Индукционный нагрев воды. Индукционные водонагреватели: эффективное и безопасное решение для горячего водоснабжения

alexxlabРазное
Что такое индукционный водонагреватель. Как работает индукционный нагрев воды. Каковы преимущества индукционных водонагревателей перед другими типами. Где применяются индукционные нагреватели воды. Какие бывают разновидности индукционных водонагревателей.

Содержание

Что такое индукционный водонагреватель и как он работает

Индукционный водонагреватель — это современное устройство для нагрева воды, использующее явление электромагнитной индукции. Принцип его работы основан на создании вихревых токов в проводящем материале (теплообменнике) под воздействием переменного магнитного поля.

Основные компоненты индукционного водонагревателя:

  • Индуктор — катушка с медным проводом, создающая переменное магнитное поле
  • Теплообменник — металлическая емкость, в которой нагревается вода
  • Генератор — электронное устройство, подающее ток высокой частоты на индуктор
  • Система управления и защиты

Как происходит нагрев воды в индукционном водонагревателе:


  1. Генератор подает на индуктор переменный ток высокой частоты (обычно 20-100 кГц)
  2. Индуктор создает переменное магнитное поле
  3. В стенках теплообменника возникают вихревые токи
  4. Вихревые токи разогревают металл теплообменника
  5. От нагретых стенок теплообменника нагревается протекающая через него вода

Таким образом, нагрев происходит без прямого контакта нагревательного элемента с водой, что обеспечивает высокую безопасность и долговечность устройства.

Преимущества индукционных водонагревателей

Индукционные водонагреватели обладают рядом существенных преимуществ по сравнению с традиционными электрическими и газовыми нагревателями:

  • Высокий КПД (до 98%) за счет минимальных тепловых потерь
  • Быстрый нагрев воды до заданной температуры
  • Точное поддержание температуры воды
  • Высокая надежность и длительный срок службы (до 30 лет)
  • Полная электробезопасность — нагревательный элемент изолирован от воды
  • Отсутствие накипи на нагревательном элементе
  • Компактные размеры
  • Простота монтажа и обслуживания
  • Экологичность — нет вредных выбросов

Области применения индукционных водонагревателей

Благодаря своим преимуществам, индукционные водонагреватели находят широкое применение в различных сферах:


  • Системы горячего водоснабжения жилых домов и квартир
  • Отопление частных домов и коттеджей
  • Горячее водоснабжение на предприятиях общественного питания
  • Обеспечение горячей водой производственных процессов
  • Нагрев воды в бассейнах и spa-центрах
  • Системы отопления теплиц и оранжерей
  • Нагрев воды на автомойках

Разновидности индукционных водонагревателей

Индукционные водонагреватели можно классифицировать по нескольким признакам:

По типу нагрева:

  • Проточные — нагрев воды происходит непосредственно при ее протекании через устройство
  • Накопительные — вода нагревается в резервуаре и хранится до использования

По мощности:

  • Маломощные (до 10 кВт) — для квартир и небольших домов
  • Средней мощности (10-50 кВт) — для коттеджей и малых предприятий
  • Мощные (свыше 50 кВт) — для промышленного применения

По способу управления:

  • С механическим управлением
  • С электронным управлением
  • С микропроцессорным управлением и дисплеем

Как выбрать индукционный водонагреватель

При выборе индукционного водонагревателя следует учитывать несколько ключевых факторов:


  1. Требуемая мощность — зависит от объема потребления горячей воды
  2. Тип нагрева (проточный или накопительный) — определяется характером водопотребления
  3. Максимальная температура нагрева воды
  4. Производительность (для проточных моделей)
  5. Давление воды в системе водоснабжения
  6. Наличие системы защиты от перегрева и избыточного давления
  7. Удобство управления и настройки параметров
  8. Габариты устройства
  9. Гарантийный срок и сервисное обслуживание

Монтаж и эксплуатация индукционного водонагревателя

Установка индукционного водонагревателя обычно не вызывает сложностей, однако требует соблюдения некоторых правил:

  • Монтаж должен выполняться квалифицированным специалистом
  • Необходимо обеспечить надежное заземление устройства
  • Следует использовать автоматический выключатель соответствующей мощности
  • Нужно обеспечить свободный доступ к водонагревателю для обслуживания
  • Рекомендуется установка фильтра механической очистки воды

При эксплуатации индукционного водонагревателя важно:

  • Регулярно проверять герметичность соединений
  • Следить за показаниями датчиков температуры и давления
  • Своевременно очищать фильтры
  • Не допускать замерзания воды в системе
  • При длительном отсутствии отключать устройство от электросети

Сравнение индукционных водонагревателей с другими типами

Чтобы лучше понять преимущества индукционных водонагревателей, сравним их с другими распространенными типами:


