Caldeiras elétricas de indução para sistemas de aquecimento

Algumas características das caldeiras de indução

Já dissemos que o aquecimento elétrico é caro. E os consumidores precisam estar preparados para os altos custos de energia. Mas se for impossível construir aquecimento em uma caldeira de um tipo diferente, isso terá que ser tolerado. Observamos mais um fato - com a compra de uma caldeira de indução, não funcionará para economizar no aquecimento. O fato é que eles não têm economia de 20 a 30% em comparação com os elementos de aquecimento. Portanto, os custos serão os mesmos - muito altos.

Além disso, as caldeiras de indução não podem se orgulhar de uma eficiência de 100% - isso simplesmente não pode ser. Se algum fabricante alegar o contrário, ele mente descaradamente.Além disso, alguns mentem francamente sobre a eficiência acima - não caia nesses truques de marketing.

Os fabricantes recorrem a muitos outros truques. Por exemplo, eles afirmam com confiança que seus equipamentos não fazem barulho. Dissipamos o mito - os elementos de aquecimento também funcionam silenciosamente. Quanto à compacidade, é verdade. Mas os modelos TEN não diferem em grandes dimensões.

Vantagens e desvantagens

As qualidades positivas das caldeiras elétricas incluem:

• total silêncio durante a operação;
• não há odores, riscos de ignição de combustível ou outros riscos;
• as caldeiras podem ser reparadas e os custos são muito menores do que a restauração de outros tipos de unidades;
• as dimensões das caldeiras são pequenas e permitem que sejam colocadas em qualquer ponto conveniente do circuito de aquecimento;
• não há necessidade de alocar uma sala separada;
• sem chaminé, são necessários nós de passagem através de paredes ou tetos.

As desvantagens das caldeiras elétricas são consideradas:

• potência unitária superior a 5 kW requer o uso de uma conexão de 380 V, que não é fácil de obter;
• dependência completa da eletricidade;
• para conectar, você precisa de uma linha separada com fiação e disjuntores de alta qualidade;
• A eficiência das caldeiras elétricas é relativamente baixa;
• as tarifas de eletricidade são altas e variam de acordo com a região.

A eficiência das caldeiras elétricas é baixa, mas os modelos de indução são uma exceção - seu coeficiente chega a 98%.

Vantagens e desvantagens

Dispositivos de aquecimento, como caldeiras de indução, como outras unidades semelhantes, têm seus prós e contras. Ambos os lados positivos e negativos devem ser familiarizados em detalhes se você for instalar esse equipamento em sua casa.Para começar, vamos considerar quais são boas variedades de indução de caldeiras de aquecimento.

A principal vantagem de tais unidades é sua confiabilidade. Se esses produtos tiverem automação, eles poderão operar offline e os proprietários não precisarão monitorá-los constantemente. Ao mesmo tempo, apenas a ausência de um transportador de calor pode levar a uma avaria do dispositivo - então a caixa principal do sistema pode superaquecer demais e, como resultado, derreter.

As caldeiras de indução distinguem-se pela alta eficiência (mais de 90%). Obviamente, o valor específico depende principalmente do projeto do trocador de calor na unidade e de outras características estruturais de um modelo específico. As vantagens de tais unidades incluem o fato de que, ao longo dos anos, sua eficiência não diminui; portanto, mesmo depois de muito tempo, você não notará que seu sistema de aquecimento se tornou menos eficiente.

O equipamento de aquecimento por indução não está sujeito a avarias - não requer reparos frequentes e caros. Para instalar tal unidade, não é necessário construir ventilação ou chaminé adicionalmente, o que geralmente custa aos usuários uma boa quantia.

Serve esse equipamento por um longo tempo. Se você usar esses tipos de caldeiras de aquecimento corretamente, elas podem durar mais de 30 anos, pois não há nada para queimar nelas, porque o indutor é hermeticamente vedado na carcaça e é isolado de forma confiável do contato com o transportador de calor. Além disso, as curvas não são torcidas com força e são preenchidas com um composto protetor especial. Por esta razão, a possibilidade de danos às bobinas é minimizada.

