Indukcijski ogrevalni kotel do-it-yourself: teoretična

Ali ima sistem ogrevanja indukcijskega toplotnega nosilca resnične prednosti? Kako ekonomično primerjamo z grelnimi elementi? Kako je indukcijski kotel? Ali je mogoče sami sestaviti? Poskusimo odgovoriti na ta vprašanja.

Kaj je to?

Bistvo fenomena elektromagnetne indukcije, ki ga je odkril Michael Faraday leta 1831, je, da se električni tok vzbudi v prevodniku, nameščenem v magnetnem polju. Učinek je bil predvsem osnova načela delovanja katerega koli sodobnega transformatorja.

Če sta dva izolirana navitja navita na feromagnetno jedro in se nanašata na enega od njih, recimo 220 voltov, potem bo drugi povzročil napetost, povezano s tem 220 voltom, prav tako kot število obratov sekundarnega navijanja se nanaša na število obratov primarnega.

Iz navitij transformatorja lahko napetost odstranite s potrebnimi karakteristikami in jo uporabite za delovanje električnega motorja ali elektronike. Kaj pa, če postavite ferromagnet, ki ni povezan z nič v navijanju, ki ustvarja navijanje?

Očitno je, da nastala EMF (elektromotorska sila) popolnoma pretvori v kinetično energijo gibanja svojih molekul. Preprosto rečeno - v vročini.

Sklic: to je, kako indukcijski kuhalniki in talilne peči delujejo v jeklarnah.

Pridi. Kaj če postavite feromagnetno jedro v tok vode, ki se premika v zaprti zanki? Očistila jo bo voda in se ogrevala.

Tako se na izhodu dobimo končni električni kotel za ogrevanje dacha.

Eden mora rešiti samo nekaj tehničnih težav:

• Izberite jedro ne-korozivnega materiala.
• Izolirajte ga iz tuljave, hkrati pa zagotovite celovitost konstrukcije.
• Naredite tako, da se tuljava ne pregreje, ko prehajajo veliki tokovi.

Prednosti indukcijskega vezja

Praviloma je cena tovarniško izdelanih indukcijskih kotlov v povprečju opazno višja kot pri analognih napravah TEN in se začne od 20-25 tisoč rubljev s 4-kilovatno močjo naprave.

Da ne bi bili neutemeljeni, predstavljamo parametre več naprav, prisotnih na ruskem trgu.

Kot utemeljitev višjih stroškov proizvajalci in prodajalci navajajo dva argumenta:

1. Indukcijski kotlov je bolj trpežen v primerjavi s Tenov analogom.
2. Zagotavlja pomembne (do 40-50%) prihranke električne energije, kaj bo omogočilo hitro odplačilo stroškov.

Poskusimo oceniti verodostojnost obeh izjav.

Trajnost

Trditev, da je indukcijski dizajn izredno tolerantna in trajna, je absolutna resnica.

Razlogi?

• V kotlu ni gibljivih delov. Če je tako, ni mehanske obrabe konstrukcije.
• Brez glavne problematike grelnih elementov - luženja ogrevalnih elementov. Lime lestvica postopoma toplotno izolira cevne grelnike in jih povzroči pregrevanje.

To je radovedno: ko se vzburja v jedru induktorja vrtinčnih tokov, vibrira subtilno, kar prispeva k samo-čiščenju površine.

Učinkovitost

Spomnimo se osnove fizike.

• Z vidika sir Isaac Newton, energija ne gre nikamor in ni vzeta od koderkoli. Stalno gibanje ni mogoče; za ogrevanje fiksne prostornine zraka pri 10 stopinjah, morate porabiti strogo določeno količino toplotne energije, ne glede na obliko grelca.

• Za vsako preobrazbo energije katere koli vrste, sčasoma bodisi opravi fizično delo (to pomeni, premika predmet z nenadno maso proti gravitacijskemu vektorju) ali pa se uporablja za ogrevanje okolja.

Poudarjamo: učinkovitost katere koli električne naprave za neposredno ogrevanje je 100%.

Vsa porabljena električna energija se popolnoma pretvori v toploto; 1 kW električne energije se lahko dobi 1 kW toplote.

Tako je edina stvar, ki bi lahko teoretično razložila domnevno večjo učinkovitost indukcijskega kotla, manjša toplotna disipacija v okolju.

Ta argument ne vsebuje vode:

1. Pri vgradnji kotla v ogrevan prostor se toplota, ki jo hladilnik ne absorbira, še vedno porablja za ogrevanje.

1. Pri 50% manj toplotne izgube s primerljivo ali slabšo izolacijo telesa kotla poglej, če rečemo, da je blago, je dvomljivo.

