Inductieverwarmingsketels: typen, overzicht van de voor- en nadelen, hoe u een goed model kiest

Op de markt voor huishoudelijke apparaten blijft de inductieverwarmingsketel een noviteit, hoewel de populariteit van een dergelijke innovatieve oplossing snel groeit. Te midden van elektrische ketels Inductiemodellen zijn goed voor ongeveer 30%. Hoe verschilt dit apparaat van zijn concurrenten met conventionele verwarmingselementen of elektroden?

Wij vertellen u alles over het werkingsprincipe en de unieke voordelen van apparatuur waarvan de werking gebaseerd is op het gebruik van inductie. In ons voorgestelde artikel worden de variëteiten in detail gepresenteerd en beschreven. Met onze installatietips kunt u eenvoudig het verwarmingssysteem van een huisje, winkel of magazijn installeren of upgraden.

Kenmerken van ontwerp en bediening

Een inductieketel kan dankzij elektromagnetische inductie warmte genereren en kamers verwarmen. Dit natuurkundige fenomeen werd door Faraday ontdekt tijdens zijn experimenten met een cilindrische magnetische staaf, waarrond koperdraad in de vorm van een spiraal was gewikkeld.

Ontwerp van inductie-eenheid

Een moderne inductieverwarmingsketel bevat ook een inductor en een kern. Wanneer een elektrische wisselstroom door een spoel loopt, ontstaat er een elektromagnetisch veld.

Het veld genereert elektrische wervelstromen die de kern verwarmen, waarvan de warmte wordt overgedragen aan het koelmiddel. De hoeveelheid van deze warmte wordt bepaald door de Joule-Lenz-formule.

Een inductieverwarmingsketel is een complexe eenheid met meerdere componenten. Om het werkingsprincipe van een inductieapparaat beter te begrijpen, is het de moeite waard om de natuurkundecursus op school te onthouden

Een inductieverwarmingsketel bestaat uit twee hoofdonderdelen.In een ervan, bestaande uit een spoel en een kern, wordt een magnetisch veld gevormd. Het tweede deel is een warmtewisselaar met werkvloeistof (koelvloeistof).

De koelmiddelfunctie wordt uitgevoerd door gewoon water of een mengsel van water en ethyleenglycol. Het is mogelijk om andere vloeistoffen te gebruiken, waarvan de keuze afhangt van het specifieke ketelmodel.

Het verwarmingssysteem met inductieboiler is altijd ingeschakeld gesloten circuit. Het installatieschema bevat ook een membraantank, die nodig is om overtollig water op te vangen dat ontstaat als gevolg van thermische uitzetting. Als een dergelijke tank niet in het pakket is inbegrepen, moet deze afzonderlijk worden aangeschaft.

Bijzonderheden over het gebruik in verwarmingscircuits

Inductieketels zijn ontworpen om te werken in een geforceerd circulatiesysteem. Daarom moet het aansluitschema zijn opgenomen circulatiepomp, waardoor de beweging van de werkvloeistof langs het verwarmingscircuit wordt gestimuleerd.

Deze behoefte is te wijten aan de relatief kleine volumes warmtewisselaars – Door de snelle verwarming kookt het water erin sneller dan er zwaartekrachtcirculatie optreedt.

Inductieketels worden compleet geleverd met een afstandsbediening die is ontworpen om de werking van verwarmingsapparatuur te automatiseren

Bij systemen met meerdere circuits worden op elk circuit circulatiepompen geïnstalleerd. Als het huis een vloerverwarmingssysteem heeft, moet het pakket een distributiespruitstuk en een extra pomp bevatten.

Het ketelbesturingssysteem omvat naast de thermostaat en temperatuursensoren de zogenaamde beveiligings groep, dat is ontworpen om oververhitting, overdruk en het breekpunt van onderdelen te voorkomen.

De veiligheidsgroep omvat meestal een manometer, ventilatieopeningen en veiligheidsventielen. Overspanningsbeveiliging wordt gerealiseerd met behulp van automatische componenten. Het behandelen van afzonderlijke onderdelen met een compound verhoogt hun bescherming. Dankzij de beveiligingscomponenten is een veilige en ononderbroken werking van de ketel gegarandeerd.

Het montageschema van een verwarmingssysteem met een inductieketel moet een expansievat en een veiligheidsgroep bevatten die overdruk in een gesloten circuit voorkomt

Huishoudelijke inductieketels werken, afhankelijk van het nominale vermogen, op een spanning van 220 V of 380 V bij een stroomfrequentie van 50 Hz. Naar elektrische ketel aansluiting op het elektriciteitsnet, dient u uw plaatselijke elektriciteitsbedrijf (elektriciteitsleverancier) op de hoogte te stellen en hun goedkeuring te verkrijgen.

