Vantagens e desvantagens
De acordo com as garantias dos fabricantes, o uso de caldeiras de aquecimento por indução para aquecer a casa é uma vantagem sólida na completa ausência de desvantagens. Vamos tentar descobrir onde está a verdade e onde está a jogada de marketing.
1. Alta eficiência. A eficiência de até 99% é típica para todos os tipos de caldeiras elétricas.
2. Máxima proteção contra incrustações. Como não há contato direto entre o enrolamento de indução e o refrigerante (ao contrário do elemento de aquecimento), a incrustação pode se formar apenas dentro dos tubos. Mas os sistemas fechados são caracterizados por uma quantidade consistentemente baixa de sais. Ou seja, não há pré-requisitos para a formação de depósitos.
3. Economizando recursos em até 35%. Antes de comprar uma caldeira do tipo indução e instalá-la, lembre-se de que sua principal tarefa é converter energia em calor. Para gerar 1 kW, de acordo com a lei de conservação de energia, também é necessário gastar 1 kW de eletricidade. A única diferença está na taxa de aquecimento - a unidade de indução opera mais rapidamente em cerca de 20-30%.
4. A total ausência de conexões destacáveis no projeto, o que elimina a possibilidade de vazamento. Não é totalmente verdade: a caldeira inclui 4-6 componentes conectados em um bloco. O custo do sistema de aquecimento por indução VIN inclui a própria caldeira em uma caixa dobrável, um gabinete de controle, um grupo de segurança (sensores e relés) e capacitores, válvulas de alívio de pressão, um conjunto de contatos para conectar dispositivos externos.
5. Alto grau de segurança elétrica e contra incêndio. Isso é verdade, mas você precisa garantir que não haja vazamento e que a quantidade de transportador térmico permaneça constante. Caso contrário, o aparelho aquece muito rapidamente e existe o risco de explosão.
6. Não possui elementos sujeitos a desgaste mecânico, portanto o prazo de validade é superior a 30 anos. Em primeiro lugar, o núcleo é durável, mas o isolamento lacado no enrolamento primário (toroidal) está sujeito ao envelhecimento. Sua vida útil é de 7 a 10 anos. O resultado da destruição será um circuito entre espiras com as consequências correspondentes. Em segundo lugar, as caldeiras de indução são um produto relativamente novo que não foi testado pelo tempo, a afirmação de cerca de 30 anos de operação dificilmente é verdadeira.
7. Compatibilidade com outros sistemas. Você pode conectar aquecimento por piso radiante, caldeiras a gás ou a lenha.
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8. Não requer uma sala e ventilação separadas.
9. Não precisa de trabalho preventivo. Caldeira - em qualquer caso, equipamento com muitos sensores, relés, terminais, que precisam ser trocados periodicamente, apertados. Obviamente, em comparação com as caldeiras a gás, isso é insignificante.
Assim, a maioria das qualidades positivas corresponde a outros tipos de unidades elétricas. Agora vamos analisar as deficiências identificadas ao longo de vários anos de operação.
1. Custo. O preço de uma caldeira de indução SAV 5 kW é de 40.000 rublos. Considerando que o elemento de aquecimento Protherm Skat 6 kW é 23.000.
2. Peso significativo com pequenas dimensões. Como mesmo a menor unidade pesa a partir de 20 kg, é recomendável montá-los no chão ou pendurá-los em uma parede de suporte usando suportes fortes.
3. O campo eletromagnético gera forte interferência nas bandas longa, média e VHF. Embora os fabricantes afirmem que não afetam o corpo humano, as autoridades médicas e de saúde afirmam o contrário. Não é à toa que os SNiPs fixam os padrões e regras para a localização de dispositivos com alto nível de radiação.