Ugotovitve so očitne:

• Tržna vrednost indukcijskih naprav je napačno visoka.
• Njihovo gospodarstvo - kot je dejal eden izmed Bulgakovovih junakov, tipičen primer tako imenovanih laži. Električna moč naprave je izbrana na osnovi standardnih 40 vatov na kubični meter ogrevane sobe. Poskus ogrevanja 200-metrske hiše s 4-kilovatnimi napravami bo vodil le do nedavnega kupca, da je bil preveč naiven.

Nore roke

Kljub velikim napačnim informacijam je sam indukcijski krog več kot upravičen do življenja. Napihnjena tržna vrednost seveda pripelje do ideje, da bi kotli za ogrevanje z indukcijo uporabljali z lastnimi rokami. Kako to storiti?

Stanovanje

Treba je:

• Dielektrika.
• Dovolj močno.
• Omogoča hermetično povezavo z ogrevalnim krogom.

Najpreprostejša in najbolj očitna rešitev je polipropilenska cev s premerom 40 milimetrov. V idealnem primeru z ojačitvijo vlaken, ki bo zelo pozitivno vplivala na lastnosti trdnosti trupa.

Namakanje

Da bi se izolacijska tuljava segrevala od termoplastičnega polipropilena, ko je bila napolnjena, je zaželeno lepiti nekaj tekstolitnih trakov nad ohišjem. Kaj lepiti? Najpreprostejša in najbolj očitna rešitev je silikonska tesnilna masa: ima sprejemljivo adhezijo za plastiko in dopušča zmerno toploto.

Pomembna točka: bolje je tesnjenje znanih proizvajalcev (Ceresit, Moment itd.). Poceni tesnilni materiali se od njih razlikujejo predvsem po slabšem adheziji na problematične površine, kar seveda vključuje gladko steno polipropilenske cevi.

Tuljava je navita z bakreno emajlirano žico s premerom približno 1,5 milimetrov (prerez 2,25 mm2). Skupna dolžina navitja mora biti 10-15 metrov. Tuljave se najbolje uporabljajo z majhno konstantno vrzeljo.

Core

Kaj naj bi bilo?

• Conductive. V dielektriku ne bodo povzročene vrtinčne tokove.
• Feromagnetni. Diamagnetni ne bodo vplivali na elektromagnetno polje.
• Stainless. Korozija v zaprtem ogrevalnem krogu je očitno neuporabna.

Tukaj je nekaj možnih rešitev.

• Vijak, ki tesno prilega cevi. V njej se bo gibal vzdolž žlebove, voda bo imela največjo toploto.
• Sesekljana nerjavna žica. To ni zelo primerno, ker bo moral improvizirani kotel na obeh straneh omejiti kovinska mreža.
• Jože, valjane iz nichrome žice, tesno vstavljene v cev.
• Končno, najpreprostejša navodila: na enak način se lahko v cev postavijo kovinske (nerjaveče) posode.

Po tem, ko je jedro zasedlo svoje mesto, je kotel na obeh straneh dobavljen z adapterji iz polipropilena s premerom 40 mm do niti DU20 ali DU25. Ne bodo dopustili, da bi jedro padlo ven in dovolilo vgradnjo kotla v katerokoli vezje, pri čemer so priključki zložljivi.

Pretvornik moči

Kaj se zgodi, če preprosto povežete induktorsko rano z nami v vtičnico?

Naredimo preprost izračun.

• Odpornost bakrenega vodnika pri + 20 ° C je 0,175 Ω * mm2 / m.
• S prečnim prerezom 2,25 mm in dolžino 10 metrov je skupni upor tuljave enak 0,175 / 2,25 * 10 = 0,7 Ohm.
• Zato se pri nanosu na vodnik 220 voltov tok 220 / 0,7 = 314 A teče skozi to.

Za primerjavo: pri izračunu ožičenja za baker je presek izbran s hitrostjo 10 A / mm2.

Rezultat je malo predvidljiv: ko je tok napolnjen več kot 10-krat višji od izračunanega, se bo naš vodnik preprosto talil.

Očitna rešitev je zmanjšanje napajalne napetosti. Pretvornik mora biti dovolj močan, da zagotovi vsaj 2,5 - 3 kilovata.

Končni pretvornik takšne moči je lahko varilni pretvornik z nastavljivim tokom. Nastavitev ne ščiti samo pregretja od pregrevanja, temveč vam omogoča tudi gladko prilagajanje efektivne moči grelnega kotla. Z izhodno napetostjo pretvornika 80 voltov bo največja varna moč za temperaturo navijala približno 2 kW.

Stroški

Za vse pomembne stroške je treba omeniti, morda, varilni pretvornik (od 6000 rubljev) in spajkalnik za polipropilen (od 1000 rubljev). Še vedno je največ 1000 primernih za vse druge nakupe.

Zaključek

Upamo, da bodo naša priporočila koristna za bralca. V videoposnetku, priloženem članku, najdete dodatne informacije o neodvisni proizvodnji indukcijskega kotla. Uspehi!