O líquido em tais sistemas é aquecido a altas temperaturas. O valor mínimo é de 35 graus Celsius.Essas unidades são instaladas de forma bastante simples. Os modelos domésticos são um pedaço de tubo de tamanho pequeno, vedado em ambos os lados. Ao mesmo tempo, existem 2 conexões no corpo, necessárias para conectar o suprimento e o retorno do refrigerante. Existe também um cabo para ligar o automatismo. Conectar esses sistemas não é difícil - você pode lidar com esse trabalho simples sem o envolvimento de especialistas.

Os sistemas de aquecimento por indução são caracterizados pela alta eficiência. Eles são caracterizados por baixa inércia, de modo que o aquecimento do transportador de calor começa muito rapidamente (imediatamente após o início do sistema). Com a mesma rapidez, essas caldeiras desligam. Em tal aparelho, o refrigerante gasto não precisa ser trocado com muita frequência. É o suficiente para fazer isso uma vez a cada 10 anos.

Esses tipos de dispositivos de aquecimento, como regra, não vazam, pois não possuem conexões internas destacáveis. Essas unidades são capazes de operar tanto em corrente contínua quanto em baixa tensão na rede. Segundo os especialistas, a escala prejudicial não se acumula no elemento de aquecimento desses dispositivos. Isso se deve à vibração do núcleo (por causa disso, partículas em excesso não podem ser depositadas nele). Além disso, a incrustação não será coletada devido ao regime de temperatura do refrigerante (não superior a 90 graus Celsius) e ao isolamento do sistema, no qual um número limitado de transportadores pode estar presente.

Agora é hora de se familiarizar com seus contras:

• Em primeiro lugar, várias desvantagens de tais dispositivos incluem seu alto preço. Eles são muitas vezes mais caros do que os dispositivos com elementos de aquecimento. No entanto, o alto custo é devido à presença de automação.
• Normalmente, esses dispositivos têm um peso impressionante.Por exemplo, uma caldeira com um diâmetro de 12 cm e uma altura de 45 cm pesará até 23 kg.
• Estas caldeiras são adequadas exclusivamente para sistemas de aquecimento fechados.
• Essas unidades podem criar interferência de ondas a uma curta distância. Por esse motivo, os especialistas aconselham instalá-los o mais longe possível de qualquer eletrodomésticos.

• Se você for instalar uma caldeira de indução em uma casa grande com 2-3 andares, precisará montar adicionalmente uma bomba de circulação de alta potência - isso é necessário para que o dispositivo funcione de forma estável.
• As unidades de indução são voláteis. Se a eletricidade em sua casa estiver desligada, o aquecimento também deixará de funcionar. Obviamente, esse problema é solucionável - você pode comprar geradores a diesel, mas isso será um desperdício adicional.

É verdade que os aquecedores de indução são energeticamente eficientes?

A rentabilidade deste tipo de caldeira é alcançada apenas por um avanço inicial de 5 a 15 minutos de velocidade de aquecimento. E isso, em comparação com elementos de aquecimento. Porque o mais econômico entre os sistemas de aquecimento elétrico é o “piso quente”. Todos os argumentos sobre 99 ou mesmo 100% de eficiência são astutos e contam com o analfabetismo em massa. Todos os aquecedores elétricos têm a mesma eficiência.

E a afirmação de que parte do calor do sistema é dissipado sem atingir o refrigerante é igualmente verdadeira para elementos de aquecimento e caldeiras de indução. Dado o alto custo da caldeira e o equipamento adicional obrigatório para o sistema de indução por um valor separado, a economia de 30 a 50% na eletricidade não passa de uma lenda e um truque comercial.

Durabilidade.Como tudo no mundo, o núcleo também está sujeito à destruição, mas fará isso, ao contrário do elemento de aquecimento, por muito mais tempo - 30 anos. Os demais componentes também têm uma boa margem de segurança. Os fabricantes dão uma garantia de 10 anos no serviço de uma caldeira de indução e não mentem. Se estiver equipado com controladores eletrônicos europeus de alta qualidade, servirá livremente por até 30-40 anos.

Foto 2. Caldeira de indução ligada a um sistema de aquecimento fechado. Além disso, é equipado com um controlador, um tanque de expansão e uma bomba.

