Calderas eléctricas de inducción para sistemas de calefacción.

Algunas características de las calderas de inducción.

Ya hemos dicho que la calefacción eléctrica es cara. Y los consumidores deben estar preparados para los altos costos de energía. Pero si es imposible construir calefacción en una caldera de otro tipo, entonces habrá que soportarlo. Tomamos nota de un hecho más: con la compra de una caldera de inducción, no funcionará para ahorrar en calefacción. Lo que pasa es que no tienen una economía del 20-30% en comparación con los elementos calefactores. Por lo tanto, los costos serán los mismos, muy altos.

Además, las calderas de inducción no pueden presumir de una eficiencia del 100%, esto simplemente no puede ser. Si algún fabricante afirma lo contrario, miente descaradamente.Además, algunos mienten francamente sobre la eficiencia anterior: no se deje engañar por estos trucos de marketing.

Los fabricantes recurren a muchos otros trucos. Por ejemplo, afirman con confianza que su equipo no hace ruido. Disipamos el mito: los elementos calefactores también funcionan en silencio. En cuanto a la compacidad, es cierto. Pero los modelos TEN no se diferencian en grandes dimensiones.

Ventajas y desventajas

Las cualidades positivas de las calderas eléctricas incluyen:

• completa ausencia de ruido durante el funcionamiento;
• no hay olores, peligros de ignición de combustible u otros peligros;
• las calderas se pueden reparar y los costos son mucho menores que para la restauración de otros tipos de unidades;
• las dimensiones de las calderas son pequeñas y permiten colocarlas en cualquier punto conveniente del circuito de calefacción;
• no es necesario asignar una habitación separada;
• no se necesitan chimeneas, nodos de paso a través de paredes o techos.

Se considera que las desventajas de las calderas eléctricas son:

• la potencia unitaria de más de 5 kW requiere el uso de una conexión de 380 V, que no es fácil de obtener;
• completa dependencia de la electricidad;
• para conectarse, necesita una línea separada con cableado y disyuntores de alta calidad;
• La eficiencia de las calderas eléctricas es relativamente baja;
• Las tarifas eléctricas son altas y varían según la región.

La eficiencia de las calderas eléctricas es baja, pero los modelos de inducción son una excepción: su coeficiente alcanza el 98%.

Ventajas y desventajas

Los dispositivos de calefacción como las calderas de inducción, al igual que otras unidades similares, tienen sus pros y sus contras. Tanto sus aspectos positivos como negativos deben conocerse en detalle si va a instalar este tipo de equipos en su hogar.Para empezar, consideremos cuáles son las buenas variedades de inducción de calderas de calefacción.

La principal ventaja de tales unidades es su confiabilidad. Si dichos productos tienen automatización, entonces pueden operar fuera de línea y los propietarios no tienen que monitorearlos constantemente. Al mismo tiempo, solo la ausencia de un portador de calor puede provocar una falla del dispositivo; luego, la carcasa central del sistema puede sobrecalentarse demasiado y, como resultado, derretirse.

Las calderas de inducción se distinguen por su alta eficiencia (más del 90%). Por supuesto, el valor específico depende principalmente del diseño del intercambiador de calor en la unidad y otras características estructurales de un modelo en particular. Las ventajas de tales unidades incluyen el hecho de que con los años su eficiencia no disminuye, por lo que incluso después de mucho tiempo no notará que su sistema de calefacción se ha vuelto menos eficiente.

El equipo de calentamiento por inducción no está sujeto a averías, no requiere reparaciones frecuentes y costosas. Para instalar una unidad de este tipo, no es necesario construir ventilación adicional o una chimenea, lo que a menudo cuesta a los usuarios una suma considerable.

Sirve tal equipo durante mucho tiempo. Si usa este tipo de calderas de calefacción correctamente, pueden durar más de 30 años, ya que no hay nada que quemar en ellas, porque el inductor está sellado herméticamente en la carcasa y está aislado de manera confiable del contacto con el portador de calor. Además, las vueltas no se retuercen con fuerza y ​​se rellenan con un compuesto protector especial. Por esta razón, se minimiza la posibilidad de daño a las bobinas.

