Caldera de inducción: todo sobre el principio de funcionamiento + 2 versiones del dispositivo con sus propias manos

En el proceso de planificación de un sistema de calefacción en una residencia de verano o en una casa de campo, muchos están tratando de resolver el problema de los costos excesivos de energía mediante la instalación de una caldera de inducción. Además de ahorrar energía, su dispositivo es tal que le permite administrar sin emisiones dañinas al medio ambiente y no representa ningún peligro en el proceso de uso. Un argumento importante a su favor es la posibilidad de su autoconstrucción. En este artículo consideraremos qué es una caldera de inducción: todo sobre el principio de funcionamiento + 2 versiones del dispositivo por uno mismo. Además, vamos a aclarar sus ventajas sobre las calderas eléctricas convencionales y las unidades de gas.

Disposición de calderas de inducción

El inductor( transformador) es la base del dispositivo interno de dicha caldera. Las calderas de inducción domésticas convencionales son ligeramente diferentes de las industriales similares con un sistema de enrollamiento cilíndrico. En calderas domésticas compactas, se utiliza el devanado de tipo toroidal de cobre.

exterior de calentamiento por inducción de la caldera es de metal pintado, seguido por una gruesa capa de aislamiento térmico y eléctrico, en cuyo interior hay un núcleo que tiene una doble pared. Está hecho de acero especial ferromagnético y tiene un espesor de pared de al menos 10 mm. El bobinado toroidal, que se enrolla en el núcleo, es el bobinado primario. Es en él que la energía del campo eléctrico se transforma en un campo magnético, que crea corrientes parásitas. Ya su energía se transfiere a la bobina secundaria. El papel del devanado secundario es el cuerpo del circuito, que, bajo la acción de esta energía, libera una gran cantidad de calor transferido al portador de calor. El devanado toroidal permite crear unidades con poco peso y dimensiones.

principio de funcionamiento de las calderas

de inducción como estándar por lo general entra en la caldera en sí, conversor de semiconductor absolutamente necesario, llama un inversor, interruptores de circuito, termostato electrónico. El sensor de temperatura en sí está ubicado dentro del cuerpo de la caldera.

El trabajo de las calderas de inducción se basa en el principio de la inducción electromagnética. Su esencia es que la energía eléctrica consumida desde la red crea un campo electromagnético. El medio de calentamiento se suministra a la caldera dentro de la caldera a través de una tubería de agua, que se suelda debajo. Se alimenta una corriente alterna de 20 kHz a la caldera a través de un inversor. Cuando se enciende este dispositivo, la corriente fluye a través del bobinado toroidal de la caldera. En este caso, el núcleo de acero se calienta a 750 grados en solo 7 minutos.

El calor producido se transfiere al medio de transferencia de calor que circula dentro del circuito. El calentamiento rápido del líquido crea corrientes de convección. Esto significa que el refrigerante calentado se expande enormemente y se precipita hacia la estructura de la caldera y hacia el sistema de calefacción. A menudo, esto es suficiente para garantizar que tenga lugar la operación a gran escala de la caldera doméstica, que tiene una longitud promedio del circuito de calefacción. Este método le permite calentar rápidamente todo el sistema, pero para una mejor circulación, también debe instalar una bomba de circulación convencional.

Gracias a la aplicación del principio de inducción magnética, el calentamiento del refrigerante en tales calderas es mucho más rápido que en las unidades con los ventiladores, y la pérdida de calor es mínima. En el núcleo, casi no hay escala, sin importar qué tan rígida y calcárea sea el agua.

Esto se debe a que los flujos del vórtice hacen que el núcleo vibre, lo que no permite que se forme una escala. Al mismo tiempo, burbujas de efervescencia en su cuerpo, limpiar la superficie del núcleo. Debido a la rigidez de todo el sistema, el refrigerante toma el máximo( 98%) de la cantidad de calor liberado. Por lo tanto, estos parámetros aumentan en gran medida la eficiencia de la caldera, lo que afecta positivamente su economía y vida útil.