Индукционный vs Электрический ТЭНовый:

  • Выше КПД и энергоэффективность
  • Отсутствие накипи на нагревательном элементе
  • Более долгий срок службы
  • Быстрее нагрев воды
  • Выше уровень электробезопасности

Индукционный vs Газовый:

  • Не требует подключения к газовой магистрали
  • Отсутствие риска утечки газа
  • Нет необходимости в дымоходе
  • Более компактные размеры
  • Проще монтаж и обслуживание

Экономическая эффективность индукционных водонагревателей

Хотя индукционные водонагреватели обычно дороже при покупке, чем традиционные электрические или газовые модели, они могут быть более экономически выгодными в долгосрочной перспективе. Это обусловлено следующими факторами:

  • Высокий КПД (до 98%) позволяет снизить расходы на электроэнергию
  • Длительный срок службы (до 30 лет) сокращает затраты на замену оборудования
  • Отсутствие накипи на нагревательном элементе снижает расходы на обслуживание
  • Точное поддержание температуры воды исключает перерасход энергии
  • Быстрый нагрев воды позволяет использовать водонагреватель только по необходимости

Для оценки экономической эффективности индукционного водонагревателя в конкретных условиях рекомендуется провести расчет с учетом стоимости оборудования, тарифов на электроэнергию и планируемого объема потребления горячей воды.


Перспективы развития технологии индукционного нагрева воды

Технология индукционного нагрева воды продолжает развиваться, и в ближайшем будущем можно ожидать следующих инноваций:

  • Повышение энергоэффективности за счет использования новых материалов и конструкций
  • Уменьшение габаритов устройств при сохранении мощности
  • Интеграция с системами «умный дом» для оптимизации энергопотребления
  • Разработка гибридных систем, сочетающих индукционный нагрев с другими технологиями (например, с тепловыми насосами)
  • Создание индукционных водонагревателей, работающих от возобновляемых источников энергии (солнечные панели, ветрогенераторы)

Эти усовершенствования сделают индукционные водонагреватели еще более привлекательным решением для обеспечения горячего водоснабжения в различных сферах применения.


Индукционные водонагреватели | Электронагреватели

Индукционные водонагреватели – один из самых современных и высокотехнологичных классов электронагревателей, который появился на рынке относительно недавно, однако уже успел зарекомендовать себя как надежное и экономичное оборудование. Индукционные водонагреватели устанавливаются и в частных домах и квартирах, однако сегодня мы сосредоточим внимание на промышленных индукционных нагревателях, работающих на токах промышленной частоты (50 Гц) и применяемых для горячего водоснабжения объектов хозяйственного назначения в относительно больших объемах.

►См. индукционные нагреватели (котлы) в нашем каталоге

КОНСТРУКЦИЯ И ПРИНЦИП РАБОТЫ ИНДУКЦИОННОГО ВОДОНАГРЕВАТЕЛЯ

Для того, чтобы разобраться в том, как работают индукционные водонагреватели, надо обратиться к школьному курсу физики, а именно к разделу, изучающему явление электромагнитной индукции. Суть явления заключается в образовании электрического тока внутри проводника под действием магнитного поля, полярность которого постоянно меняется. Источником такого переменного магнитного поля является катушка, подключенная к электросети переменного тока.

Рассмотрим конструкцию индукционного нагревателя на схеме:

Первоначально схема может показаться несколько запутанной, однако она отражает довольно простой способ нагрева теплообменника. Если намотать несколько витков проволоки вокруг сердечника из ферромагнитного материала, получим катушку индуктивности или, попросту, электромагнит. Поскольку он подключается к сети переменного тока, то и генерируемое им магнитное поле является переменным. Находящийся в этом магнитном поле проводник (грубо говоря, кусок металла) разогревается за счет возникающих в нем вихревых токов или токов Фуко. Далее это тепло снимается циркулирующим теплоносителем.

Человек, знакомый с электротехникой, заметит, что данная конструкция – не что иное, как трансформатор, только в качестве вторичной обмотки в нем используется теплообменник, поэтому предназначен он не для преобразования электрического напряжения, а для нагрева.

В этом заключается главное преимущество индукционного водонагревателя – чрезвычайная долговечность и неприхотливость. Ведь, по сути, что мы имеем? Катушку из медной проволоки и металлический теплообменник, который, как правило, изготавливается из цветного металла или нержавеющей стали. В такой конструкции попросту нечему ломаться!

ОСОБЕННОСТИ СЕРИЙНО ВЫПУСКАЕМЫХ ИНДУКЦИОННЫХ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЕЙ

Возникает довольно естественный вопрос: если конструкция индукционного водонагревателя настолько проста, а оборудование, использующее принцип индукционного нагрева так надежно и долговечно, то почему до сих пор их не выпускают на каждом углу и не пользуются все, кому не лень?

