Индукциони котао топле воде: теоријска основа и практична

Да ли индуктивна шема грејања носиоца топлоте има неке стварне предности? Колико је економичан у поређењу са грејним елементима? Како је индукциони котао? Да ли је могуће сама монтирати? Покушајмо одговорити на ова питања.

Шта је то

Суштина феномена електромагнетне индукције, коју је открио Мицхаел Фарадаи 1831. године, је да се електрична струја узбуди у проводнику постављеном у магнетно поље. Ефекат је, посебно, био основа принципа рада било ког модерног трансформатора.

Ако су два изолована намотаја навијена на феромагнетно језгро и примењују се на једну од њих, рецимо, 220 волти, онда ће други узроковати напон повезан са овим 220 волти баш као што је број обрта секундарног намотаја односи на број обрта примарног.

Од намотаја трансформатора, можете уклонити напон са потребним карактеристикама и користити га за руковање електричним мотором или електроником. Али шта ако поставите ферромагнет који није повезан са било чим у лијевању који ствара лукове?

Очигледно је да је резултујућа ЕМФ (електромоторна сила) потпуно претворена у кинетичку енергију кретања његових молекула. Једноставно ставите - на врућини.

Референце: ово је како индукциони штедњаци и пећи за топљење раде у челичним млиновима.

Хајде. Шта ако поставите феромагнетно језгро у струју воде која се креће у затвореној петљи? Очигледно је да ће се вода охладити и загрејати.

Дакле, на излазу имамо завршни електрични котао за грејање дацха.

Једино треба решити само неколико техничких проблема:

• Изаберите језгро не-корозивног материјала.
• Изолирајте га из завојнице, уз истовремено обезбеђивање интегритета конструкције.
• Направите тако да се завојница не прегреје када велике токове пролазе кроз њега.

Предности индуктивног кола

По правилу, цена фабрички направљених индукционих котлова је у просеку знатно виша од цене аналогних ТЕН-а, и почиње од 20-25 хиљада рубаља са 4 киловатне снаге уређаја.

Како не би били неосновани, представљамо параметре неколико уређаја присутних на руском тржишту.

Као оправдање за виши трошак, произвођачи и продавци наводе два аргумента:

1. Индукциони котао је издржљивији у односу на аналогни Тенов.
2. Обезбеђује значајну (до 40-50%) уштеде електричне енергије, шта ће омогућити брзо трошење трошкова.

Покушајмо процијенити веродостојност обе изјаве.

Трајност

Тврдње да је дизајн индукције изузетно погрешан и трајни је апсолутна истина.

Разлози?

• У котлу нема покретних делова. Ако је тако - нема механичког хабања објекта.
• Ослања се на главни проблем грејних елемената - лимење грејача. Лиме скала постепено топлотно изолира цевасте грејаче и доводи до прегревања.

Интересантно је: када се узбуђује у језгру индуктора вијугавих струја, она вибрира суптилно, што доприноси самочишћењу површине.

Ефикасност

Да се ​​сетимо основа физике.

• Са становишта сер Изак Њутн, енергија не иде никуда и није узета од било куда. Већи покрет није могућ; Да бисте загрејали фиксну запремину ваздуха на 10 степени, потребно је провести строго дефинисану количину топлотне енергије, без обзира на дизајн грејача.

• За било какву трансформацију енергије било ког типа, она на крају или врши физички рад (то јест, помера објекат са неналучном масом у односу на вектор гравитације), или се користи за загревање околине.

Наглашавамо: Ефикасност електричног уређаја директног грејања је 100%.

Потрошена електрична енергија се у потпуности претвара у топлоту; 1 кВ електричне енергије може се добити 1 кВ топлоте.

Стога, једина ствар која би теоретски могла објаснити наводно већу ефикасност индукционог котла је мања топлотна дисипација у окружењу.

Овај аргумент не садржи воду:

1. Приликом уградње котла у загрејану собу, топлота коју апарат за хлађење не апсорбује, још увек се користи за грејање.

1. Код 50% мање губитка топлоте са упоредивом или лошијом изолацијом тијела котла изгледа, благо речено, то је сумњиво.

Закључци су очигледни:

• Тржишна вредност индукцијских уређаја је погрешно висока.
• Њихова економија - како је рекао један од хероја Булгаков-а, типичан случај такозваних лажи. Електрична снага уређаја се бира на основу стандардне 40 вати по кубном метру загрејане просторије. Покушај грејања куће величине 200 метара са уређајем од 4 киловата водиће само на сазнање недавног купца да је он био превише наиван.