El líquido en tales sistemas se calienta a altas temperaturas. El valor mínimo es de 35 grados centígrados.Tales unidades se instalan de manera bastante simple. Los modelos domésticos son un trozo de tubería de pequeño tamaño, que está sellado por ambos lados. Al mismo tiempo, hay 2 accesorios en el cuerpo, que son necesarios para conectar el suministro y el retorno del refrigerante. También hay un cable para conectar la automatización. Conectar dichos sistemas no es difícil: puede hacer frente a este trabajo simple sin la participación de especialistas.

Los sistemas de calentamiento por inducción se caracterizan por su alta eficiencia. Se caracterizan por una baja inercia, por lo que el calentamiento del portador de calor comienza muy rápidamente (inmediatamente después de que se inicia el sistema). Con la misma rapidez, tales calderas se apagan. En un aparato de este tipo, el refrigerante gastado no necesita cambiarse con demasiada frecuencia. Es suficiente hacer esto una vez cada 10 años.

Tales tipos de dispositivos de calefacción, por regla general, no tienen fugas, ya que no tienen conexiones internas desmontables. Estas unidades son capaces de operar tanto en corriente continua como en baja tensión en la red. Según los expertos, las incrustaciones nocivas no se acumulan en el elemento calefactor de dichos dispositivos. Esto se debe a la vibración del núcleo (debido a esto, las partículas en exceso no pueden depositarse sobre él). Además, no se acumularán incrustaciones debido al régimen de temperatura del refrigerante (no superior a 90 grados Celsius) y al aislamiento del sistema, en el que puede haber un número limitado de portadores.

Ahora es el momento de familiarizarse con sus contras:

• En primer lugar, una serie de desventajas de tales dispositivos incluyen su alto precio. Son muchas veces más caros que los dispositivos con elementos calefactores. Sin embargo, el alto costo se debe a la presencia de automatización.
• Por lo general, estos dispositivos tienen un peso impresionante.Por ejemplo, una caldera con un diámetro de 12 cm y una altura de 45 cm pesará hasta 23 kg.
• Estas calderas son adecuadas exclusivamente para sistemas de calefacción cerrados.
• Tales unidades pueden crear interferencia de ondas a corta distancia. Por eso, los expertos aconsejan instalarlos lo más lejos posible de cualquier electrodoméstico.

• Si va a instalar una caldera de inducción en una casa grande con 2 o 3 pisos, deberá montar una bomba de circulación de alta potencia adicional; esto es necesario para que el dispositivo funcione de manera estable.
• Las unidades de inducción son volátiles. Si se corta la electricidad en su hogar, entonces la calefacción también dejará de funcionar. Por supuesto, ese problema tiene solución: puede comprar generadores diesel, pero esto será un desperdicio adicional.

¿Es cierto que los calentadores de inducción son energéticamente eficientes?

La rentabilidad de este tipo de caldera se consigue únicamente con una ventaja inicial de 5-15 minutos de velocidad de calentamiento. Y eso, en comparación con los elementos de calefacción. Porque el más económico entre los sistemas de calefacción eléctrica es el "suelo caliente". Todos los argumentos sobre el 99 o incluso el 100% de eficiencia son astutos y cuentan con el analfabetismo masivo. Todos los calentadores eléctricos tienen la misma eficiencia.

Y la afirmación de que parte del calor del sistema se disipa sin llegar al refrigerante es igualmente cierta para los elementos calefactores y las calderas de inducción. Dado el alto costo de la caldera y el equipo adicional obligatorio para el sistema de inducción por un monto separado, los ahorros de 30-50% en electricidad no son más que una leyenda y un truco comercial.

Durabilidad.Como todo en el mundo, el núcleo también está sujeto a destrucción, pero lo hará, a diferencia del elemento calefactor, por mucho más tiempo: años 30. Los componentes restantes también tienen un buen margen de seguridad. Los fabricantes otorgan una garantía de 10 años en el servicio de una caldera de inducción y no mienten. Si está equipado con controladores electrónicos europeos de alta calidad, funcionará libremente hasta 30-40 años.

Foto 2. Caldera de inducción conectada a un sistema de calefacción cerrado. Además, está equipado con un controlador, un tanque de expansión y una bomba.

