Caldeira de aquecimento por indução: tudo sobre o princípio da operação + 2 versões do dispositivo com as próprias mãos

No processo de planejamento de um sistema de aquecimento em uma residência de verão ou em uma casa de campo, muitos estão tentando resolver o problema dos custos de energia excessivos, instalando uma caldeira de aquecimento por indução. Além de poupar energia, seu dispositivo é tal que permite gerenciar sem emissões nocivas para o meio ambiente e não representa nenhum perigo no processo de uso. Um argumento importante a seu favor é a possibilidade de sua auto-construção. Neste artigo, consideramos o que é uma caldeira de aquecimento por indução: tudo sobre o princípio da operação + 2 versões do dispositivo por si mesmo. Além disso, tornaremos claras as suas vantagens em relação às caldeiras elétricas convencionais e às unidades de gás.

Arranjo de caldeiras de indução

O indutor do dispositivo interno de tal caldeira é um indutor( transformador).As caldeiras convencionais de indução doméstica são ligeiramente diferentes das industriais similares com um sistema de enrolamento cilíndrico. Em caldeiras domésticas compactas, o enrolamento do tipo toroidal de cobre é usado.

exterior conjunto da caixa é feita de metal pintado, seguida por uma camada espessa de isolamento térmico e eléctrico, no interior do qual há um núcleo que tem uma parede dupla.É feito de aço ferromagnético especial e tem uma espessura de parede de pelo menos 10 mm. O enrolamento toroidal, que é enrolado no núcleo, é o enrolamento primário.É nela que a energia do campo elétrico se transforma em um campo magnético, o que cria correntes de Foucault. Já sua energia é transferida para o enrolamento secundário. O papel do enrolamento secundário é o corpo do circuito, que, sob a ação desta energia, libera uma grande quantidade de calor transferida para o transportador de calor. O enrolamento toroidal permite criar unidades com pouco peso e dimensões.

princípio de funcionamento de caldeiras

indução como padrão geralmente entra na própria caldeira, conversor de semicondutores absolutamente necessário, chamou um inversor, disjuntores, termostato eletrônico. O próprio sensor de temperatura está localizado dentro do corpo da caldeira.

O trabalho das caldeiras de indução baseia-se no princípio da indução eletromagnética. Sua essência é que a energia elétrica consumida da rede cria um campo eletromagnético. O meio de aquecimento é fornecido à caldeira dentro da caldeira através de um tubo de água, que é soldado abaixo. Uma corrente alternada de 20 kHz é alimentada à caldeira através do inversor. Quando este dispositivo é ligado, a corrente flui através do enrolamento toroidal da caldeira. Neste caso, o núcleo de aço é aquecido a 750 graus em apenas 7 minutos.

O calor produzido é transferido para o meio de transferência de calor que circula dentro do circuito. O aquecimento rápido do líquido cria correntes de convecção. Isso significa que o refrigerante aquecido se expande muito e corre até a estrutura da caldeira e ainda mais no próprio sistema de aquecimento. Muitas vezes, isso é suficiente para assegurar que a operação em grande escala da caldeira doméstica, que tenha um comprimento médio do circuito de aquecimento, tenha lugar. Este método permite que você aqueça rapidamente todo o sistema, mas para uma melhor circulação, você também deve instalar uma bomba de circulação convencional.

Graças à aplicação do princípio da indução magnética, o aquecimento do refrigerante em tais caldeiras é muito mais rápido do que nas unidades com ventiladores, e a perda de calor é mínima. No núcleo, quase não há escala, não importa quão rígida e calcária seja a água.

Isso ocorre porque o fluxo de vórtice faz com que o núcleo vibre, não permitindo a formação de escala. Simultaneamente, as bolhas de efervescência em seu corpo, limpam a superfície do núcleo. Devido ao aperto de todo o sistema, o refrigerante leva o máximo( 98%) da quantidade de calor liberada. Assim, esses parâmetros aumentam consideravelmente a eficiência da caldeira, o que afeta positivamente a economia e a vida útil.

