Caldaie per riscaldamento a induzione: tipologie, panoramica di vantaggi e svantaggi, come scegliere un buon modello
Nel mercato degli elettrodomestici, la caldaia per riscaldamento a induzione rimane una novità, sebbene la popolarità di una soluzione così innovativa sia in rapida crescita. Tra caldaie elettriche I modelli a induzione rappresentano circa il 30%. In cosa differisce questa unità dai suoi concorrenti dotati di elementi riscaldanti o elettrodi convenzionali?
Ti diremo tutto sul principio di funzionamento e sui vantaggi unici delle apparecchiature il cui funzionamento si basa sull'uso dell'induzione. Nel nostro articolo proposto, le sue varietà sono presentate e descritte in dettaglio. I nostri suggerimenti per l'installazione ti aiuteranno a installare o aggiornare facilmente il sistema di riscaldamento di un cottage, un negozio o un magazzino.
Il contenuto dell'articolo:
Caratteristiche di progettazione e funzionamento
Una caldaia a induzione è in grado di generare calore e riscaldare ambienti grazie all'induzione elettromagnetica. Questo fenomeno fisico fu scoperto da Faraday durante i suoi esperimenti con una barra magnetica cilindrica, attorno alla quale era avvolto il filo di rame sotto forma di spirale.
Progettazione unità di induzione
Una moderna caldaia per riscaldamento a induzione comprende anche un induttore e un nucleo. Quando una corrente elettrica alternata passa attraverso una bobina, viene generato un campo elettromagnetico.
Il campo genera correnti elettriche parassite che riscaldano il nucleo, il cui calore viene trasferito al liquido di raffreddamento. La quantità di questo calore è determinata dalla formula Joule-Lenz.
Una caldaia per riscaldamento a induzione è composta da due parti principali.In uno di essi, costituito da una bobina e un nucleo, si forma un campo magnetico. La seconda parte è uno scambiatore di calore con fluido di lavoro (refrigerante).
La funzione refrigerante viene eseguita da acqua normale o da una miscela di acqua e glicole etilenico. È possibile utilizzare altri liquidi, la cui scelta dipende dallo specifico modello di caldaia.
L'impianto di riscaldamento con caldaia ad induzione è sempre acceso circuito chiuso. Nello schema di installazione è previsto anche un serbatoio a membrana, necessario per ricevere l'acqua in eccesso che si verifica a causa della sua dilatazione termica. Se tale serbatoio non è incluso nella confezione, deve essere acquistato separatamente.
Specifiche di utilizzo nei circuiti di riscaldamento
Le caldaie a induzione sono progettate per funzionare in un sistema a circolazione forzata. Pertanto, lo schema di collegamento deve includere pompa di circolazione, stimolando il movimento del fluido di lavoro lungo il circuito di riscaldamento.
Questa esigenza è dovuta ai volumi relativamente piccoli degli scambiatori di calore – A causa del rapido riscaldamento, l'acqua al loro interno bolle più velocemente di quanto avvenga la circolazione gravitazionale.
Negli impianti multicircuito le pompe di circolazione sono installate su ciascun circuito. Se la casa dispone di un sistema di riscaldamento a pavimento, il pacchetto deve includere un collettore di distribuzione e una pompa aggiuntiva.
Il sistema di controllo della caldaia comprende, oltre al termostato e ai sensori di temperatura, il cosiddetto gruppo di sicurezza, progettato per prevenire il surriscaldamento, la pressione eccessiva e il punto di rottura delle parti.
Il gruppo di sicurezza comprende solitamente un manometro, prese d'aria e valvole di sicurezza. La protezione contro le sovratensioni è implementata utilizzando componenti automatici. Trattare le singole parti con un composto ne aumenta la protezione. Grazie ai componenti di protezione è garantito un funzionamento sicuro e ininterrotto della caldaia.