Pros y contras de las calderas de inducción

Las calderas de inducción tienen una serie de ventajas incondicionales sobre las calderas convencionales en los calentadores eléctricos:

• Indicadores de eficiencia estables de hasta el 99% durante casi toda la vida útil.
• Sin elementos de calentamiento, lo que prolonga significativamente la vida útil del dispositivo.
• Sin partes móviles, lo que elimina por completo el desgaste mecánico y la necesidad de reemplazar los accesorios.
• La ausencia de conexiones internas extraíbles no permite la ocurrencia de una fuga.
• Disponibilidad total de trabajo incluso con corriente continua o baja tensión en la red.
• Calentamiento muy rápido a la temperatura deseada del refrigerante( 5 - 7 min).
• Un grado suficientemente alto de seguridad eléctrica y contra incendios, correspondiente a la clase II debido al uso de un núcleo no conectado directamente con el inductor.
• No es necesario instalar una chimenea y proporcionar una habitación separada debajo de la caldera. No es necesario atraer especialistas altamente calificados para instalar este sistema.
• La vida útil estándar del dispositivo es de hasta 25 años e incluso más. Depende directamente de la estanqueidad de la costura exterior sellada y del gran espesor de los tubos de metal para el núcleo.Él no necesita ningún mantenimiento preventivo durante toda la vida.
• La caldera puede usar todos los fluidos de transferencia de calor disponibles: aceite, agua, anticongelante, etilenglicol sin ninguna preparación previa.
• Puede cambiar el funcionamiento del refrigerante solo una vez en 10 años.
• Buena protección contra sobrecalentamiento y diversos accidentes, silenciosidad durante el funcionamiento.
• Las calderas están equipadas con sistemas electrónicos de control automático.
• No hay escala dentro del circuito.
• Posibilidad de conectar la caldera a cualquier sistema de calefacción de tipo cerrado.
• El calentamiento mínimo posible del refrigerante es de 35 ° C.

Pero las calderas de inducción tienen inconvenientes, tanto antes de otros dispositivos de calentamiento, como en parámetros específicos individuales.

• Estas calderas solo se pueden conectar a un circuito de calefacción cerrado, a menudo con circulación forzada del refrigerante
• . El peso de la caldera es lo suficientemente grande para dimensiones más bien pequeñas. El peso de una caldera de 2.5 kW es de al menos 23 kg a una altura máxima de 45 cm y un diámetro de 12 cm.
• El precio, que es más alto que el de otras calderas, se debe a la presencia de una parte costosa: el inversor.
• Generado a una distancia de varios metros de la interferencia de radio de la caldera en la banda de onda larga, onda media y VHF.No tienen ningún efecto sobre el cuerpo humano, pero son bien sentidos por los animales domésticos y el equipo electrónico.

Instalación de caldera de inducción y sistema de control

La instalación de tales calderas solo es posible en un sistema de calefacción cerrado. Esto requiere la presencia de un tanque de expansión-tanque de expansión y una bomba para la circulación forzada del refrigerante.

De acuerdo con las instrucciones, la caldera de inducción se establece de forma estrictamente vertical. Después de eso, el tubo de retorno del circuito de calefacción se conecta a la tubería de bifurcación inferior. La salida se encuentra en la parte superior del dispositivo( en el lateral o en la parte superior).La tubería de alimentación está en bucle.

El peso de la caldera que se está montando es bastante serio, por lo que las fijaciones deben recibir la atención más especial. Deben ser muy confiables, teniendo en cuenta que cuando la caldera está funcionando su peso aumentará significativamente debido al refrigerante entrante. La distancia lateral desde la caldera a los objetos y paredes circundantes es de 300 mm. La distancia al piso y al techo es de 800 mm y no menos. Una condición importante y obligatoria para la instalación de tales calderas es su conexión a tierra. Con él, es posible usar tuberías de metal y de metal y plástico.

Un grupo de dispositivos de seguridad está integrado al lado del accesorio de salida: una válvula de voladura, un manómetro, un respiradero. El tanque de expansión está instalado en un área conveniente de la tubería de retorno del sistema. Las válvulas de cierre están montadas principalmente después del grupo de seguridad.