Dado o exposto, o proprietário de uma caldeira de indução encontrará economia em comparação com os elementos de aquecimento apenas a longo prazo - após cinco anos de uso do sistema. Mas, comparado aos custos iniciais de instalação, pode não ser significativo.

O dispositivo e o princípio de funcionamento da caldeira de indução

A caldeira de indução consiste nos principais elementos:

• Corpo;
• bobina de indução;
• essencial.

O princípio de funcionamento das unidades de indução é extremamente simples: passando pela bobina, uma corrente elétrica gera um forte campo eletromagnético. De acordo com a lei de Joule-Lenz, sob a influência de ondas eletromagnéticas, o núcleo tubular é intensamente aquecido, emitindo energia térmica para o refrigerante que circula em seu interior.

O desempenho de tais sistemas é evidenciado pelo fato de que, desde a década de 1930, o princípio do aquecimento eletromagnético vem sendo aplicado com sucesso em fornos de fundição de metais.

O que deve ser orientado

Quando perguntados sobre como escolher uma caldeira de aquecimento, eles geralmente respondem que o principal critério é a disponibilidade de um determinado combustível. Neste contexto, distinguimos vários tipos de caldeiras.

caldeiras a gás

Caldeiras a gás são os tipos mais comuns de equipamentos de aquecimento. Isso se deve ao fato de que o combustível para essas caldeiras não é muito caro, está disponível para uma ampla gama de consumidores. O que são caldeiras de aquecimento a gás? Eles diferem um do outro dependendo do tipo de queimador - atmosférico ou inflável. No primeiro caso, os gases de escape passam pela chaminé e, no segundo, todos os produtos da combustão saem por um tubo especial com a ajuda de um ventilador. Obviamente, a segunda versão será um pouco mais cara, mas não exigirá remoção de fumaça.

Caldeira a gás de parede

Quanto ao método de colocação das caldeiras, a escolha de uma caldeira de aquecimento pressupõe a presença de modelos de piso e parede. Qual caldeira de aquecimento é melhor neste caso - não há resposta. Afinal, tudo vai depender de quais objetivos você está perseguindo. Se, além do aquecimento, você precisar conduzir água quente, poderá instalar modernas caldeiras de aquecimento montadas na parede. Portanto, você não precisará instalar uma caldeira para aquecimento de água, e isso é uma economia financeira. Além disso, no caso de modelos de parede, os produtos de combustão podem ser removidos diretamente para a rua. E o pequeno tamanho desses dispositivos permitirá que eles se encaixem perfeitamente no interior.

A desvantagem dos modelos de parede é sua dependência da energia elétrica.

Caldeiras elétricas

Em seguida, considere as caldeiras de aquecimento elétrico. Se não houver gás de rede na sua área, uma caldeira elétrica pode salvá-lo. Esses tipos de caldeiras de aquecimento são de tamanho pequeno, para que possam ser usados ​​em pequenas casas, bem como em casas de 100 m². Todos os produtos de combustão serão inofensivos do ponto de vista ambiental.E a instalação de tal caldeira não requer habilidades especiais. Vale a pena notar que as caldeiras elétricas não são muito comuns. Afinal, o combustível é caro e os preços estão subindo e subindo. Se você está perguntando quais caldeiras de aquecimento são melhores em termos de economia, isso não é uma opção neste caso. Muitas vezes, as caldeiras elétricas servem como aparelhos sobressalentes para aquecimento.

Caldeiras de combustível sólido

Agora é hora de considerar o que são as caldeiras de aquecimento a combustível sólido. Essas caldeiras são consideradas as mais antigas, esse sistema é usado para aquecimento de ambientes há muito tempo. E a razão para isso é simples - o combustível para esses dispositivos está disponível, pode ser lenha, coque, turfa, carvão etc. A única desvantagem é que essas caldeiras não podem funcionar offline.

