Induktionsheizkessel: Typen, Überblick über Vor- und Nachteile, Auswahl eines guten Modells
Auf dem Haushaltsgerätemarkt bleibt der Induktionsheizkessel ein Novum, obwohl die Popularität einer solch innovativen Lösung schnell zunimmt. Unter Elektrokessel Induktionsmodelle machen etwa 30 % aus. Wie unterscheidet sich dieses Gerät von seinen Mitbewerbern mit herkömmlichen Heizelementen oder Elektroden?
Wir erzählen Ihnen alles über das Funktionsprinzip und die einzigartigen Vorteile von Geräten, deren Betrieb auf dem Einsatz von Induktion basiert. In unserem vorgeschlagenen Artikel werden seine Sorten ausführlich vorgestellt und beschrieben. Unsere Installationstipps helfen Ihnen bei der einfachen Installation oder Modernisierung des Heizsystems eines Ferienhauses, Geschäfts oder Lagerhauses.
Der Inhalt des Artikels:
Merkmale von Design und Betrieb
Ein Induktionskessel ist in der Lage, dank elektromagnetischer Induktion Wärme zu erzeugen und Räume zu heizen. Dieses physikalische Phänomen wurde von Faraday bei seinen Experimenten mit einem zylindrischen Magnetstab entdeckt, um den Kupferdraht spiralförmig gewickelt war.
Design der Induktionseinheit
Zu einem modernen Induktionsheizkessel gehören außerdem ein Induktor und ein Kern. Wenn ein elektrischer Wechselstrom durch eine Spule fließt, entsteht ein elektromagnetisches Feld.
Das Feld erzeugt elektrische Wirbelströme, die den Kern erhitzen und die Wärme von diesem auf das Kühlmittel übertragen. Die Menge dieser Wärme wird durch die Joule-Lenz-Formel bestimmt.
Ein Induktionsheizkessel besteht aus zwei Hauptteilen.In einem von ihnen, bestehend aus einer Spule und einem Kern, entsteht ein Magnetfeld. Der zweite Teil ist ein Wärmetauscher mit Arbeitsflüssigkeit (Kühlmittel).
Die Kühlmittelfunktion übernimmt normales Wasser oder eine Mischung aus Wasser und Ethylenglykol. Es ist möglich, andere Flüssigkeiten zu verwenden, deren Auswahl vom jeweiligen Kesselmodell abhängt.
Die Heizungsanlage mit Induktionskessel ist immer eingeschaltet Geschlossener Stromkreis. Im Installationsplan ist auch ein Membrantank enthalten, der notwendig ist, um überschüssiges Wasser aufzunehmen, das aufgrund seiner Wärmeausdehnung entsteht. Sollte ein solcher Tank nicht im Lieferumfang enthalten sein, muss er separat erworben werden.
Besonderheiten beim Einsatz in Heizkreisläufen
Induktionskessel sind für den Betrieb in einem Zwangsumlaufsystem ausgelegt. Daher muss der Anschlussplan enthalten Umwälzpumpe, wodurch die Bewegung des Arbeitsmediums entlang des Heizkreislaufs angeregt wird.
Dieser Bedarf ist auf die relativ kleinen Volumina der Wärmetauscher zurückzuführen – Aufgrund der schnellen Erwärmung kocht das darin enthaltene Wasser schneller als die Schwerkraftzirkulation.
Bei Mehrkreissystemen sind in jedem Kreislauf Umwälzpumpen installiert. Wenn das Haus über eine Fußbodenheizung verfügt, muss das Paket einen Verteiler und eine zusätzliche Pumpe enthalten.
Zur Kesselsteuerung gehören neben Thermostat und Temperatursensoren auch die sogenannten Sicherheitsgruppe, das Überhitzung, Überdruck und den Bruch von Teilen verhindern soll.
Die Sicherheitsgruppe umfasst normalerweise ein Manometer, Entlüftungsöffnungen und Sicherheitsventile. Der Überspannungsschutz wird durch automatische Komponenten realisiert. Die Behandlung einzelner Teile mit einem Compound erhöht deren Schutz. Dank der Schutzkomponenten ist ein sicherer und unterbrechungsfreier Betrieb des Kessels gewährleistet.
Haushalts-Induktionskessel arbeiten je nach Nennleistung mit einer Spannung von 220 V oder 380 V bei einer Stromfrequenz von 50 Hz. Zu Elektroboiler Für den Anschluss an das Stromnetz müssen Sie Ihren örtlichen Energieversorger (Stromversorger) benachrichtigen und dessen Genehmigung einholen.