De aansluiting kan eenfasig of driefasig zijn. De draden die worden gebruikt om de voeding aan te sluiten, moeten de juiste doorsnede hebben.

Bij een inductieapparaat wordt de verwarming geregeld door het apparaat aan en uit te zetten. Dit proces wordt geholpen temperatuur sensoren (thermokoppel) opgenomen in het besturingssysteem.

Een dwarsdoorsnede van een inductieketel die de bewegingsrichting van het koelmiddel aangeeft. In koude toestand komt het koelmiddel via de onderste buis binnen en wordt na verwarming via de bovenste buis in het verwarmingssysteem geleverd

De gebruiker stelt de optimale temperatuurmodus in en de ketel wordt, na het verwarmen van de koelvloeistof tot een bepaalde temperatuur, automatisch uitgeschakeld en na het afkoelen weer ingeschakeld.

Dankzij de continue verwarmingscyclus van het koelmiddel wordt in verwarmde ruimtes een comfortabel microklimaat gehandhaafd. In veel modellen worden gegevens over temperatuur en andere bedrijfsparameters weergegeven, waardoor het gemakkelijker wordt om de werking van de apparatuur te controleren.

Optioneel worden inductieverwarmingsketels uitgerust met GSM-modules om de kamertemperatuur te regelen en te regelen via een smartphone, waar ook ter wereld waar er internettoegang is. Wanneer u terugkeert van vakantie of zakenreis, kunt u de verwarming vooraf inschakelen en het huis gereedmaken voor uw komst

Soorten inductieketels

Alle modellen inductieketels werken volgens hetzelfde principe, maar er zijn verschillen in hun ontwerp. Volgens dit criterium zijn ze conventioneel verdeeld in verschillende typen, die verder zullen worden besproken.

Behuizing ketels. Het ketelhuis heeft een cilindrische vorm. De behuizing bevat een inductor. Zowel binnen als buiten de spoel bevindt zich een warmtewisselaar.

De werkvloeistof die de inlaatleiding binnendringt, passeert de warmtewisselaar, warmt op en komt via de bovenste buis het verwarmingscircuit binnen. Ketels behuizing type in Rusland produceert NPK «INERA" Onder het merk zijn ze in de markt bekend SAV.

Ketels met volumetrische warmtewisselaars. Dit type ketel wordt ook wel inductief genoemdgeleidend. De unit heeft een metalen behuizing in de vorm van een cilinder.

In de behuizing bevindt zich een inductiespoel met een ferromagnetische staaf, die als warmtewisselaar fungeert. Inductief-geleidend ketels op de markt worden vertegenwoordigd door de VIN-serie. Fabrikant – thermische apparatuurfabriek "Alternatieve energie".

Ketels met een buisvormige warmtewisselaar. Klassieke inductieketels hebben een warmtewisselaar in de vorm van een stel buizen die rond een inductiespoel lopen. Het eerste exemplaar op de markt was zo'n apparaat.

Inductieketels met inverters. Een inductieketel kan worden aangevuld met een omvormer, waarbij de gelijkstroom van de batterijen wordt omgezet in hoogfrequente wisselstroom en pas daarna aan de inductor wordt geleverd.

Deze oplossing helpt bij het verkrijgen van de nodige wervelstromen om warmte te genereren bij afwezigheid van netstroom.

Door een omvormer te gebruiken in een circuit met inductieketels kunt u de stroomtoevoer naar elektrische apparatuur stabiliseren en deze beschermen tegen spanningspieken in het netwerk

Wat moet je weten over de installatie?

De leveringsset van elektrische apparaten bevat een technisch paspoort met een gedetailleerde beschrijving van de kenmerken en instructies die de regels voor installatie en bediening aangeven. De installatie van ketels moet worden uitgevoerd in overeenstemming met de bijgevoegde handleiding.

Als er tekortkomingen zijn, bijvoorbeeld als het systeem geen pomp voor geforceerde circulatie heeft, kan de ketel uit de garantieservice worden verwijderd. Fabrikanten raden daarom aan ervaren loodgieters of opgeleide medewerkers in te schakelen van de organisatie die de elektrische apparatuur voor installatie heeft verkocht.

Een inductieketel kan in een bestaand verwarmingssysteem worden ingebouwd als hoofdverwarming of als back-up wanneer deze parallel is aangesloten. Wat de installatielocatie betreft, moet u zich zeker houden aan de regels die standaard zijn voor alle elektrische verwarmingstoestellen.

De kachel moet minimaal 80 cm van het plafond en de vloer worden geplaatst. De opening met de muur moet minimaal 30 cm zijn.Net als elke krachtige elektrische apparatuur moet de inductieketel worden geaard in overeenstemming met GOST 12.2.007.0.