Caldeira de combustível sólido para geração de gás

A modificação de tais caldeiras são dispositivos geradores de gás. Essa caldeira difere porque é possível controlar o processo de combustão e o desempenho é regulado em 30 a 100%. Quando você pensa em como escolher uma caldeira de aquecimento, deve saber que o combustível usado por essas caldeiras é a lenha, sua umidade não deve ser inferior a 30%. As caldeiras a gás dependem do fornecimento de energia elétrica. Mas eles também têm vantagens em comparação com os propulsores sólidos. Eles têm uma alta eficiência, que é duas vezes maior que os aparelhos de combustível sólido. E do ponto de vista da poluição ambiental, são ecologicamente corretos, pois os produtos da combustão não entrarão na chaminé, mas servirão para formar gás.

A classificação das caldeiras de aquecimento mostra que as caldeiras geradoras de gás de circuito único não podem ser usadas para aquecer água. E se considerarmos a automação, então é ótimo. Muitas vezes você pode encontrar programadores em tais dispositivos - eles regulam a temperatura do transportador de calor e dão sinais se houver um perigo de emergência.

Caldeiras a gás em uma casa particular são um prazer caro. Afinal, o custo de uma caldeira de aquecimento é alto.

Caldeiras a óleo

Agora vamos olhar para caldeiras de combustível líquido. Como recurso de trabalho, esses dispositivos usam combustível diesel. Para a operação de tais caldeiras, serão necessários componentes adicionais - tanques de combustível e uma sala específica para a caldeira. Se você está pensando em qual caldeira escolher para aquecimento, notamos que as caldeiras de combustível líquido têm um queimador muito caro, que às vezes pode custar tanto quanto uma caldeira a gás com um queimador atmosférico. Mas esse dispositivo tem diferentes níveis de potência, e é por isso que é benéfico usá-lo do ponto de vista econômico.

Além do diesel, as caldeiras de combustível líquido também podem usar gás. Para isso, são utilizados queimadores substituíveis ou queimadores especiais, capazes de operar com dois tipos de combustível.

Caldeira a óleo

Aquecedor de água por indução

Os aquecedores de água por indução possuem uma carcaça e um indutor elétrico original (transformador) dentro dele, e seu enrolamento secundário é o próprio tubo metálico com água, na forma de uma bobina em curto-circuito.

Como resultado do fluxo de correntes elétricas significativas nele, a partir da tensão elétrica indutivamente induzida nele, esse tubo é aquecido intensamente e aquece a água nele com seu calor.

Em poucas palavras, como funciona um aquecedor por indução?

este é um transformador abaixador que é instalado em um tubo

No começo, decidi que, se a palavra "indução" estiver presente no nome, o aquecimento ocorre com correntes de alta frequência, como em um micro-ondas, descobriu-se que não.

Não há alta frequência, alimentada por uma frequência de energia de 220/380 volts 50 Hertz.

A tecnologia é realmente muito simples - há uma bobina comum em um tubo blindado - este é, por assim dizer, o enrolamento primário de um transformador, se fizermos uma analogia com um transformador.

O papel do enrolamento secundário e, ao mesmo tempo, do circuito magnético, é desempenhado por um tubo de aquecimento de metal!

O mecanismo de ação do fornecimento de calor de uma placa de indução

O design da caldeira é baseado em indutores elétricos, eles incluem 2 enrolamentos em curto-circuito. O enrolamento interno modifica a energia elétrica de entrada em correntes parasitas. No meio da unidade, aparece um campo elétrico, que então entra na segunda bobina.

O componente secundário atua como elemento de aquecimento da unidade de fornecimento de calor e do corpo da caldeira.

Ele transfere a energia que apareceu para o transportador de calor do sistema para aquecimento. No papel de transportadores de calor destinados a essas caldeiras, eles usam óleo especializado, água filtrada ou líquido não congelante.

O enrolamento interno do aquecedor é afetado pela energia elétrica, o que contribui para o aparecimento de tensão e a formação de correntes parasitas. A energia recebida é transferida para o enrolamento secundário, após o qual o núcleo é aquecido. Quando ocorrer o aquecimento de toda a superfície do transportador de calor, ele transferirá o fluxo de calor para os dispositivos de aquecimento.

Comparação de um elemento de aquecimento e uma caldeira de indução da mesma potência

Mas o ponto mais importante para comparação é, obviamente, o custo final dos produtos e quanto custará manter um ou outro sistema de aquecimento.