4. Para trabalhar no sistema de aquecimento em uma casa com 2-3 andares, é necessária uma potente bomba de circulação.
Por que você precisa de um inversor
Muitas pessoas ainda se lembram das TVs de tubo colorido, cujo peso chegou a 60 quilos.Foi possível reduzir suas dimensões e peso graças ao uso de inversores nas fontes de alimentação. O inversor converteu a tensão de rede com uma frequência de 50 hertz em uma tensão de alta frequência de várias dezenas de kilohertz. Essa tensão foi fornecida a um transformador, cuja característica distintiva era um núcleo feito de uma liga ferromagnética especial. As propriedades físicas do material ferromagnético aplicado permitiram reduzir significativamente as dimensões e o peso do transformador de potência. A conversão da tensão de rede de 50 hertz para alta frequência é usada em caldeiras de indução de vórtice - são caldeiras de indução de nova geração para aquecimento doméstico.
A tensão é fornecida a eles do inversor, a bobina do transformador é um enrolamento no tubo central feito de liga ferromagnética e o enrolamento secundário em curto-circuito é um tubo e um corpo de caldeira de indução. Esta solução técnica tornou possível tornar a caldeira compacta, confiável e econômica. Mas, por outro lado, o uso de cobre caro para enrolamento e ligas especiais para trocadores de calor, uma unidade de automação e um inversor tornaram o custo do produto alto. Portanto, para qualquer caldeira de indução, o preço será muito maior do que para uma caldeira de elemento de aquecimento elétrico.
Aquecedores de água tipo VIN
O coração da unidade é uma bobina, composta por um grande número de espiras de fio isolado, e colocada verticalmente em um corpo cilíndrico em forma de vaso. Uma haste de metal é inserida dentro da bobina. A caixa é hermeticamente vedada por cima e por baixo por tampas soldadas, os terminais para conexão à rede elétrica são trazidos para fora. Um refrigerante frio entra no vaso através do tubo de derivação inferior, que preenche todo o espaço dentro do vaso. A água aquecida à temperatura necessária entra no sistema de aquecimento através do tubo superior.
Esquema de aquecimento do transportador de calor
Devido ao seu design, quando conectado à rede, o gerador de calor opera constantemente em plena capacidade, pois é irracional fornecer à instalação de aquecimento dispositivos adicionais de regulação de tensão. É muito mais fácil usar o aquecimento cíclico e usar o desligamento automático / ligado com um sensor de temperatura da água. Basta definir a temperatura desejada no display da unidade eletrônica remota e aquecerá o refrigerante até esta temperatura, desligando o elemento de indução de água quente quando for atingida. Depois de decorrido o tempo e a água ter arrefecido alguns graus, o automatismo ligará novamente o aquecimento, este ciclo repetir-se-á constantemente.
Como o enrolamento do gerador de calor prevê uma conexão monofásica com uma tensão de alimentação de 220 V, as unidades de aquecimento do tipo indução não são produzidas com alta potência. A razão é que a corrente no circuito é muito alta (mais de 50 amperes), exigirá a colocação de cabos de grande seção transversal, o que por si só é muito caro. Para aumentar a potência, basta colocar três instalações de aquecimento de água em cascata e aplicar uma conexão trifásica com uma tensão de alimentação de 380 V. Conecte uma fase separada a cada dispositivo em cascata, a foto mostra um exemplo semelhante de aquecimento por indução .
Aquecimento com caldeiras de indução
Características de projeto de aquecedores tipo Sibtekhnomash Usando o mesmo efeito de indução eletromagnética, outra empresa desenvolve e fabrica aquecedores de água com um design ligeiramente diferente que merece atenção. O fato é que o campo elétrico criado por uma bobina multi-voltas tem uma forma espacial e se espalha em todas as direções. Se nas unidades VIN o refrigerante passar dentro da bobina, o dispositivo da caldeira de indução Sibtekhnomash prevê um trocador de calor em espiral localizado fora do enrolamento, conforme mostrado na figura.