Teniendo en cuenta lo anterior, el propietario de una caldera de inducción encontrará ahorros en comparación con los elementos de calefacción solo a largo plazo, después de cinco años de uso del sistema. Pero, en comparación con los costos iniciales de instalación, puede que no sea significativo.

El dispositivo y el principio de funcionamiento de la caldera de inducción.

La caldera de inducción consta de los elementos principales:

• Cuerpo;
• bobina de inducción;
• centro.

El principio de funcionamiento de las unidades de inducción es extremadamente simple: al pasar a través de la bobina, una corriente eléctrica genera un fuerte campo electromagnético. De acuerdo con la ley de Joule-Lenz, bajo la influencia de ondas electromagnéticas, el núcleo tubular se calienta intensamente, cediendo energía térmica al refrigerante que circula por su interior.

El rendimiento de tales sistemas se evidencia por el hecho de que, desde la década de 1930, el principio del calentamiento electromagnético se ha aplicado con éxito en los hornos de fundición de metales.

Lo que debe ser guiado

Cuando se les pregunta cómo elegir una caldera de calefacción, a menudo responden que el criterio principal es la disponibilidad de un combustible en particular. En este contexto, distinguimos varios tipos de calderas.

calderas de gas

Las calderas de gas son los tipos más comunes de equipos de calefacción. Esto se debe al hecho de que el combustible para tales calderas no es muy costoso, está disponible para una amplia gama de consumidores. ¿Qué son las calderas de calefacción de gas? Se diferencian entre sí según el tipo de quemador: atmosférico o inflable. En el primer caso, los gases de escape pasan por la chimenea, y en el segundo, todos los productos de la combustión salen por un conducto especial con la ayuda de un ventilador. Por supuesto, la segunda versión será un poco más cara, pero no requerirá eliminación de humo.

Caldera de gas de pared

En cuanto al método de colocación de las calderas, la elección de una caldera de calefacción supone la presencia de modelos de suelo y pared. ¿Qué caldera de calefacción es mejor en este caso? No hay respuesta. Después de todo, todo dependerá de los objetivos que persigas. Si, además de la calefacción, necesita conducir agua caliente, puede instalar calderas de calefacción modernas montadas en la pared. Por lo tanto, no necesitará instalar una caldera para calentar agua, y esto es un ahorro económico. Además, en el caso de los modelos de pared, los productos de la combustión se pueden sacar directamente a la calle. Y el pequeño tamaño de dichos dispositivos les permitirá encajar perfectamente en el interior.

La desventaja de los modelos de pared es su dependencia de la energía eléctrica.

Calderas electricas

A continuación, considere las calderas de calefacción eléctrica. Si en tu zona no hay gas de red, una caldera eléctrica puede salvarte. Dichos tipos de calderas de calefacción son de tamaño pequeño, por lo que pueden usarse en casas pequeñas, así como en cabañas de 100 m2. Todos los productos de la combustión serán inocuos desde el punto de vista medioambiental.Y la instalación de una caldera de este tipo no requiere habilidades especiales. Vale la pena señalar que las calderas eléctricas no son muy comunes. Después de todo, el combustible es caro y los precios suben y suben. Si está preguntando qué calderas para calefacción son mejores en términos de economía, entonces esta no es una opción en este caso. Muy a menudo, las calderas eléctricas sirven como aparatos de repuesto para calefacción.

Calderas de combustible sólido

Ahora es el momento de considerar qué son las calderas de calefacción de combustible sólido. Dichas calderas se consideran las más antiguas, dicho sistema se ha utilizado para calentar espacios durante mucho tiempo. Y la razón de esto es simple: hay combustible disponible para tales dispositivos, puede ser leña, coque, turba, carbón, etc. El único inconveniente es que tales calderas no pueden funcionar sin conexión.