Vamos realmente comparar dois modelos de aproximadamente a mesma potência:

indução 25 kW (preço ~ 85 mil rublos no final de 2017)

elemento de aquecimento 24 kW (preço ~ 46 mil rublos no final de 2017)

Para o primeiro modelo, o pacote inclui:

bombear

sensor de fluxo

grupo de segurança

cabine de controle

sensor de temperatura

válvulas de controle de desligamento

O peso de uma instância por 25 kW é de cerca de 80 kg.

Qual é a diferença entre uma caldeira de elemento de aquecimento de alta qualidade? Primeiro, pesa quase 40kg a menos.

Além disso, todo o preenchimento eletrônico fica escondido dentro dele. Isso significa que não há necessidade de um armário de controle volumoso que ocupe espaço adicional.

Além do equipamento acima para a caldeira de indução, que também está inicialmente presente no elemento de aquecimento, inclui unidades funcionais adicionais:

seleção automática de potência em várias etapas de 2kW

Isso é bom porque a própria caldeira pode escolher a potência na qual ela precisa trabalhar atualmente. A temperatura externa muda suavemente e, com um grande número de etapas, você pode selecionar com flexibilidade a potência necessária para evitar ligar e desligar frequentes.

Você observará com seus próprios olhos o piscar constante da luz durante essa troca. E ainda, contatores elétricos poderosos com seus estalos e cliques podem realmente fazer você pular de surpresa toda vez.

Nos elementos de aquecimento, são instalados relés silenciosos ou um contator de dimensões compactas, você pode ouvir seu trabalho apenas quando estiver diretamente próximo à unidade.

automação compensada pelo clima

É ela quem está engajada na mudança de etapas. Assim que a caldeira “vê” que a taxa de aquecimento está indo muito rápido, ela cai um degrau, depois outro e assim por diante. Se a temperatura for inferior à definida, adiciona-se este passo.

Nesse caso, nem todos os 24 kW são ligados de uma só vez, mas um aumento gradual e suave da potência a partir do valor mínimo. Você não pode ver com seus olhos, piscando as luzes.

proteção térmica para superaquecimento e congelamento

sensor de baixa pressão de água

Se o seu sistema estiver com vazamento e houver um vazamento em algum lugar, a caldeira simplesmente não ligará. Na indução, o aquecimento do núcleo continuará.

indicação de erro

Você sempre pode se aproximar da caldeira e identificar muito rapidamente o mau funcionamento devido ao qual ela “se levantou” pelo código de erro.

tanque de expansão

manômetros mecânicos ou eletrônicos

possibilidade de conectar uma caldeira

Além disso, essa possibilidade já é automatizada. Tudo o que você precisa fazer é definir a temperatura da água e a caldeira fará o resto.

Trabalhando a 40 graus e mudando para a caldeira, ele acelerará independentemente para 80C, aquecerá o titânio e depois retornará ao modo anterior.

Se a mesma automação for incluída nas caldeiras de indução, então em P = 25 kW elas custariam não 85 mil, mas mais cem mil. De fato, na versão original, todo o controle neles é realizado de acordo com a temperatura do duto.

A questão de comprar ou não comprar uma caldeira de indução ou fazer uma escolha em favor de um elemento de aquecimento, é claro, todo mundo decide por si mesmo. Mas muitos estão cada vez mais convencidos de que uma caldeira de indução não é a unidade de aquecimento que deve ser instalada em casas e chalés particulares.

Obviamente, é impossível prescindir do aquecimento por indução em algumas estruturas, instalações de produção e trabalho. Por exemplo, o aquecimento do ambiente na produção de produtos químicos, que deve permanecer estéril.

Portanto, é melhor deixar esse tipo de aquecimento lá e não arrastá-lo para sua casa. Não há necessidade de sofrer com uma unidade complexa, pesada e geral, se você puder conviver com outras soluções muito elegantes.

Tipos de caldeiras de indução

As caldeiras de aquecimento por indução diferem na frequência da tensão aplicada ao elemento de aquecimento de trabalho. As modificações padrão do SAV são conectadas a uma rede CA doméstica com frequência de 50 Hz e tensão de 220 ou 380 V (para produtos com maior potência).