O enrolamento cria um campo elétrico alternado em torno de si, correntes parasitas aquecem as bobinas do tubo do trocador de calor no qual a água se move.Bobinas com bobinas são montadas em cascata de 3 peças e presas a uma estrutura comum. Cada um deles está conectado a uma fase separada, a tensão de alimentação é de 380 V. O design Sibtekhnomash tem várias vantagens:
- os aquecedores de indução têm um design dobrável separado;
- na zona de ação do campo elétrico há um aumento da área da superfície de aquecimento e uma maior quantidade de água devido ao circuito em espiral, o que aumenta a taxa de aquecimento;
- a tubulação do trocador de calor está disponível para lavagem e manutenção.
Exemplo de conexão de uma caldeira de indução
Apesar das diferenças no projeto do gerador de calor, sua eficiência é de 98%, pois nos aquecedores do tipo VIN, esse valor de eficiência é declarado pelo próprio fabricante. A durabilidade das unidades em ambos os casos é determinada pelo desempenho das bobinas, ou melhor, pela vida útil do enrolamento e do isolamento elétrico, este indicador é definido pelos fabricantes em até 30 anos.
Instalação do dispositivo de indução
O sistema com caldeira de indução está equipado com bomba de circulação, tanque de expansão, equipamento de corte e regulável (válvulas de esfera, etc.). Em casas particulares, como regra, é usado um esquema de conexão típico.
A instalação de caldeiras de indução é realizada de acordo com as instruções ou ficha técnica. O dispositivo está localizado estritamente na vertical, o tubo de entrada inferior é conectado ao tubo de retorno, o superior - à tubulação de alimentação. Apenas tubos de metal ou metal-plástico são usados.
Se você decidir instalar uma caldeira elétrica de indução com suas próprias mãos, não se esqueça do aterramento. Um grupo de segurança, um gabinete de controle são instalados nas imediações, filtros, uma bomba de circulação e um sensor de fluxo são instalados na entrada.
Visão geral das caldeiras de indução
No mercado russo, as caldeiras elétricas do tipo indução são representadas pela CJSC NPK INERA (marca SAV), LLC Alternative Energy (marca VIN), NPK Miratron (marca Miratron).
Comentários de aquecedores elétricos de indução SAV são igualmente positivos e negativos:
“A caldeira SAV aquece a água no sistema de aquecimento mais rápido que o elemento de aquecimento, mas também esfria imediatamente - a pequena inércia afeta. A economia é alcançada ajustando o desempenho por automáticos: primeiro aquece no máximo e depois liga na metade da potência para manter a temperatura do líquido.
Sergei Boldovsky, Alexandrov.
“A caldeira CAB 5, de acordo com as garantias dos vendedores, opera a partir da tomada. De fato, para trabalhar acima de +60 ° C, ele precisa de uma linha de energia trifásica e um RCD. Após uma falha ou diminuição da tensão na rede, a automação desliga, você deve iniciá-la manualmente. Ao entrar em contato com o fabricante, eles se ofereceram para substituí-lo. Tenho o mesmo problema com a caldeira que recebi."
De acordo com as revisões, o aquecedor de indução de vórtice VIN corresponde, em certa medida, às características declaradas.
“Instalei o VIN-7 há 2 anos. Sem reclamações, funciona bem. Não notei economia como tal, mas a escala não se forma. Em geral, exceto pelo preço, não é diferente das caldeiras comuns.
Alexander Sokin, Rostov-on-Don.
Segundo os compradores, o silêncio das caldeiras de indução é um valor condicional.
“Conectei o sistema de piso radiante à caldeira Miraton 6. Aqueceu muito rápido, mas o zumbido é constante, desagradável. O controlador falha, o nível de temperatura definido não suporta.
Guia de seleção
1. Ao escolher uma caldeira, a ênfase deve ser colocada no cálculo técnico correto da perda de calor em casa. Este é o primeiro e principal parâmetro.
2. O segundo critério é o número de fases. Monofásico pode ser conectado diretamente à tomada, trifásico - apenas uma linha de energia separada. O aterramento é realizado em qualquer caso.