De doorsnede van de kabel die wordt gebruikt om de inductieketel aan te sluiten, wordt berekend op basis van het vermogen van de apparatuur.Elektrische bedrading wordt in kabelgoten of in golfplaten gelegd

Voordelen van inductieverwarmingsketels

Inductieketels hebben veel absolute en comparatieve voordelen, waaronder de volgende:

• hoogste efficiëntie van allemaal elektrische ketels;
• constantheid van energiekarakteristieken;
• minimumvereisten voor koelmiddel;
• verhoogde betrouwbaarheid;
• record lange levensduur;
• vermogen om autonoom te werken;
• eenvoudige installatie zonder ventilatiesysteem;
• automatisch controlesysteem;
• er is geen noodzaak voor levering en opslag van brandstof:
• het verwarmen van de koelvloeistof tot 95 graden;
• hoog beveiligingsniveau.

Het apparaat zet elektrische energie om in thermische energie met een rendement van 98-99%. Het duurt 7-10 minuten om de koelvloeistof op te warmen. Een eenvoudig ontwerp waarbij er geen bewegende mechanische onderdelen zijn en staallegeringen die als productiemateriaal worden gebruikt, maken inductieketels recordbrekend duurzaam.

Alleen schade kan dergelijke apparatuur uitschakelen. elektrische isolatie. Maar zoals de praktijk van het bedienen van transformatoren, die qua ontwerp in veel opzichten vergelijkbaar zijn met inductieketels, laat zien, kunnen ze in werkelijkheid tientallen jaren meegaan.

Volgens fabrikanten zorgen eenheden die werken als gevolg van elektromagnetische inductie voor een ononderbroken verwarming van kamers gedurende 100 duizend uur, dat wil zeggen 30 verwarmingsseizoenen. Tegelijkertijd neemt hun vermogen in de loop van de tijd niet af, wat niet gezegd kan worden over elektrode en conventioneel verwarmingselementen ketels.

Inductieketels kunnen zowel als hoofd- als als extra uitrusting worden gebruikt.Bijvoorbeeld het klaarmaken van koelvloeistof voor een onregelmatig gebruikt vloerverwarmingssysteem

Dezelfde redenen die de duurzaamheid en grotere betrouwbaarheid van inductieverhitters bepalen, verlagen ook de bedrijfskosten. De inductieketel heeft geen regelmatig onderhoud en reparatie nodig, wat geld bespaart.

Vergeleken met veel andere brandstoffen blijft het gebruik van elektriciteit om huizen te verwarmen het meest kosteneffectief. Vooral het betreft niet-vergast nederzettingen.

Het ontwerp van de gecertificeerde inductieketel voorkomt kortsluiting. Fabrikanten beweren dat elk model van de hoogste klasse is electrische veiligheid. Een inductieketel moet niet worden verward met een magnetron, omdat deze een andere frequentie van elektrische stroom gebruikt om te werken.

De verwarming van het koelmiddel in een inductieketel vindt gelijkmatig plaats – Het temperatuurverschil in het systeem bedraagt ​​maximaal 30°C. Dat wil zeggen dat er geen lokale oververhitting is die tot brand zou kunnen leiden, waardoor dergelijke eenheden brandveilig zijn.

Dankzij de magnetisatie van het koelmiddel, fijne trillingen, onzichtbaar voor anderen, en turbulente turbulentie vormen zich in inductieketels vrijwel geen minerale afzettingen, wat een gunstig effect heeft op het rendement. Laten we niet vergeten dat een dikke laag kalk de snelheid en efficiëntie van het verwarmen van de koelvloeistof vertraagt.

Om het vermogen te vergroten, kan het een cascade van drie of meer inductieketels gebruiken met een gemeenschappelijke schakelkast. Deze oplossing zal een herenhuis met twee verdiepingen helpen verwarmen

Als u de bedieningsregels volgt die in de instructies zijn gespecificeerd, hoeft u na installatie en instelling van het temperatuurregime niet het hele stookseizoen aan de ketel te denken. in tegenstelling tot vaste brandstof "broers"Voor inductieapparaten is het niet nodig om regelmatig brandhout en kolen te laden en de as te verwijderen. Er is geen leidingreiniging nodig, wat ze onderscheidt van andere typen elektrische ketels.

De ketel zelf en de aanvullende apparatuur nemen weinig ruimte in beslag en kunnen in een kleine ruimte worden geïnstalleerd. De componenten van het besturingssysteem maken het gebruik van inductieketels in combinatie met andere klimaatbeheersingsapparatuur mogelijk.

Inductieketels kunnen worden geïntegreerd in een intelligent besturingssysteem voor huisapparatuur, genaamd “Smart Home”

Nadelen van inductiemodellen

Er bestaan ​​nog geen ideale technische oplossingen. Zelfs de meest geavanceerde apparatuur heeft zijn nadelen, en een inductieverwarmingsketel is daarop geen uitzondering.