Caldera de combustible sólido generadora de gas

La modificación de tales calderas son dispositivos generadores de gas. Tal caldera difiere en que es posible controlar el proceso de combustión y el rendimiento se regula dentro del 30-100 por ciento. Cuando piense en cómo elegir una caldera de calefacción, debe saber que el combustible utilizado por dichas calderas es la leña, su humedad no debe ser inferior al 30%. Las calderas de gas dependen del suministro de energía eléctrica. Pero también tienen ventajas en comparación con los de combustible sólido. Tienen una alta eficiencia, que es el doble que los aparatos de combustible sólido. Y desde el punto de vista de la contaminación ambiental, son respetuosos con el medio ambiente, ya que los productos de la combustión no entrarán en la chimenea, sino que servirán para formar gas.

La clasificación de las calderas de calefacción muestra que las calderas generadoras de gas de circuito único no se pueden usar para calentar agua. Y si consideramos la automatización, entonces es genial. A menudo puede encontrar programadores en dichos dispositivos: regulan la temperatura del portador de calor y dan señales si existe un peligro de emergencia.

Las calderas de gas en una casa privada son un placer costoso. Después de todo, el costo de una caldera de calefacción es alto.

Calderas de gasoil

Ahora echemos un vistazo a las calderas de combustible líquido. Como recurso de trabajo, dichos dispositivos utilizan combustible diesel. Para el funcionamiento de dichas calderas, se necesitarán componentes adicionales: tanques de combustible y una sala específica para la caldera. Si está pensando en qué caldera elegir para calentar, notamos que las calderas de combustible líquido tienen un quemador muy costoso, que a veces puede costar tanto como una caldera de gas con un quemador atmosférico. Pero dicho dispositivo tiene diferentes niveles de potencia, por lo que es beneficioso usarlo desde un punto de vista económico.

Además del combustible diésel, las calderas de combustible líquido también pueden utilizar gas. Para ello, se utilizan quemadores reemplazables o quemadores especiales, que son capaces de funcionar con dos tipos de combustible.

Caldera de gasoil

Calentador de agua por inducción

Los calentadores de agua por inducción tienen una carcasa y un inductor eléctrico original (transformador) en su interior, y su devanado secundario es la propia tubería de metal con agua, en forma de bobina en cortocircuito.

Como resultado del flujo de corrientes eléctricas significativas en él, del voltaje eléctrico inductivamente inducido en él, esta tubería se calienta intensamente y calienta el agua que contiene con su calor.

En pocas palabras, ¿cómo funciona un calentador de inducción?

este es un transformador reductor que se instala en una tubería

Al principio decidí que si la palabra "inducción" está presente en el nombre, entonces el calentamiento ocurre con corrientes de alta frecuencia como en un microondas, resultó que no.

No hay alta frecuencia en absoluto, alimentado por una frecuencia de alimentación de 220/380 voltios 50 Hertz.

La tecnología es realmente muy simple: hay una bobina común en una tubería blindada; esto es, por así decirlo, el devanado primario de un transformador, si hacemos una analogía con un transformador.

¡El papel del devanado secundario y, al mismo tiempo, el circuito magnético lo realiza un tubo de calefacción de metal!

El mecanismo de acción del suministro de calor de una placa de inducción.

El diseño de la caldera se basa en inductores eléctricos, incluyen 2 devanados en cortocircuito. El devanado interno modifica la energía eléctrica entrante en corrientes de Foucault. En el medio de la unidad, aparece un campo eléctrico, que luego ingresa a la segunda bobina.

El componente secundario actúa como elemento calefactor de la unidad de suministro de calor y el cuerpo de la caldera.

Transfiere la energía que ha aparecido al portador de calor del sistema para calefacción. En el papel de portadores de calor destinados a tales calderas, utilizan aceite especializado, agua filtrada o líquido que no se congela.

El devanado interno del calentador se ve afectado por la energía eléctrica, lo que contribuye a la aparición de voltaje y la formación de corrientes de Foucault. La energía recibida se transfiere al devanado secundario, después de lo cual se calienta el núcleo. Cuando se haya producido el calentamiento de toda la superficie del portador de calor, transferirá el flujo de calor a los dispositivos de calentamiento.

Comparación de un elemento calefactor y una caldera de inducción de la misma potencia

Pero el punto más importante para la comparación es, por supuesto, el costo final de los productos y cuánto costará mantener uno u otro sistema de calefacción.

