Calderas de calentamiento por inducción: tipos, descripción general de ventajas y desventajas, cómo elegir un buen modelo.
En el mercado de electrodomésticos, la caldera de calentamiento por inducción sigue siendo una novedad, aunque la popularidad de una solución tan innovadora está creciendo rápidamente. Entre calderas electricas Los modelos de inducción representan alrededor del 30%. ¿En qué se diferencia esta unidad de sus competidores con elementos calefactores o electrodos convencionales?
Le contamos todo sobre el principio de funcionamiento y las ventajas únicas de los equipos cuyo funcionamiento se basa en el uso de la inducción. En nuestro artículo propuesto, sus variedades se presentan y describen en detalle. Nuestros consejos de instalación lo ayudarán a instalar o actualizar fácilmente el sistema de calefacción de una cabaña, tienda o almacén.
El contenido del artículo:
Características de diseño y operación.
Una caldera de inducción es capaz de generar calor y calentar estancias gracias a la inducción electromagnética. Este fenómeno físico fue descubierto por Faraday durante sus experimentos con una barra magnética cilíndrica, alrededor de la cual se enrollaba un alambre de cobre en forma de espiral.
Diseño de unidad de inducción.
Una caldera de calentamiento por inducción moderna también incluye un inductor y un núcleo. Cuando una corriente eléctrica alterna pasa a través de una bobina, se genera un campo electromagnético.
El campo genera corrientes eléctricas parásitas que calientan el núcleo, cuyo calor se transfiere al refrigerante. La cantidad de este calor está determinada por la fórmula de Joule-Lenz.
Una caldera de calentamiento por inducción consta de dos partes principales.En uno de ellos, formado por una bobina y un núcleo, se forma un campo magnético. La segunda parte es un intercambiador de calor con fluido de trabajo (refrigerante).
La función de refrigerante la realiza agua corriente o una mezcla de agua y etilenglicol. Es posible utilizar otros líquidos, cuya elección depende del modelo específico de caldera.
El sistema de calefacción con caldera de inducción está siempre encendido. circuito cerrado. El esquema de instalación también incluye un tanque de membrana, el cual es necesario para recibir el exceso de agua que se produce debido a su expansión térmica. Si dicho tanque no está incluido en el paquete, deberá adquirirse por separado.
Características específicas de uso en circuitos de calefacción.
Las calderas de inducción están diseñadas para funcionar en un sistema de circulación forzada. Por lo tanto, el diagrama de conexión debe incluir bomba de circulación, estimulando el movimiento del fluido de trabajo a lo largo del circuito de calefacción.
Esta necesidad se debe a los volúmenes relativamente pequeños de intercambiadores de calor. – Debido al rápido calentamiento, el agua que contienen hierve más rápido de lo que ocurre la circulación gravitacional.
En los sistemas multicircuito, se instalan bombas de circulación en cada circuito. Si la casa tiene un sistema de piso con calefacción, entonces el paquete debe incluir un colector de distribución y una bomba adicional.
El sistema de control de la caldera incluye, además del termostato y los sensores de temperatura, los llamados grupo de seguridad, que está diseñado para evitar el sobrecalentamiento, el exceso de presión y el punto de rotura de las piezas.
El grupo de seguridad suele incluir un manómetro, salidas de aire y válvulas de seguridad. La protección contra sobretensiones se implementa mediante componentes automáticos. El tratamiento de piezas individuales con un compuesto aumenta su protección. Gracias a los componentes de protección se garantiza un funcionamiento seguro e ininterrumpido de la caldera.
Las calderas de inducción domésticas, según la potencia nominal, funcionan con un voltaje de 220 V o 380 V a una frecuencia de corriente de 50 Hz. A caldera electrica conexión a la red, deberá notificar a su compañía eléctrica local (proveedor de electricidad) y obtener su aprobación.
La conexión puede ser monofásica o trifásica. Los cables utilizados para conectar la fuente de alimentación deben tener la sección transversal adecuada.
En un dispositivo de inducción, el calentamiento se controla encendiéndolo y apagándolo. Este proceso es ayudado sensores de temperatura (termopar) incluido en el sistema de control.
El usuario configura el modo de temperatura óptimo y la caldera, después de calentar el refrigerante a una determinada temperatura, se apaga automáticamente y, después de enfriarse, se enciende nuevamente.
Gracias al ciclo de calentamiento continuo del refrigerante, se mantiene un microclima confortable en las habitaciones con calefacción. En muchos modelos se muestran datos sobre temperatura y otros parámetros operativos, lo que facilita el control del funcionamiento del equipo.
Tipos de calderas de inducción.
Todos los modelos de calderas de inducción funcionan según el mismo principio, pero existen diferencias en su diseño. Según este criterio, se dividen convencionalmente en varios tipos, de los que se hablará más adelante.
