Kolejnym minusem kotła jest jego ogromna waga. VIN - 40 waży ok 250 kg., jakże problematyczne jest powieszenie go na ścianie choćby przez kotwy w sianie.Szafa sterownicza sprzedawana jest z kotłem, gdzie cała elektronika jest ukryta.Z własnym oczy obserwuję ciągłe mruganie światła, gdy bojler jest włączony. A jednak mocne styczniki elektryczne z ich trzaskami i trzaskami sprawiają, że za każdym razem podskakuję ze zdziwienia.Podczas pracy jest dość głośno, przez co zainstalowałem go w osobnym pomieszczeniu. Plusy kotła VIN-40: 1. Temperaturę roboczą można łatwo regulować, naciśnij przycisk trzy razy.2. Istnieje ustawienie różnicy temperatur pomiędzy włączaniem i wyłączaniem kotła.3. Łatwy montaż w systemie grzewczym.4. Przyłącza do montażu na kotle są gwintowane.5. Bezpieczeństwo - brak otwartych miejsc elektrycznych Sprawność 98%, gdy miałem kocioł z elementami grzejnymi, jego moc ciągle spadała z powodu kamienia i osadów na tych samych elementach grzejnych. Ale teraz myślę, że to wszystko było do naprawienia.Z wszystkimi minusami, OGRZEWAJ SIĘ DOSKONAŁA! Nie oszczędzaj na energii elektrycznej!
Nagrzewnica indukcyjna Vortex VIN
Okazuje się, że ten tajemniczy grzejnik VIN jest bardzo prosty i można go bez problemu zmontować w domu. Rozważmy krótko zasadę działania.
Działanie takich grzałek opiera się na nagrzewaniu materiałów przewodzących prądami Foucaulta, które są indukowane polem magnetycznym o wysokiej częstotliwości. Powstała energia cieplna jest pobierana przez czynnik chłodzący (woda, olej itp.) i wykorzystywana np. do ogrzania pomieszczenia.
Jak widać, nic skomplikowanego. A teraz zobaczmy, jak udało mi się to wszystko zastosować w praktyce.
Aby nie stwarzać niepotrzebnych trudności, zdecydowałem się na zastosowanie gotowego falownika spawalniczego wysokiej częstotliwości o prądzie spawania 15A (miałem próbkę z możliwością płynnej regulacji prądu). Możesz wziąć, oczywiście, i mocniejszy. Wszystko zależy od wymaganej mocy grzałki. Ponieważ właśnie przeprowadzałem eksperyment, wziąłem dostępny falownik wysokiej częstotliwości.
Jako materiał, który będzie nagrzewany w polu wysokiej częstotliwości, zdecydowałem się na użycie kawałków grubego drutu stalowego. Udało mi się zdobyć walcówkę o średnicy 7 mm i pociąć ją na kawałki około 5 cm.Jeśli robisz wszystko od wieków i dla siebie, możesz zdobyć resztki stali nierdzewnej, chociaż jeśli obwód grzewczy jest zawsze pełny, to nie jest konieczne. Nawet zwykłe żelazo nie rdzewieje.
Jako odcinek rurociągu, na którym będzie podgrzewana woda, zdecydowałem się na użycie grubej plastikowej rury. Średnica wewnętrzna powinna być nieco mniejsza niż długość naszych skrawków drutu. Po jednej stronie rury mocujemy przejściówkę do połączenia z resztą instalacji grzewczej, na dole kładziemy metalową siatkę (aby kawałki walcówki nie spadały dalej) i wypełniamy nasz drut do środka. Następnie w ten sam sposób zamykamy wolny koniec rury drugim adapterem. Trzeba wylać tyle skrawków drutu, aby zajmowały tam całą wolną przestrzeń.
Teraz zróbmy samą cewkę indukcyjną: w tym celu po prostu owijamy środek naszej plastikowej rury resztkami walcówki za pomocą drutu emaliowanego miedzią (PEV lub podobny). Do mojego falownika wystarczy 80-90 zwojów drutu o średnicy 1,5 mm.
To wszystko. Pozostaje tylko zamienić nasze urządzenie w przerwę w obwodzie grzewczym, napełnić całość wodą, podłączyć falownik spawalniczy do uzwojenia i włączyć pompę (aby zapewnić wymuszony obieg wody w układzie). Oczywiście zdecydowanie nie zaleca się włączania falownika bez wody, ponieważ w tym przypadku nasza plastikowa rura na pewno stopi się z rozgrzanych kawałków drutu wewnątrz.
W ten sposób w ciągu kilku godzin z improwizowanych materiałów udało mi się złożyć działającą nagrzewnicę wirowo-indukcyjną. Swoją drogą jest bardzo oszczędny – jeśli wierzyć w to, co mówią, jego skuteczność sięga nawet 98-99%!
Nie możesz na tym poprzestać i, aby jeszcze bardziej zwiększyć wydajność, zorganizuj chłodzenie naszego falownika tym samym płynem chłodzącym z obiegu grzewczego. To prawda, że ma to sens tylko wtedy, gdy sam obwód falownika znajduje się poza ogrzewanym pomieszczeniem.
Możesz także zorganizować automatyczną kontrolę temperatury. Aby to zrobić, wystarczy zdobyć termostat i zamienić go w przerwę w linii zasilającej falownika i umieścić czujnik termostatu w kontrolowanym obszarze.
Robiłem to wszystko dawno temu, ale o tym piszę dopiero teraz (na pilną prośbę jednego towarzysza), więc fotoreportażu nie będzie. Szczerze mówiąc montowałem tylko samą grzałkę, nigdzie jej nie włączałem, nie próbowałem niczego nią nagrzewać. Nie, nie miałem pompy. Właśnie wlałem wodę do środka i włączyłem urządzenie. Woda szybko się podgrzała do temperatury wrzenia. Jak widać, opisana technika tworzenia VIN naprawdę działa i nie ma w tym nic skomplikowanego.
Urządzenie i zasada działania kotła indukcyjnego
Kocioł indukcyjny składa się z głównych elementów:
- Korpus;
- cewka indukcyjna;
- rdzeń.
Zasada działania jednostek indukcyjnych jest niezwykle prosta: przepływając przez cewkę, prąd elektryczny wytwarza silne pole elektromagnetyczne. Zgodnie z prawem Joule'a-Lenza, pod wpływem fal elektromagnetycznych rdzeń rurowy jest intensywnie nagrzewany, oddając energię cieplną do krążącego w nim chłodziwa.
O wydajności takich systemów świadczy fakt, że od lat 30. XX wieku w piecach do wytapiania metali z powodzeniem stosowana jest zasada nagrzewania elektromagnetycznego.