3. Você também deve considerar como a caldeira de indução será operada. Se for necessário manter uma temperatura estável reduzida, um dispositivo de baixa potência de 2,5-6 kW é suficiente.
4.Alguns fabricantes oferecem a compra separada de um programador de modo, uma unidade de controle remoto GSM e outros. Com a ajuda deles, a operação da caldeira é otimizada e o custo aumenta de acordo.
Oferecemos-lhe para assistir a uma revisão em vídeo introdutória de caldeiras elétricas de indução:
O dispositivo da caldeira de indução de vórtice
Na verdade, esta solução técnica está longe de ser nova, o fenômeno da indução eletromagnética, devido ao qual as caldeiras de aquecimento por indução elétrica funcionam, foi descoberto por M. Faraday em 1831. Simplesmente, graças aos modernos materiais e tecnologias, o fenômeno foi tomado como base e implementado em instalações de aquecimento de água há relativamente pouco tempo.
O aquecimento da água ocorre devido a correntes parasitas (correntes de Foucault) que aparecem no núcleo da bobina. Eles são formados sob a influência de um campo elétrico alternado criado pelas espiras da bobina com uma corrente alternada com frequência de 50 Hz. O núcleo é feito na forma de um tubo e o refrigerante flui através dele quando aquecido. Na verdade, o dispositivo é um conversor de indução de energia elétrica em energia térmica com uma eficiência de cerca de 98%. O diâmetro do fio do qual a bobina é feita, o número de voltas e as dimensões do núcleo são calculados de forma a aquecer a água a uma temperatura máxima de 95 ºС e, ao mesmo tempo, evitar o superaquecimento do enrolamento.
Visão geral de caldeiras elétricas de indução e instalação faça você mesmo
Dispositivo e recursos
A questão de escolher uma caldeira para aquecer uma casa é muitas vezes decidida pela disponibilidade de uma fonte de aquecimento. A eletricidade, claro, não é o combustível mais barato, mas é bastante comum. A indústria oferece 3 tipos:
1. Elementos de aquecimento - um elemento tubular aquece o refrigerante no tanque. A principal vantagem: desempenho de até 99%. As desvantagens são a curta vida útil da peça principal e o rápido aparecimento de incrustações, devido ao qual a eficiência é reduzida.
2. Eletrodo - como o nome indica, os eletrodos atuam como aquecedores. Como resultado da reação com sais de magnésio-cálcio dissolvidos em água, forma-se uma corrente que aquece o líquido. Eficiência - até 98%, tamanho pequeno, mas o fluido térmico deve ser diluído com eletrólito.
3. Indução (vórtice) - um gerador de calor operando no princípio da indução. Vamos considerá-los com mais detalhes.
O dispositivo de uma caldeira elétrica do tipo indução não é difícil. Existe um sistema de tubos de aço dentro de um enrolamento de cobre - um transformador de indução abaixador. No processo, é formado um campo eletromagnético que aquece o núcleo com o refrigerante dentro. Segundo a empresa, a água atinge uma temperatura de +70°C em 7 minutos.
A carcaça externa é feita de aço durável com revestimento em pó resistente ao calor. O kit também inclui um inversor (um conversor feito de material semicondutor), um termostato com sensor interno e uma unidade de controle. Montado apenas em sistemas fechados, independentemente do tipo de fluido térmico (água, anticongelante, anticongelante, óleo).
Características técnicas da caldeira de indução para o sistema de aquecimento (série doméstica):
Na Internet, muitas vezes você pode encontrar recomendações dos populares "Kulibins" sobre como construir um aquecedor de indução com suas próprias mãos a partir de ladrilhos. Tais projetos não resistem ao escrutínio, são de curta duração, muitas vezes perigosos para a saúde dos outros, e a eficiência mal chega a 50%. Os modelos industriais são mais complexos, mais seguros de usar, materiais completamente diferentes são usados na produção.