Caja calderas. La carcasa de la caldera tiene forma cilíndrica. La carcasa contiene un inductor. Hay un intercambiador de calor tanto dentro como fuera del serpentín.
El fluido de trabajo que ingresa al tubo de entrada pasa a través del intercambiador de calor, se calienta y ingresa al circuito de calefacción a través del tubo superior. Calderas caja tipo en Rusia produce NPK «INERA" Son conocidos en el mercado bajo la marca. SAV.
Calderas con intercambiadores de calor volumétricos. Este tipo de caldera también se llama inductiva.conductivo. La unidad tiene un cuerpo metálico en forma de cilindro.
La carcasa contiene una bobina de inducción con una varilla ferromagnética que actúa como intercambiador de calor. Por inducción-conductivo Las calderas del mercado están representadas por la serie VIN. Fabricante – Planta de equipos térmicos “Energías Alternativas”.
Calderas con intercambiador de calor tubular. Las calderas de inducción clásicas cuentan con un intercambiador de calor en forma de un conjunto de tubos que rodean una bobina inductora. La primera unidad en el mercado fue precisamente una de estas unidades.
Calderas de inducción con inversores. Una caldera de inducción se puede complementar con un inversor, en el que la corriente eléctrica continua de las baterías se convierte en corriente alterna de alta frecuencia y solo luego se suministra al inductor.
Esta solución ayuda a obtener las corrientes parásitas necesarias para generar calor en ausencia de red eléctrica.
¿Qué necesitas saber sobre la instalación?
El conjunto de entrega de dispositivos eléctricos incluye un pasaporte técnico con una descripción detallada de las características e instrucciones que indican las reglas de instalación y funcionamiento. La instalación de calderas deberá realizarse según el manual adjunto.
Si hay alguna deficiencia, por ejemplo, si el sistema no tiene una bomba de circulación forzada, la caldera puede ser retirada del servicio de garantía. Por lo tanto, los fabricantes recomiendan contratar para la instalación plomeros experimentados o empleados capacitados de la organización que vendió el equipo eléctrico.
Se puede integrar una caldera de inducción en un sistema de calefacción existente como principal o como respaldo cuando se conecta en paralelo. En cuanto al lugar de instalación, es imperativo cumplir con las reglas estándar para todos los dispositivos de calefacción eléctrica.
El calefactor debe ubicarse al menos a 80 cm del techo y del suelo. El espacio con la pared debe ser de al menos 30 cm Como cualquier equipo eléctrico potente, la caldera de inducción debe estar conectada a tierra de acuerdo con GOST 12.2.007.0.
Ventajas de las calderas de calentamiento por inducción.
Las calderas de inducción tienen muchas ventajas absolutas y comparativas, incluidas las siguientes:
- la mayor eficiencia entre todas calderas electricas;
- constancia de las características energéticas;
- requisitos mínimos para refrigerante;
- mayor confiabilidad;
- registrar una larga vida útil;
- capacidad para trabajar de forma autónoma;
- instalación sencilla sin sistema de ventilación;
- sistema de control automático;
- no hay necesidad de entrega y almacenamiento de combustible:
- calentar el refrigerante a 95 grados;
- alto nivel de seguridad.
El dispositivo convierte la energía eléctrica en energía térmica con una eficiencia del 98-99%. Se necesitan entre 7 y 10 minutos para calentar el refrigerante. Un diseño simple en el que no hay piezas mecánicas móviles, las aleaciones de acero utilizadas como materiales de fabricación hacen que las calderas de inducción sean increíblemente duraderas.
Sólo los daños pueden inutilizar dichos equipos. aislamiento electrico. Pero como muestra la práctica de operar transformadores, que en su diseño son en muchos aspectos similares a las calderas de inducción, realmente pueden durar muchas décadas.
Según los fabricantes, las unidades que funcionan por inducción electromagnética proporcionan calefacción ininterrumpida de las habitaciones durante 100 mil horas, es decir, 30 temporadas de calefacción. Al mismo tiempo, su potencia no disminuye con el tiempo, lo que no se puede decir de los electrodos y los convencionales. elementos de calentamiento calderas.
Las mismas razones que determinan la durabilidad y la mayor confiabilidad de los calentadores de inducción también reducen los costos operativos. La caldera de inducción no requiere mantenimiento ni reparación regulares, lo que ahorra dinero.
En comparación con muchos otros combustibles, utilizar electricidad para calentar los hogares sigue siendo el más rentable. Especialmente se trata no gasificado asentamientos.
El diseño de la caldera de inducción certificada evita cortocircuitos. Los fabricantes afirman que cualquier modelo es de la clase más alta. seguridad ELECTRICA. No se debe confundir una caldera de inducción con un horno microondas, ya que utiliza una frecuencia diferente de corriente eléctrica para funcionar.
El calentamiento del refrigerante en una caldera de inducción se produce de manera uniforme. – La diferencia de temperatura en el sistema no supera los 30°C. Es decir, no hay sobrecalentamientos locales que puedan provocar un incendio, lo que hace que dichas unidades sean ignífugas.