Comparemos realmente dos modelos de aproximadamente la misma potencia:

inducción 25 kW (precio ~ 85 mil rublos a finales de 2017)

elemento calefactor 24 kW (precio ~ 46 mil rublos a finales de 2017)

Para el primer modelo, el paquete incluye:

bomba

sensor de flujo

grupo de seguridad

cabina de control

sensor de temperatura

válvulas de control de cierre

El peso de una instancia por cada 25 kW es de unos 80 kg.

¿Cuál es la diferencia entre una caldera de elementos calefactores de alta calidad? En primer lugar, pesa casi 40 kg menos.

Además, todo el llenado electrónico está oculto en su interior. Esto significa que no hay necesidad de un gabinete de control voluminoso que ocupe espacio adicional.

Además del equipo anterior para la caldera de inducción, que también está inicialmente presente en el elemento calefactor, incluye unidades funcionales adicionales:

selección automática de potencia en varios pasos de 2kW

Esto es bueno porque la propia caldera puede elegir la potencia a la que necesita trabajar actualmente. La temperatura exterior cambia suavemente, y con una gran cantidad de pasos, puede seleccionar de manera flexible la potencia requerida para evitar encendidos y apagados frecuentes.

Observará con sus propios ojos el parpadeo constante de la luz durante dicho cambio. Y, sin embargo, los potentes contactores eléctricos con sus chasquidos y chasquidos realmente pueden hacerte saltar de sorpresa cada vez.

En los elementos calefactores, se instalan relés silenciosos o un contactor de dimensiones compactas, puede escuchar su trabajo solo cuando está directamente cerca de la unidad.

automatización compensada por el clima

Es ella quien se dedica a cambiar los pasos. Tan pronto como la caldera “ve” que la velocidad de calentamiento va demasiado rápido, baja un paso, luego otro, y así sucesivamente. Si la temperatura es inferior a la configurada, añade este paso.

En este caso, no todos los 24 kW se encienden a la vez, sino un aumento gradual y suave de la potencia desde el valor mínimo. No puedes verlo con tus ojos, parpadeando las luces.

protección térmica contra sobrecalentamiento y congelamiento

sensor de baja presion de agua

Si su sistema tiene fugas y hay una fuga en alguna parte, entonces la caldera simplemente no se encenderá. En inducción, el calentamiento del núcleo continuará.

indicación de error

Siempre puede acercarse a la caldera e identificar rápidamente el mal funcionamiento por el cual se "levantó" por el código de error.

Tanque de expansión

manómetros mecánicos o electrónicos

posibilidad de conectar una caldera

Además, esta posibilidad ya está automatizada. Solo tienes que ajustar la temperatura del agua y la caldera hará el resto.

Trabajando a 40 grados y cambiando a la caldera, acelerará de forma independiente a 80C, calentará el titanio y luego volverá al modo anterior.

Si se incluye la misma automatización en las calderas de inducción, entonces a P = 25 kW costarían no 85 mil, sino cien mil más. De hecho, en la versión original, todo el control en ellos se realiza en función de la temperatura del conducto.

La cuestión de comprar o no comprar una caldera de inducción, o elegir un elemento calefactor, por supuesto, todos deciden por sí mismos. Pero muchos están cada vez más convencidos de que una caldera de inducción no es la unidad de calefacción que debe instalarse en casas y cabañas privadas individuales.

Por supuesto, es imposible prescindir del calentamiento por inducción en algunas estructuras, áreas de producción y trabajo. Por ejemplo, calentar el ambiente en la producción química, que debe permanecer estéril.

Por eso, es mejor dejar este tipo de calefacción ahí, y no arrastrarla hasta tu casa. No hay necesidad de sufrir con una unidad global compleja y pesada, si puede arreglárselas con otras soluciones muy elegantes.

Tipos de calderas de inducción.

Las calderas de calentamiento por inducción difieren en la frecuencia del voltaje aplicado al elemento calefactor de trabajo. Las modificaciones estándar del SAV están conectadas a una red de CA doméstica con una frecuencia de 50 Hz y un voltaje de 220 o 380 V (para productos con mayor potencia).