Le caldaie a induzione domestica, a seconda della potenza nominale, funzionano con una tensione di 220 V o 380 V con una frequenza corrente di 50 Hz. A caldaia elettrica connessione alla rete, dovrai avvisare la tua azienda elettrica locale (fornitore di energia elettrica) e ottenere la sua approvazione.
Il collegamento può essere monofase o trifase. I cavi utilizzati per collegare l'alimentazione devono avere una sezione adeguata.
In un dispositivo a induzione, il riscaldamento viene controllato accendendolo e spegnendolo. Questo processo è aiutato sensori di temperatura (termocoppia) inclusa nel sistema di controllo.
L'utente imposta la modalità di temperatura ottimale e la caldaia, dopo aver riscaldato il liquido di raffreddamento a una determinata temperatura, si spegne automaticamente e dopo il raffreddamento si riaccende.
Grazie al ciclo di riscaldamento continuo del liquido di raffreddamento, negli ambienti riscaldati viene mantenuto un microclima confortevole. In molti modelli vengono visualizzati i dati sulla temperatura e altri parametri operativi, il che rende più semplice il controllo del funzionamento dell'apparecchiatura.
Tipi di caldaie ad induzione
Tutti i modelli di caldaie a induzione funzionano secondo lo stesso principio, ma presentano differenze nella loro progettazione. Secondo questo criterio, sono convenzionalmente suddivisi in diverse tipologie, di cui parleremo più avanti.
Involucro caldaie. Il mantello della caldaia ha forma cilindrica. L'involucro contiene un induttore. C'è uno scambiatore di calore che funziona sia all'interno che all'esterno della batteria.
Il fluido di lavoro che entra nel tubo di ingresso passa attraverso lo scambiatore di calore, si riscalda ed entra nel circuito di riscaldamento attraverso il tubo superiore. Caldaie involucro tipo in Russia produce NPK «INERA" Sono conosciuti sul mercato con il marchio SAV.
Caldaie con scambiatori di calore volumetrici. Questo tipo di caldaia è anche chiamata induttivaconduttivo. L'unità ha un corpo metallico a forma di cilindro.
L'alloggiamento contiene una bobina di induzione con un'asta ferromagnetica, che funge da scambiatore di calore. Induttivamente-conduttivo le caldaie sul mercato sono rappresentate dalla serie VIN. Produttore – impianto termoelettrico “Energie Alternative”.
Caldaie con scambiatore di calore tubolare. Le classiche caldaie a induzione hanno uno scambiatore di calore sotto forma di un insieme di tubi che avvolgono una bobina dell'induttore. La prima unità sul mercato era proprio tale.
Caldaie ad induzione con inverter. Una caldaia a induzione può essere integrata con un inverter, in cui la corrente elettrica continua delle batterie viene convertita in corrente alternata ad alta frequenza e solo successivamente fornita all'induttore.
Questa soluzione aiuta ad ottenere le correnti parassite necessarie per generare calore in assenza di rete elettrica.
Cosa devi sapere sull'installazione?
Il set di consegna dei dispositivi elettrici include un passaporto tecnico con una descrizione dettagliata delle caratteristiche e istruzioni che indicano le regole di installazione e funzionamento. L'installazione delle caldaie deve essere eseguita in conformità al manuale allegato.
In caso di difetti, ad esempio se l'impianto non dispone di una pompa per la circolazione forzata, la caldaia potrebbe essere rimossa dal servizio di garanzia. Pertanto, i produttori consigliano di coinvolgere idraulici esperti o dipendenti qualificati dell'organizzazione che ha venduto le apparecchiature elettriche per l'installazione.
Una caldaia a induzione può essere integrata in un sistema di riscaldamento esistente come principale o come riserva se collegata in parallelo. Per quanto riguarda il luogo di installazione, è necessario rispettare assolutamente le regole standard per tutti i dispositivi di riscaldamento elettrico.
Il riscaldatore deve essere posizionato ad almeno 80 cm dal soffitto e dal pavimento. Lo spazio con la parete deve essere di almeno 30 cm Come qualsiasi potente apparecchiatura elettrica, la caldaia a induzione deve essere messa a terra secondo GOST 12.2.007.0.