Der Anschluss kann ein- oder dreiphasig erfolgen. Die zum Anschluss der Stromversorgung verwendeten Leitungen müssen den entsprechenden Querschnitt haben.
Bei einem Induktionsgerät wird die Heizung durch zyklisches Ein- und Ausschalten gesteuert. Dieser Prozess wird unterstützt Temperatursensoren (Thermoelement) im Steuerungssystem enthalten.
Der Benutzer stellt den optimalen Temperaturmodus ein und der Kessel schaltet sich nach dem Erhitzen des Kühlmittels auf eine bestimmte Temperatur automatisch aus und nach dem Abkühlen wieder ein.
Dank des kontinuierlichen Heizkreislaufs des Kühlmittels bleibt in beheizten Räumen ein angenehmes Mikroklima erhalten. Bei vielen Modellen werden Daten zu Temperatur und anderen Betriebsparametern angezeigt, was die Steuerung des Gerätebetriebs erleichtert.
Arten von Induktionskesseln
Alle Modelle von Induktionskesseln funktionieren nach dem gleichen Prinzip, es gibt jedoch Unterschiede in der Konstruktion. Nach diesem Kriterium werden sie üblicherweise in mehrere Typen unterteilt, auf die weiter eingegangen wird.
Gehäuse Kessel. Das Kesselgehäuse hat eine zylindrische Form. Das Gehäuse enthält einen Induktor. Sowohl innerhalb als auch außerhalb der Spule läuft ein Wärmetauscher.
Das in das Einlassrohr eintretende Arbeitsmedium strömt durch den Wärmetauscher, erwärmt sich und gelangt über das obere Rohr in den Heizkreislauf. Kessel Gehäuse Typ in Russland produziert NPK «INERA" Sie sind auf dem Markt unter der Marke bekannt SAV.
Kessel mit volumetrischem Wärmetauscher. Dieser Kesseltyp wird auch als induktiver Kessel bezeichnetleitfähig. Das Gerät hat ein Metallgehäuse in Form eines Zylinders.
Im Gehäuse befindet sich eine Induktionsspule mit ferromagnetischem Stab, die als Wärmetauscher fungiert. Induktiv-leitfähig Kessel auf dem Markt werden durch die VIN-Serie repräsentiert. Hersteller – Wärmeanlagenwerk „Alternative Energie“.
Kessel mit Röhrenwärmetauscher. Klassische Induktionskessel verfügen über einen Wärmetauscher in Form eines Rohrbündels, das um eine Induktorspule herum verläuft. Das erste Gerät auf dem Markt war ein solches Gerät.
Induktionskessel mit Wechselrichter. Ein Induktionskessel kann durch einen Wechselrichter ergänzt werden, bei dem der Gleichstrom der Batterien in hochfrequenten Wechselstrom umgewandelt und erst dann dem Induktor zugeführt wird.
Diese Lösung trägt dazu bei, die notwendigen Wirbelströme zu erzeugen, um bei fehlender Netzstromversorgung Wärme zu erzeugen.
Was müssen Sie über die Installation wissen?
Zum Lieferumfang der Elektrogeräte gehört ein technischer Pass mit einer detaillierten Beschreibung der Merkmale und Anweisungen, die die Installations- und Betriebsregeln angeben. Die Installation von Heizkesseln muss gemäß der beigefügten Anleitung erfolgen.
Bei Mängeln, zum Beispiel wenn die Anlage nicht über eine Zwangsumlaufpumpe verfügt, kann der Kessel aus der Garantie ausgeschlossen werden. Hersteller empfehlen daher, für die Installation erfahrene Klempner oder geschulte Mitarbeiter der Organisation zu beauftragen, die die elektrischen Geräte verkauft hat.
Ein Induktionskessel kann entweder als Hauptheizkessel oder bei Parallelschaltung als Ersatzkessel in ein bestehendes Heizsystem eingebaut werden. Was den Installationsort betrifft, sollten Sie sich unbedingt an die Regeln halten, die für alle elektrischen Heizgeräte gelten.
Der Heizkörper muss mindestens 80 cm von Decke und Boden entfernt sein. Der Abstand zur Wand muss mindestens 30 cm betragen. Wie jedes leistungsstarke Elektrogerät muss der Induktionskessel gemäß GOST 12.2.007.0 geerdet werden.