Луде руке

Упркос гомилу дезинформације, сам индукциони круг је више него право на живот. Набављена тржишна вредност сасвим природно доводи до идеје да направите индукционе котлове за грејање својим рукама. Како то учинити?

Становање

Требало би да буде:

• Диелецтриц.
• Довољно јак.
• Омогућава херметички повезивање на круг грејања.

Најједноставније и најочигледније решење је цеви од полипропилена пречника 40 милиметара. Идеално је, са ојачањем влакана, што ће имати врло позитиван утицај на снагу чврстоће трупа.

Навијање

Да би се изолација завојнице индуктивности загрејала од термопластичног полипропилена када је напуњена, пожељно је лепити неколико текстолитских трака преко кућишта. Шта лепити? Најједноставније и најочигледније решење је силиконски заптивач: има прихватљиву адхезију за пластику и толерише умерену топлоту.

Важна ствар: боље је узети заптивке од познатих произвођача (Цересит, Момент, итд.). Јефтини заптивачи се разликују од њих, пре свега далеко лошијег адхезије на проблематичним површинама, што, наравно, укључује и глатки зид полипропиленске цеви.

Сам намотај је навијен бакарном емајлираном жицом пречника од око 1,5 милиметара (пречник 2,25 мм2). Укупна дужина намотаја треба да буде 10-15 метара. Вијци се најбоље примењују са малим константним размаком.

Цоре

Шта би требало да буде?

• Цондуцтиве. Водећи токови неће бити индуковани у диелектрику.
• Ферромагнетски. Диамагнетски неће интераговати са електромагнетним пољем.
• Стаинлесс. Корозија у затвореном кругу грејања је очигледно бескорисна.

Ево неких могућих решења.

• Завртањ за вијке, чврсто уклопити у цев. Ако се померате дуж жлебова, вода ће узети максималну топлоту.
• Одсечена нехрђајућа жица. Није баш згодно јер ће импровизовани котао морати да буде ограничен са обе стране металном мрежом.
• Хедгехогови ваљани од ницхроме жице, чврсто уметнути у цијев.
• На крају, најједноставнија упутства: на исти начин, металне (нерђајуће) теписоне могу бити постављене у цев.

Након што се језгро заузима, котао је испоручен са обе стране са адаптерима од полипропилена пречника 40 мм до ДУ20 или ДУ25 нити. Они неће дозволити да језгро испадне и дозволи да се котао угради у било који склоп, остављајући везе коначно.

Повер цонвертер

Шта се догађа ако једноставно повежете индукторску рану од нас до излаза?

Хајде да направимо једноставан прорачун.

• Отпорност бакреног проводника на +20 ° Ц је 0.175 Ω * мм2 / м.
• Са пресеком од 2,25 мм и дужином од 10 метара, укупна отпорност завојнице биће једнака 0,175 / 2,25 * 10 = 0,7 Охм.
• Због тога, када се нанесе на проводник од 220 волти, струја од 220 / 0,7 = 314 А ће проћи кроз њега.

За поређење: при израчунавању ожичења за бакар, попречни пресек је одабран брзином од 10 А / мм2.

Резултат је мало предвидљив: када се струја испоручује више од 10 пута већа од израчунате, наш проводник ће једноставно растопити.

Очигледно рјешење је смањити напон напајања. Претварач мора бити довољно снажан да даје најмање 2,5 - 3 киловата.

Завршни претварач такве снаге може бити заваривач са подесивом струјом. Подешавање не само да штити од навођења од прегревања, већ вам омогућава да глатко подешавате ефективну снагу котла за грејање. Са излазним напоном излазног напона од 80 волти, максимална сигурна снага за температуру намотаја биће око 2 кВ.

Трошкови

Од било каквих значајних трошкова, вреди споменути, можда, заваривачки претварач (од 6000 рубаља) и лемљење за полипропилен (од 1000 рубаља). Ипак, максимално 1000 ће одговарати свим осталим куповинама.

Закључак

Надамо се да ће наше препоруке бити корисне читаоцу. У видео запису који је приложен чланак можете пронаћи додатне информације о независној производњи индукционог котла. Успехи!