O equipamento tipo Vortex (VIN) é equipado com um conversor que gera corrente alternada de alta frequência (10.000 Hz e superior). O uso de correntes de alta frequência permite reduzir o peso do equipamento, mas afeta negativamente o custo dos produtos.

Uma diferença adicional é o material do trocador de calor. Os modelos de orçamento são equipados com nós de aço, a tensão é aplicada ao enrolamento montado no elemento de aquecimento.

As correntes são induzidas em elementos metálicos, que proporcionam aquecimento das peças e do líquido em seu interior. O projeto da caldeira prevê uma bomba ajustável acionada por um motor elétrico, que circula o refrigerante pelo circuito de aquecimento.

Caldeiras tipo vórtice. Fonte

Caldeiras tipo redemoinho são usadas para aquecer o refrigerante de uma tubulação feita de material ferromagnético. Um circuito ferromagnético é usado como circuito magnético e enrolamento secundário, além de elementos estruturais da caixa do produto.

O conjunto de equipamentos inclui uma unidade de controle microprocessada, uma bomba de circulação é fornecida para bombear o fluido de trabalho. A bomba adicional destina-se a circular o transportador de calor através das tubagens do circuito de aquecimento instalado no edifício.

Como escolher um dispositivo de aquecimento

Ao escolher uma caldeira inverter para aquecimento, vale a pena considerar muitos fatores.

Antes de tudo, você precisa prestar atenção ao seu poder. Ao longo da vida útil da caldeira, este parâmetro permanece inalterado. Leva-se em conta que são necessários 60 W para aquecer 1 m2

Fazer o cálculo é muito fácil. É necessário adicionar a área das salas de baile e multiplicar pelo número indicado. Se a casa não estiver isolada, é melhor escolher modelos mais potentes, pois haverá perdas significativas de calor.

Leva-se em conta que são necessários 60 watts para aquecer 1 m2. Fazer o cálculo é muito fácil. É necessário adicionar a área das salas de baile e multiplicar pelo número indicado. Se a casa não estiver isolada, é melhor escolher modelos mais potentes, pois haverá perdas significativas de calor.

Um fator importante são as características do funcionamento da casa. Se for usado apenas para residência temporária, não há necessidade de manter constantemente a temperatura nas instalações em um determinado nível. Nesses casos, você pode se virar completamente com uma unidade com potência não superior a 6 kW.

Ao escolher, preste atenção à configuração da caldeira. Conveniente é a presença de uma unidade de programa eletrônica com um termostato de diodo. Com ele, você pode configurar a unidade para funcionar por vários dias e até uma semana de antecedência

Além disso, na presença de tal unidade, é possível controlar o sistema à distância.Isso torna possível pré-aquecer a casa antes da chegada.

Com ele, você pode configurar a unidade para funcionar por vários dias e até uma semana de antecedência. Além disso, na presença de tal unidade, é possível controlar o sistema à distância. Isso torna possível pré-aquecer a casa antes da chegada.

Um parâmetro importante é a espessura das paredes do núcleo. A resistência do elemento à corrosão dependerá disso. Assim, quanto mais espessas as paredes, maior a proteção. Estes são os principais parâmetros que devem ser considerados ao escolher um dispositivo e construir um sistema de aquecimento. Se o preço não for aceitável, você poderá usar análogos ou construir uma caldeira. Para fazer isso, você só precisa ter certos conhecimentos e habilidades.

Amolecimento da água e escala

O terceiro ponto - com má preparação da água e carga pesada, a escala se forma na superfície dos elementos de aquecimento. Na indução, a escala é excluída.

Em primeiro lugar, a própria escala, como muitos imaginam, com base no exemplo com uma chaleira, não está em sistemas de aquecimento. Já que o líquido não ferve lá.

Mas os depósitos, é claro, estão sempre e em todos os lugares. Além disso, em qualquer sistema - gás, aquecimento, madeira, indução, etc.

"escala" em uma caldeira a gás

Estas são exatamente as impurezas que estão presentes em qualquer água. Despeje a água em um copo limpo, deixe evaporar e você verá uma película fina nas paredes.

Portanto, a presença de uma impureza ou sua ausência não é uma desvantagem ou vantagem, mas um dado de qualquer sistema de aquecimento.