Prós e contras de caldeiras de indução aquecedores

indução têm uma série de vantagens indiscutíveis sobre caldeiras TENah convencional:

• Indicadores de eficiência estáveis ​​até 99% durante quase toda a vida útil.
• Sem elementos de aquecimento, o que prolonga significativamente a vida útil do dispositivo.
• Nenhuma peça móvel, que elimina completamente o desgaste mecânico e a necessidade de substituir os acessórios.
• A ausência de conexões internas removíveis não permite a ocorrência de vazamento.
• Disponibilidade completa de trabalho, mesmo com corrente contínua ou baixa tensão na rede.
• Aquecimento muito rápido para a temperatura desejada do refrigerante( 5 - 7 min).
• Um grau suficientemente alto de segurança elétrica e de incêndio, correspondente à classe II devido ao uso de um núcleo não conectado diretamente com o indutor.
• Não é necessário instalar uma chaminé e fornecer uma sala separada sob a caldeira. Não é necessário atrair especialistas altamente qualificados para instalar este sistema.
• A vida padrão do dispositivo é de até 25 anos e ainda mais. Depende diretamente do aperto da costura exterior selada e da grande espessura dos tubos metálicos para o núcleo. Ele não precisa de manutenção preventiva durante toda a vida.
• A caldeira pode usar todos os fluidos de transferência de calor disponíveis: óleo, água, anticongelante, etilenoglicol sem qualquer preparação preliminar.
• Você pode alterar o funcionamento do refrigerante apenas uma vez em 10 anos.
• Boa proteção contra superaquecimento e vários acidentes, sem silêncio durante a operação.
• As caldeiras estão equipadas com sistemas eletrônicos de controle automatizado.
• Não há escala dentro do circuito.
• Possibilidade de conectar a caldeira a qualquer sistema de aquecimento de tipo fechado.
• O aquecimento mínimo possível do refrigerante é de 35 ° C.

Mas as caldeiras de indução têm inconvenientes, tanto antes de outros dispositivos de aquecimento como em parâmetros específicos individuais.

• Essas caldeiras só podem ser conectadas a um circuito de aquecimento fechado, muitas vezes com circulação forçada do refrigerante
• . O peso da caldeira é grande o suficiente para dimensões bastante pequenas. O peso de uma caldeira de 2,5 kW é de pelo menos 23 kg a uma altura total de 45 cm e um diâmetro de 12 cm.
• O preço, maior que o de outras caldeiras, é devido à presença de uma parte cara - o inversor.
• Gerado a uma distância de vários metros da interferência de rádio da caldeira na banda de ondas longas, ondas médias e até VHF.Eles não têm efeito sobre o corpo humano, mas são bem sentidos por animais domésticos e equipamentos eletrônicos.

Instalação da caldeira de indução e do sistema de controle

A instalação de tais caldeiras é possível somente em um sistema de aquecimento fechado. Isso requer a presença de um tanque de expansão tanque de expansão e uma bomba para circulação forçada do refrigerante.

De acordo com as instruções, a caldeira de indução é ajustada estritamente verticalmente. Depois disso, o tubo de retorno do circuito de aquecimento está conectado ao tubo de derivação inferior. A saída está localizada na parte superior do dispositivo( no lado ou na parte superior).O encanamento da alimentação é encadeado.

O peso da caldeira que está sendo montado é bastante grave, então as fixações precisam ser dadas a atenção mais especial. Eles devem ser muito confiáveis, levando em conta que, quando a caldeira estiver operando, seu peso aumentará significativamente devido ao refrigerante recebido. A distância lateral da caldeira aos objetos e paredes circundantes é de 300 mm. A distância ao chão e ao teto é de 800 mm e não menos. Uma condição importante e obrigatória para a instalação de tais caldeiras é a sua aterramento. Com isso, é possível usar tubos metálicos e de metal e plástico.

Um grupo de dispositivos de segurança é construído ao lado do acessório de saída: uma válvula de jateamento, um manômetro, uma ventilação. O tanque de expansão está instalado em uma área conveniente do tubo de retorno do sistema. As válvulas de corte são montadas principalmente após o grupo de segurança.