Vorteile von Induktionsheizkesseln
Induktionskessel haben viele absolute und komparative Vorteile, darunter die folgenden:
- höchste Effizienz unter allen Elektrokessel;
- Konstanz der Energieeigenschaften;
- Mindestanforderungen für Kühlmittel;
- erhöhte Zuverlässigkeit;
- rekordverdächtige lange Lebensdauer;
- Fähigkeit zum selbstständigen Arbeiten;
- einfache Installation ohne Belüftungssystem;
- automatisches Kontrollsystem;
- Es ist keine Kraftstofflieferung und -lagerung erforderlich:
- Erhitzen des Kühlmittels auf 95 Grad;
- hohes Maß an Sicherheit.
Das Gerät wandelt elektrische Energie mit einem Wirkungsgrad von 98-99 % in thermische Energie um. Das Aufheizen des Kühlmittels dauert 7-10 Minuten. Ein einfaches Design ohne bewegliche mechanische Teile und Stahllegierungen als Herstellungsmaterialien machen Induktionskessel rekordverdächtig langlebig.
Nur Schäden können solche Geräte außer Gefecht setzen. elektrische Isolierung. Aber wie die Praxis des Betriebs von Transformatoren zeigt, die in ihrer Konstruktion in vielerlei Hinsicht Induktionskesseln ähneln, können sie tatsächlich viele Jahrzehnte halten.
Nach Angaben der Hersteller sorgen Geräte, die aufgrund der Wirkung elektromagnetischer Induktion arbeiten, für eine ununterbrochene Beheizung von Räumen für 100.000 Stunden, also 30 Heizperioden. Gleichzeitig nimmt ihre Leistung mit der Zeit nicht ab, was man von Elektroden und konventionellen Geräten nicht behaupten kann Heizelemente Kessel.
Die gleichen Gründe, die die Haltbarkeit und erhöhte Zuverlässigkeit von Induktionsheizgeräten bestimmen, senken auch die Betriebskosten. Der Induktionskessel erfordert keine regelmäßige Wartung und Reparatur, was Geld spart.
Im Vergleich zu vielen anderen Brennstoffen ist die Nutzung von Strom zum Heizen von Häusern nach wie vor die kostengünstigste. Besonders betrifft es unvergast Siedlungen.
Die Konstruktion des zertifizierten Induktionskessels verhindert Kurzschlüsse. Die Hersteller behaupten, dass jedes Modell zur höchsten Klasse gehört elektrische Sicherheit. Ein Induktionskessel sollte nicht mit einem Mikrowellenherd verwechselt werden, da er für den Betrieb eine andere Stromfrequenz verwendet.
Die Erwärmung des Kühlmittels in einem Induktionskessel erfolgt gleichmäßig – Der Temperaturunterschied im System beträgt nicht mehr als 30°C. Das heißt, es gibt keine lokalen Überhitzungen, die zu einem Brand führen könnten, was solche Geräte feuerfest macht.
Dank der Magnetisierung des Kühlmittels, feiner, für andere unsichtbarer Vibration und turbulenter Turbulenz bilden sich in Induktionskesseln praktisch keine Mineralablagerungen, was sich positiv auf den Wirkungsgrad auswirkt. Denken Sie daran, dass eine dicke Zunderschicht die Geschwindigkeit und Effizienz der Erwärmung des Kühlmittels verlangsamt.
Wenn Sie die in der Anleitung angegebenen Betriebsregeln befolgen, müssen Sie nach der Installation und Einstellung des Temperaturregimes während der gesamten Heizperiode nicht an den Kessel denken. Im Gegensatz zu Festbrennstoff-„Brüder“Bei Induktionsgeräten ist kein regelmäßiges Nachlegen von Brennholz und Kohle sowie das Entfernen der Asche erforderlich. Es ist keine Rohrreinigung erforderlich, was sie von anderen Typen unterscheidet Elektrokessel.
Der Kessel selbst und seine Zusatzausrüstung nehmen wenig Platz ein und können in einem kleinen Raum installiert werden. Die Steuerungskomponenten ermöglichen den Einsatz von Induktionskesseln in Verbindung mit anderen Klimatisierungsgeräten.
Nachteile von Induktionsmodellen
Es gibt noch keine idealen technischen Lösungen. Selbst die fortschrittlichste Ausrüstung hat ihre Nachteile, und ein Induktionsheizkessel bildet da keine Ausnahme.