Los equipos tipo Vortex (VIN) están equipados con un convertidor que genera corriente alterna de alta frecuencia (10.000 Hz y superior). El uso de corrientes de alta frecuencia permite reducir el peso del equipo, pero afecta negativamente el costo de los productos.

Una diferencia adicional es el material del intercambiador de calor. Los modelos económicos están equipados con nodos de acero, el voltaje se aplica al devanado montado en el elemento calefactor.

Las corrientes son inducidas en elementos metálicos, que proporcionan calentamiento de las piezas y del líquido en su interior. El diseño de la caldera prevé una bomba regulable accionada por un motor eléctrico, que hace circular el refrigerante por el circuito de calefacción.

Calderas tipo vórtice. Fuente

Las calderas de tipo remolino se utilizan para calentar el refrigerante de una tubería hecha de material ferromagnético. Se utiliza un circuito ferromagnético como circuito magnético y devanado secundario, así como elementos estructurales de la caja del producto.

El conjunto de equipos incluye una unidad de control de microprocesador, se proporciona una bomba de circulación para bombear el fluido de trabajo. La bomba adicional está diseñada para hacer circular el portador de calor a través de las tuberías del circuito de calefacción instalado en el edificio.

Cómo elegir un dispositivo de calefacción.

Al elegir una caldera inverter para calefacción, vale la pena considerar muchos factores.

En primer lugar, debes prestar atención a su poder. A lo largo de la vida de la caldera, este parámetro permanece invariable. Se tiene en cuenta que se necesitan 60 W para calentar 1 m2

Hacer el cálculo es muy fácil. Es necesario agregar el área de las habitaciones y multiplicar por el número especificado. Si la casa no está aislada, es mejor elegir modelos más potentes, ya que habrá pérdidas de calor significativas.

Se tiene en cuenta que se necesitan 60 vatios para calentar 1 m2. Hacer el cálculo es muy fácil. Es necesario agregar el área de las habitaciones y multiplicar por el número especificado. Si la casa no está aislada, es mejor elegir modelos más potentes, ya que habrá pérdidas de calor significativas.

Un factor importante son las características del funcionamiento de la casa. Si se usa solo para residencia temporal, entonces no es necesario mantener constantemente la temperatura en las instalaciones en un nivel determinado. En tales casos, puede arreglárselas completamente con una unidad con una potencia de no más de 6 kW.

Al elegir, preste atención a la configuración de la caldera. Conveniente es la presencia de una unidad de programa electrónico con un termostato de diodo. Con él, puede configurar la unidad para que funcione durante varios días e incluso con una semana de anticipación.

Además, en presencia de una unidad de este tipo, es posible controlar el sistema a distancia.Esto permite precalentar la casa antes de la llegada.

Con él, puede configurar la unidad para que funcione durante varios días e incluso con una semana de anticipación. Además, en presencia de una unidad de este tipo, es posible controlar el sistema a distancia. Esto hace posible precalentar la casa antes de la llegada.

Un parámetro importante es el espesor de las paredes del núcleo. De esto dependerá la resistencia del elemento a la corrosión. Por lo tanto, cuanto más gruesas sean las paredes, mayor será la protección. Estos son los principales parámetros que deben tenerse en cuenta al elegir un dispositivo y construir un sistema de calefacción. Si el precio no es aceptable, puede usar análogos o construir una caldera usted mismo. Para hacer esto, solo necesita tener ciertos conocimientos y habilidades.

Ablandamiento de agua y escala

El tercer punto: con una mala preparación del agua y una carga pesada, se forman incrustaciones en la superficie de los elementos calefactores. En la inducción, se excluye la escala.

En primer lugar, la escala misma, como muchos la imaginan, basándose en el ejemplo con una tetera, no está en los sistemas de calefacción. Ya que el líquido no hierve allí.

Pero los depósitos, por supuesto, están siempre y en todas partes. Además, en cualquier sistema: gas, calefacción, madera, inducción, etc.

"escala" en una caldera de gas

Estas son exactamente las impurezas que están presentes en cualquier agua. Vierta agua en un vaso limpio, deje que se evapore y verá una película delgada en las paredes.

Por lo tanto, la presencia de una impureza o su ausencia no es una desventaja o una ventaja, sino un hecho de cualquier sistema de calefacción.