A instalação de todo o sistema de controle, bem como a própria caldeira, deve ser realizada de acordo com as regras e normas vigentes do PUE, os esquemas e as condições contidas na folha técnica incluída no kit.

Exemplos de estruturas auto-fabricadas

Se você não vai usar uma caldeira de indução para realizar o aquecimento principal em uma casa particular, mas deseja equipá-los com uma dacha ou garagem, então você pode tentar projetá-lo sozinho. Existem duas maneiras de fazer isso.

A primeira versão do

Para implementá-lo, você precisa de peças de tubos de plástico e um inversor de soldagem. Com conhecimento elementar no campo da física e sabendo como usar cortadores de fio, você pode criar um modelo de indução elementar. Para fazer isso, você precisa comprar um inversor de soldagem de alta freqüência já criado com um ajuste suave da capacidade atual de até 15 amperes ou mesmo maior. Para aquecer uma área grande, é melhor escolher um aparelho muito mais poderoso. Ainda precisa de um fio-máquina feito de aço inoxidável ou peças comuns de fio de aço. Isto é necessário para cumprir o papel do elemento aquecido. O comprimento é de cerca de 50 mm, com um diâmetro de 7 mm.

Um componente importante é o fio de cobre, que pode ser facilmente comprado em qualquer loja temática. Não use bobinas de bobinas antigas. O corpo, que é a base da bobina de indução, é ao mesmo tempo parte da tubulação, de modo que pode ser feito de um tubo de plástico com paredes grossas. O diâmetro interno deve ser de 50 mm. Para este corpo, dois injetores de saída estão presos para receber o resfriado e o retorno do refrigerante quente. Todo o espaço interno do corpo deve ser completamente preenchido com pedaços de fio e coberto com uma malha de metal para que eles não dormem o suficiente.

A bobina de indução é feita da seguinte forma: em torno do tubo de plástico previamente preparado, o fio de cobre esmaltado é enrolado gradualmente. Levará aproximadamente 90 voltas. O dispositivo auto-fabricado resultante deve estar conectado à rede de pipeline. Uma pequena seção do tubo é cortada da tubulação, e uma caldeira de indução auto-feita está instalada. Ele é conectado através de um inversor e simplesmente inicia a água.

A segunda versão do

Esta opção envolve o uso de um transformador trifásico com capacidade e fixação. Além disso, você também precisará de uma máquina de solda. Para fazer o dispositivo, você precisa soldar dois tubos de forma que eles pareçam um bagel em uma seção. Este design executa funções condutoras e de aquecimento. Em seguida, arremessa o enrolamento, diretamente para o corpo da caldeira, a fim de um trabalho mais eficiente, apesar do pequeno peso e tamanho. O circuito de aquecimento padrão é usado aqui: ele recebe uma grande quantidade de energia térmica quando entra em contato com o enrolamento.

O design deste design é um pouco mais complicado do que na primeira versão. A caldeira está equipada com dois bicos, ambos para entrada de refrigerante frio e para a saída aquecida. Se você inventar e construir de forma independente uma capa protetora, então você pode minimizar a perda de calor.

Características da auto-instalação e operação de caldeiras auto-fabricadas

Como no caso das caldeiras produzidas na planta, apenas um sistema de aquecimento fechado pode ser usado para montar uma unidade de indução auto-fabricada. Deve incluir uma bomba centrífuga, que cria uma circulação constante do refrigerante dentro do sistema de aquecimento. As tubulações de plástico que são comuns hoje não podem ser mais adequadas para a instalação de uma caldeira de indução auto-fabricada. Todas as normas relativas à instalação de caldeiras de lojas devem ser plenamente observadas neste caso. Se você instalar os controles e dispositivos de segurança no sistema, sua instalação auto-fabricada não será muito menor do que suas equivalentes de fábrica.

Embora seja bastante difícil fabricar esse dispositivo, e é melhor não realizar esta tarefa sem ter "mãos diretas", é um prazer explorá-lo. Afinal, juntamente com a conveniência de operação, também recebemos sérias economias de energia.