Es zeichnet sich aus durch:
- hoher Preis;
- schweres Gewicht;
- Lärm.
Bei der Herstellung von Induktionskesseln werden teure Materialien verwendet, darunter Ferromagnete, die auf ein Magnetfeld reagieren.
Damit der Kessel seine Funktion erfüllen kann, müssen Ingenieure den Durchmesser des Spulendrahts, die Anzahl seiner Windungen, die Größe des Kerns und andere Parameter genau berechnen. Anschließend müssen alle diese Berechnungen im fertigen Produkt umgesetzt werden.
Somit ist die Herstellung von Induktionsgeräten ein arbeitsintensiver und metallintensiver Prozess, der zu hohen Produktionskosten führt. Gleichzeitig wird dieser Nachteil durch eine lange Lebensdauer und minimale Betriebskosten ausgeglichen.
Die kompakten Abmessungen des Kessels gehen mit seinem erheblichen Gewicht einher, das durch die große Anzahl von Stahlteilen erklärt wird. Einige Modelle wiegen 40 kg. Der Induktionskessel macht im Betrieb leichte Geräusche, dieser Nachteil lässt sich jedoch leicht beheben schallabsorbierend Dichtungen, deren Einbau während der Installation empfohlen wird.
Regeln für die Auswahl der Ausrüstung
Bei der Auswahl eines Induktionskesselmodells sind dessen Leistung und die Eigenschaften des beheizten Raums die Hauptkriterien. Sie gehen davon aus, dass für die Beheizung von 10 qm m. Bei einer Deckenhöhe bis 3 Meter wird 1 kW benötigt.
Somit reicht es aus, die Fläche des beheizten Raumes durch 10 zu teilen und als Ergebnis erhält man die erforderliche Nennleistung Elektroboiler. Zum Beispiel für ein Haus von 100 qm. m. Sie benötigen eine Induktionsheizung von 10 kW.
Um nicht zu viel für unnötigen Strom zu bezahlen und bei Strommangel nicht einzufrieren, ist es notwendig, die spezifischen Eigenschaften eines Hauses oder eines anderen Objekts zu bewerten, einschließlich Wandmaterialien, Fensterfläche, Vorhandensein einer Wärmedämmung usw. und wählen Sie basierend auf diesen Daten Heizgeräte aus.
Es schadet nicht, den Verkäufer nach dem Leistungsfaktor zu fragen, also dem Verhältnis von Wirk- und Gesamtleistung des ausgewählten Modells. Dieser Indikator heißt Cosinus Phi (Сos φ) und wird in Voltampere gemessen. Es hilft zu ermitteln, welcher Anteil des verbrauchten Stroms direkt für die Erwärmung des Kühlmittels aufgewendet wird und welcher Anteil für die Erzeugung eines Magnetfelds aufgewendet wird.
Die Leistungsfaktorwerte liegen zwischen 0 und 1. Gut konzipierte Induktionskessel Сos φ beträgt 0,97–0,98 kVA, was als hervorragender Indikator gilt, da fast der gesamte verbrauchte Strom für die Erwärmung des Arbeitsmediums aufgewendet wird.
Bei einer Vielzahl von Modellen können Sie zwischen der Verwendung als Haupt- oder Ersatzwärmequelle wählen. Leistungsstarke Kessel mit einer Spannung von 380 V sind in der Lage, große Häuser, Gewerbe- und Industrieanlagen unabhängig zu heizen.
Effektiv für den Einsatz im Landhaus oder in der Garage Induktionskessel Sie können es mit Ihren eigenen Händen machen. Der folgende Artikel bietet eine detaillierte Anleitung zum Zusammenbau eines nützlichen hausgemachten Produkts.
Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema
Das Video zeigt anschaulich das Funktionsprinzip des Induktionsgeräts:
Gutachten zur Sicherheit beim Einsatz eines Induktionskessels:
Videopräsentationen von Induktionskesseln von ZSTM (Siberian Technological Engineering Plant):
Induktionsheizkessel haben viele Vorteile und Wettbewerbsvorteile mit geringfügigen oder leicht zu beseitigenden Nachteilen. Wie vorteilhaft diese Option für die Beheizung eines bestimmten Hauses ist, kann nur durch Abwägen der Vor- und Nachteile entschieden werden.
Eine unbestreitbare Tatsache bleibt die stetig wachsende Nachfrage nach solchen Geräten, und dieser Trend wird sich wahrscheinlich auch in Zukunft fortsetzen.
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