Gracias a la magnetización del refrigerante, la vibración fina, invisible para los demás y la turbulencia turbulenta, prácticamente no se forman depósitos minerales en las calderas de inducción, lo que tiene un efecto beneficioso sobre la eficiencia. Recordemos que una capa gruesa de incrustaciones ralentiza la velocidad y la eficiencia del calentamiento del refrigerante.
Si sigue las reglas de funcionamiento especificadas en las instrucciones, después de la instalación y el ajuste del régimen de temperatura, no tendrá que pensar en la caldera durante toda la temporada de calefacción. A diferencia de "hermanos" de combustible sólido, los aparatos de inducción no requieren la carga regular de leña y carbón ni la eliminación de cenizas. No es necesario limpiar las tuberías, lo que los distingue de otros tipos. calderas electricas.
La caldera en sí y su equipamiento adicional ocupan poco espacio y pueden instalarse en una habitación pequeña. Los componentes del sistema de control permiten el uso de calderas de inducción junto con otros equipos de control climático.
Desventajas de los modelos de inducción.
Aún no existen soluciones técnicas ideales. Incluso el equipo más avanzado tiene sus inconvenientes, y una caldera de calentamiento por inducción no es una excepción.
Se caracteriza por:
- precio alto;
- peso pesado;
- ruido.
En la fabricación de calderas de inducción se utilizan materiales costosos, incluidos ferromagnetos que reaccionan a un campo magnético.
Para que la caldera realice su función, los ingenieros deben calcular con precisión el diámetro del cable de la bobina, el número de vueltas, el tamaño del núcleo y otros parámetros. Luego, todos estos cálculos deben implementarse en el producto terminado.
Por tanto, la producción de dispositivos de inducción es un proceso que requiere mucha mano de obra y metal, lo que conduce a elevados costes de producción. Al mismo tiempo, este inconveniente se compensa con una larga vida útil y unos costes operativos mínimos.
Las dimensiones compactas de la caldera se combinan con su importante peso, que se explica por la gran cantidad de piezas de acero. Algunos modelos pesan 40 kg. La caldera de inducción hace un ligero ruido durante el funcionamiento, pero este inconveniente se elimina fácilmente absorbente de sonido juntas que se recomienda instalar durante la instalación.
Reglas de selección de equipos.
Al elegir un modelo de caldera de inducción, los criterios principales son su potencia y las características de la habitación con calefacción. Suponen que para calentar 10 m2. m con una altura de techo de hasta 3 metros, se requiere 1 kW.
Por lo tanto, basta con dividir el área de la habitación calentada entre 10 y como resultado se obtendrá la potencia nominal requerida. caldera electrica. Por ejemplo, para una casa de 100 m2. m necesitarás un calentador de inducción de 10 kW.
Para no pagar de más por energía innecesaria y no congelarse si falta, es necesario evaluar las características específicas de una casa u otro objeto, incluidos los materiales de las paredes, el área de las ventanas, la presencia de aislamiento térmico, etc. y en base a estos datos elegir el equipo de calefacción.
No está de más preguntarle al vendedor sobre el factor de potencia, es decir, la relación entre la potencia activa y total del modelo seleccionado. Este indicador se llama coseno phi (porque φ) y se mide en voltios-amperios. Ayuda a determinar qué parte de la electricidad consumida se gasta directamente en calentar el refrigerante y qué parte se gasta en generar un campo magnético.
Los valores del factor de potencia oscilan entre 0 y 1. Calderas de inducción bien diseñadas porque φ es 0,97-0,98 kVA, lo que se considera un indicador excelente, ya que casi toda la electricidad consumida se gasta en calentar el fluido de trabajo.
Una variedad de modelos le permite elegir una opción para usar como fuente de calor principal o de respaldo. Las potentes calderas que funcionan con una tensión de 380 V son capaces de calentar de forma independiente casas grandes e instalaciones comerciales e industriales.
Efectivo para uso en la casa de campo o en el garaje. caldera de inducción puedes hacerlo con tus propias manos. El siguiente artículo proporcionará una guía detallada para montar un producto casero útil.
Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.
El video demostrará claramente el principio de funcionamiento de la unidad de inducción:
Opinión de expertos sobre la seguridad del uso de una caldera de inducción:
Presentaciones en vídeo de calderas de inducción de ZSTM (Planta de Ingeniería Tecnológica de Siberia):
Las calderas de calentamiento por inducción tienen muchas ventajas y ventajas competitivas con desventajas menores o fácilmente eliminables. Qué beneficiosa es esta opción para calentar una casa en particular solo se puede decidir sopesando los pros y los contras.
Un hecho indiscutible sigue siendo el crecimiento constante de la demanda de este tipo de equipos, y es probable que esta tendencia continúe en el futuro.
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