Vantaggi delle caldaie per riscaldamento a induzione
Le caldaie a induzione presentano molti vantaggi assoluti e comparativi, inclusi i seguenti:
- la massima efficienza tra tutti caldaie elettriche;
- costanza delle caratteristiche energetiche;
- requisiti minimi per refrigerante;
- maggiore affidabilità;
- registrare una lunga durata;
- capacità di lavorare in modo autonomo;
- installazione semplice senza sistema di ventilazione;
- sistema di controllo automatico;
- non è necessaria la consegna e lo stoccaggio del carburante:
- riscaldare il liquido di raffreddamento a 95 gradi;
- elevato livello di sicurezza.
Il dispositivo converte l'energia elettrica in energia termica con un'efficienza del 98-99%. Sono necessari 7-10 minuti per riscaldare il liquido di raffreddamento. Un design semplice in cui non sono presenti parti meccaniche in movimento, le leghe di acciaio utilizzate come materiali di produzione rendono le caldaie a induzione incredibilmente durevoli.
Solo i danni possono disabilitare tali apparecchiature. isolamento elettrico. Ma come dimostra la pratica di utilizzare i trasformatori, che nella loro progettazione sono per molti versi simili alle caldaie a induzione, possono davvero durare per molti decenni.
Secondo i produttori, le unità che funzionano per effetto dell'induzione elettromagnetica forniscono un riscaldamento ininterrotto degli ambienti per 100mila ore, ovvero 30 stagioni di riscaldamento. Allo stesso tempo, la loro potenza non diminuisce nel tempo, cosa che non si può dire dell'elettrodo e del convenzionale elementi riscaldanti caldaie.
Gli stessi motivi che determinano la durata e la maggiore affidabilità dei riscaldatori a induzione riducono anche i costi operativi. La caldaia a induzione non richiede manutenzione e riparazione regolari, il che consente di risparmiare denaro.
Rispetto a molti altri combustibili, l’uso dell’elettricità per riscaldare le case rimane il più conveniente. Soprattutto riguarda non gassificato insediamenti.
Il design della caldaia ad induzione certificata previene i cortocircuiti. I produttori affermano che qualsiasi modello è della classe più alta sicurezza elettrica. Una caldaia a induzione non deve essere confusa con un forno a microonde, poiché utilizza una frequenza diversa della corrente elettrica per funzionare.
Il riscaldamento del liquido di raffreddamento in una caldaia a induzione avviene in modo uniforme – La differenza di temperatura nel sistema non è superiore a 30°C. Cioè, non ci sono surriscaldamenti locali che potrebbero provocare un incendio, il che rende tali unità ignifughe.
Grazie alla magnetizzazione del liquido di raffreddamento, alle vibrazioni sottili, invisibili agli altri, e alle turbolenze turbolente, nelle caldaie a induzione non si formano praticamente depositi minerali, il che ha un effetto benefico sull'efficienza. Ricordiamo che uno spesso strato di calcare rallenta la velocità e l'efficienza del riscaldamento del liquido di raffreddamento.
Se segui le regole operative specificate nelle istruzioni, dopo l'installazione e l'impostazione del regime di temperatura non dovrai pensare alla caldaia durante l'intera stagione di riscaldamento. A differenza di "fratelli" di combustibili solidi, gli apparecchi a induzione non richiedono il caricamento regolare di legna da ardere e carbone e la rimozione della cenere. Non è richiesta la pulizia dei tubi, cosa che li distingue dagli altri tipi caldaie elettriche.
La caldaia stessa e le sue apparecchiature aggiuntive occupano poco spazio e possono essere installate in una piccola stanza. I componenti del sistema di controllo consentono l'uso di caldaie a induzione insieme ad altre apparecchiature di climatizzazione.
Svantaggi dei modelli ad induzione
Non esistono ancora soluzioni tecniche ideali. Anche le apparecchiature più avanzate hanno i loro svantaggi e una caldaia per riscaldamento a induzione non fa eccezione.