Het wordt gekenmerkt door:

• hoge prijs;
• zwaar gewicht;
• lawaai.

Bij de vervaardiging van inductieketels worden dure materialen gebruikt, waaronder ferromagneten die reageren op een magnetisch veld.

Om de ketel zijn functie te laten vervullen, moeten ingenieurs nauwkeurig de diameter van de spoeldraad, het aantal windingen, de grootte van de kern en andere parameters berekenen. Vervolgens moeten al deze berekeningen in het eindproduct worden geïmplementeerd.

De productie van inductieapparaten is dus een arbeidsintensief en metaalintensief proces, wat tot hoge productiekosten leidt. Tegelijkertijd wordt dit nadeel gecompenseerd door een lange levensduur en minimale bedrijfskosten.

De compacte afmetingen van de ketel worden gecombineerd met het aanzienlijke gewicht, wat wordt verklaard door het grote aantal stalen onderdelen. Sommige modellen wegen 40 kg. De inductieketel maakt tijdens het gebruik een klein geluid, maar dit nadeel kan gemakkelijk worden geëlimineerd geluidsabsorberend pakkingen die tijdens de installatie moeten worden geïnstalleerd.

Regels voor uitrustingselectie

Bij het kiezen van een inductieketelmodel zijn de belangrijkste criteria het vermogen en de kenmerken van de verwarmde ruimte. Ze gaan ervan uit dat voor het verwarmen van 10 m². m. bij een plafondhoogte tot 3 meter is 1 kW vereist.

Het is dus voldoende om de oppervlakte van de verwarmde kamer door 10 te delen en als resultaat wordt het vereiste nominale vermogen verkregen elektrische ketel. Voor een huis van bijvoorbeeld 100 vierkante meter. m. je hebt een inductieverhitter van 10 kW nodig.

Als u het benodigde ketelvermogen niet met hoge nauwkeurigheid wilt berekenen, kunt u een vereenvoudigde optie gebruiken. Volgens dit kunnen inductieketels met een vermogen van slechts 3-4 kW een kamer met een oppervlakte van 30-40 m² verwarmen

Om niet te veel te betalen voor onnodige stroom en niet te bevriezen als er een tekort aan is, is het noodzakelijk om de specifieke kenmerken van een huis of ander object te evalueren, inclusief muurmaterialen, raamoppervlak, aanwezigheid van thermische isolatie, enz., en kies op basis van deze gegevens verwarmingsapparatuur.

Het kan geen kwaad om de verkoper te vragen naar de arbeidsfactor, dat wil zeggen de verhouding tussen actief en totaal vermogen van het geselecteerde model. Deze indicator wordt cosinus phi (Сos φ) en wordt gemeten in volt-ampère. Het helpt om te bepalen welk deel van de verbruikte elektriciteit direct wordt besteed aan het verwarmen van de koelvloeistof, en welk deel wordt besteed aan het genereren van een magnetisch veld.

Vermogensfactorwaarden variëren van 0 tot 1. Goed ontworpen inductieketels Сos φ bedraagt ​​0,97-0,98 kVA, wat als een uitstekende indicator wordt beschouwd, omdat bijna alle verbruikte elektriciteit wordt besteed aan het verwarmen van de werkvloeistof.

Met een verscheidenheid aan modellen kunt u een optie kiezen voor gebruik als hoofd- of back-upwarmtebron. Krachtige ketels die op een spanning van 380 V werken, kunnen grote huizen, commerciële en industriële faciliteiten zelfstandig verwarmen.

Effectief voor gebruik in het landhuis of de garage inductie ketel je kunt het met je eigen handen maken. Het volgende artikel biedt een gedetailleerde handleiding voor het samenstellen van een nuttig zelfgemaakt product.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

De video zal het werkingsprincipe van de inductie-eenheid duidelijk demonstreren:

Deskundig advies over de veiligheid van het gebruik van een inductieketel:

Videopresentaties van inductieketels van ZSTM (Siberian Technological Engineering Plant):

Inductieverwarmingsketels hebben veel voordelen en concurrentievoordelen met kleine of gemakkelijk te elimineren nadelen. Hoe voordelig deze optie is voor het verwarmen van een bepaald huis, kan alleen worden bepaald door de voor- en nadelen tegen elkaar af te wegen.

Een onbetwistbaar feit blijft de constante groei van de vraag naar dergelijke apparatuur, en deze trend zal zich waarschijnlijk in de toekomst voortzetten.

Wilt u vertellen over uw eigen ervaring met het kiezen, installeren en bedienen van een inductieketel? U beschikt over nuttige informatie over een onderwerp die de moeite waard is om te delen met sitebezoekers. Schrijf opmerkingen, plaats foto's en stel vragen in het onderstaande blokformulier.