La instalación de todo el sistema de control, así como de la propia caldera, debe llevarse a cabo de acuerdo con las normas y normas vigentes del PUE, los esquemas y las condiciones que figuran en la ficha técnica incluida en el kit.

Ejemplos de estructuras de fabricación propia

Si no va a utilizar una caldera de inducción para la calefacción principal en una casa privada, pero quiere equiparlos con una casa de campo o un garaje, entonces puede intentar diseñarlo usted mismo. Hay dos formas de hacer esto.

La primera versión de

Para implementarlo, necesita piezas de tubos de plástico y un inversor de soldadura. Al tener conocimientos elementales en el campo de la física y saber cómo usar cortadores de alambre, puede hacer usted mismo un modelo de inducción elemental. Para hacer esto, debe comprar un inversor de soldadura de alta frecuencia ya creado con un ajuste suave de la capacidad de corriente de hasta 15 amperios o incluso más. Para calentar un área grande, es mejor elegir un aparato mucho más potente. Todavía necesita una varilla de alambre de acero inoxidable o piezas ordinarias de alambre de acero. Esto es necesario para cumplir el rol del elemento calentado. Su longitud es de aproximadamente 50 mm, con un diámetro de 7 mm.

Un componente importante es el cable de cobre, que se puede comprar fácilmente en cualquier tienda temática. No use bobinas de bobinas viejas. El cuerpo, que es la base de la bobina de inducción, es al mismo tiempo parte de la tubería, por lo que se puede hacer a partir de una tubería de plástico con paredes gruesas. Su diámetro interno debe ser de 50 mm. A este cuerpo, dos boquillas de salida se unen para recibir el frío y el retorno del refrigerante caliente. Todo el espacio interno del cuerpo debe estar completamente lleno de cables y cubierto con una malla de metal para que no duerman lo suficiente.

Una bobina de inducción se fabrica de la siguiente manera: alrededor de una tubería de plástico ya preparada, el alambre de cobre esmaltado se enrolla gradualmente. Te tomará aproximadamente 90 vueltas. El dispositivo hecho a sí mismo resultante debe estar conectado a la red de tuberías. Una pequeña sección de la tubería se corta de la tubería y en su lugar se instala una caldera de inducción de fabricación propia. Está conectado a través de un inversor y simplemente arranca el agua.

La segunda versión de

Esta opción implica el uso de un transformador trifásico con capacidad y fijación. Además, también necesitará una máquina de soldadura. Para hacer que el dispositivo que necesita para soldar dos tubos de tal manera que se vean como un bagel en una sección. Este diseño realiza funciones conductivas y de calentamiento. Luego enrolle el bobinado, directamente al cuerpo de la caldera para un trabajo más eficiente, a pesar del pequeño peso y tamaño. El circuito de calefacción estándar se utiliza aquí: recibe una gran cantidad de energía térmica cuando entra en contacto con el devanado.

El diseño de este diseño es algo más complicado que en la primera versión. La caldera está equipada con dos boquillas, tanto para la entrada de refrigerante frío como para la salida calentada. Si creas y construyes de forma independiente una cubierta protectora, entonces puedes minimizar la pérdida de calor.

cuenta con auto-instalación y operación de hecho a sí mismo calderas

Como en el caso de las calderas, producido en la fábrica para la instalación de una unidad de inducción casera puede ir único sistema de calefacción cerrado. Debe incluir una bomba centrífuga, que crea una circulación constante del refrigerante dentro del sistema de calefacción. Las tuberías de plástico que son comunes en la actualidad no pueden ser más adecuadas para instalar una caldera de inducción de fabricación propia. En este caso, se deben cumplir todos los estándares relacionados con la instalación de las calderas de las tiendas. Si instala los controles y dispositivos de seguridad en el sistema, entonces su instalación hecha a sí misma no será mucho menos que sus homólogos de fábrica.

Aunque es bastante difícil fabricar un dispositivo así, y es mejor no realizar esta tarea sin tener "manos directas", es un placer explotarlo. Después de todo, junto con la comodidad de la operación, también obtenemos un gran ahorro de energía.