È caratterizzato da:
- alto prezzo;
- peso elevato;
- rumore.
Nella produzione di caldaie a induzione vengono utilizzati materiali costosi, compresi i ferromagneti che reagiscono a un campo magnetico.
Affinché la caldaia possa svolgere la sua funzione, gli ingegneri devono calcolare con precisione il diametro del filo della bobina, il numero delle sue spire, la dimensione del nucleo e altri parametri. Quindi tutti questi calcoli devono essere implementati nel prodotto finito.
Pertanto, la produzione di dispositivi a induzione è un processo ad alta intensità di manodopera e di metallo, che comporta costi di produzione elevati. Allo stesso tempo, questo inconveniente è compensato da una lunga durata e da costi operativi minimi.
Le dimensioni compatte della caldaia si uniscono al suo peso significativo, spiegato dal gran numero di parti in acciaio. Alcuni modelli pesano 40 kg. La caldaia a induzione emette un leggero rumore durante il funzionamento, ma questo inconveniente può essere facilmente eliminato fonoassorbente guarnizioni che si consiglia di installare durante l'installazione.
Regole per la scelta dell'attrezzatura
Quando si sceglie un modello di caldaia a induzione, i criteri principali sono la sua potenza e le caratteristiche dell'ambiente riscaldato. Si presuppone che per il riscaldamento 10 mq. M. con un'altezza del soffitto fino a 3 metri, è richiesto 1 kW.
Pertanto, è sufficiente dividere l'area della stanza riscaldata per 10 e di conseguenza si otterrà la potenza nominale richiesta caldaia elettrica. Ad esempio, per una casa di 100 mq. M. avrai bisogno di un riscaldatore a induzione da 10 kW.
Per non pagare più del dovuto per energia non necessaria e non congelare in caso di mancanza, è necessario valutare le caratteristiche specifiche della casa o di un altro oggetto, compresi i materiali delle pareti, l'area delle finestre, la presenza di isolamento termico, ecc., e sulla base di questi dati scegliere le apparecchiature di riscaldamento.
Non fa male chiedere al venditore il fattore di potenza, ovvero il rapporto tra potenza attiva e totale del modello selezionato. Questo indicatore è chiamato coseno phi (Cos φ) e si misura in volt-ampere. Aiuta a determinare quale quota dell'elettricità consumata viene spesa direttamente per riscaldare il liquido di raffreddamento e quale quota viene spesa per generare un campo magnetico.
I valori del fattore di potenza vanno da 0 a 1. Caldaie a induzione ben progettate Cos φ è 0,97-0,98 kVA, che è considerato un indicatore eccellente, poiché quasi tutta l'elettricità consumata viene spesa per riscaldare il fluido di lavoro.
Una varietà di modelli consente di scegliere un'opzione per l'utilizzo come fonte di calore principale o di riserva. Le potenti caldaie funzionanti con una tensione di 380 V sono in grado di riscaldare autonomamente grandi case, strutture commerciali e industriali.
Efficace per l'uso in casa di campagna o in garage caldaia a induzione puoi farlo con le tue mani. Il seguente articolo fornirà una guida dettagliata per assemblare un utile prodotto fatto in casa.
Conclusioni e video utile sull'argomento
Il video dimostrerà chiaramente il principio di funzionamento dell'unità a induzione:
Parere di esperti sulla sicurezza dell'utilizzo di una caldaia a induzione:
Presentazioni video delle caldaie a induzione di ZSTM (Siberian Technological Engineering Plant):
Le caldaie per il riscaldamento a induzione presentano molti vantaggi e vantaggi competitivi con svantaggi minori o facilmente eliminabili. Quanto sia vantaggiosa questa opzione per il riscaldamento di una particolare casa può essere decisa solo valutando i pro e i contro.
Un fatto indiscutibile rimane la costante crescita della domanda di tali apparecchiature e questa tendenza probabilmente continuerà in futuro.
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