Надо отметить, что простым является принцип, на котором построена работа индукционного водонагревателя. Конструкция же далеко не так проста, как может показаться. Дело в том, что нагреть в индукционном поле проводник действительно несложно. Сложнее сделать такую конструкцию нагревателя, при которой вся потребляемая электроэнергия преобразовывалась бы в тепловую энергию, а не рассеивалась бы в пустоту посредством электромагнитного излучения. Индукционные водонагреватели, собранные «своими руками» или в кустарных условиях, сильно не дотягивают до характеристик нагревателей, выпускаемых серийно. В России работает всего несколько предприятий-изготовителей индукционных водонагревателей, и каждый использует специфические конструктивные особенности, защищенные патентами. Только такие конструкции обеспечивают высокие энергетические характеристики – КПД 98-99% и коэффициент мощности cos «фи» 0,98-0,985 при работе от электросети с промышленной частотой тока (50 Гц). Подробнее о значении коэффициента мощности – см. в статье.

Кроме преимущества в долговечности и надежности, индукционные водонагреватели отличаются от других типов электроводонагревателей ценой – они действительно заметно дороже, не только потому, что производители снимают «сливки», продавая надежное оборудование дороже, а потому, что себестоимость таких водонагревателей значительно выше.

ТЭНОВЫЕ ИЛИ ИНДУКЦИОННЫЕ ВОДОНАГРЕВАТЕЛИ?

Когда речь заходит о сравнении оборудования разных типов, бывает сложно оценить, что лучше. Плюсы и минусы есть у любого оборудования. Обычно, индукционные водонагреватели сравнивают с ТЭНовыми и электродными. Последние в большей мере распространены на отоплении и горячем водоснабжении крупных, промышленных объектов, поскольку их мощность может быть очень большой, измеряемой сотнями киловатт. ТЭНовые водонагреватели занимают нишу поскромнее – это приборы, как правило бытовые, мощность которых не превышает 20 кВт. Дело в том, что с ростом мощности нагревателя, увеличивается и количество трубчатых электронагревателей (ТЭН), а с их количеством умножаются и связанные с их обслуживанием проблемы – необходимость периодической замены, повышение рисков аварий, снижения мощности и т.д. Всем известно, что с увеличением количества элементов в системе повышается ее сложность и снижается надежность в целом.

У электродных котлов другие недостатки – это необходимость замены электродов, подготовки теплоносителя (в качестве теплоносителя там используется электролит), дополнительные вложения в систему электрозащиты, а также повышенный износ всех элементов системы отопления и горячего водоснабжения – опять же по причине использования агрессивной среды в качестве теплоносителя.

Индукционные водонагреватели способны снять большинство перечисленных проблем. В них нет каких-либо элементов, требующих периодической замены. Нет изнашивающихся, нагруженных частей. Нет соединений, уплотнений, которые могут протекать. Нет высокотемпературных элементов. Кроме того, индукционные нагреватели имеют 2-ой  класс электробезопасности, поскольку токопроводящие элементы не контактируют с системой, в которой циркулирует вода – нагрев осуществляется косвенно, посредством магнитного поля.

Можно констатировать, что индукционный водонагреватель на сегодняшний день – это самый современный и надежный тип оборудования, исключающего большинство проблем, связанных с эксплуатацией электроводонагревателей других типов.

Но, справедливости ради, надо отметить, что несмотря на свою привлекательность, индукционные водонагреватели – это нишевый продукт, который едва ли подойдет владельцу квартиры или небольшого дома. Такие преимущества как долговечность и надежность, конечно, всегда привлекательны, но из-за стоимости оборудования по-настоящему экономически выгодной эксплуатация индукционных нагревателей становится для отопления и горячего водоснабжения в больших объемах – ориентировочно от 30 кВт и выше.

РАЗНОВИДНОСТИ ИНДУКЦИОННЫХ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЕЙ

►См. индукционные нагреватели (котлы) в нашем каталоге

Как и другие типы водонагревателей, индукционные нагреватели бывают проточными и накопительными. Однако из-за особенностей конструкции, наибольшее распространение получили именно накопительные конструкции. Дело в том, что индукционный способ нагрева (если речь идет о нагреве от электросети с промышленной частотой тока) предполагает относительно небольшой градиент температур между нагреваемым в магнитном поле теплообменником и протекающим по нему теплоносителем. Обычно, эта разница температур составляет всего порядка 15-20 °С. Теплосъем обеспечивается не за счет высокой удельной мощности нагреваемой поверхности (как это реализуется при использовании ТЭНов), а за счет большой площади теплообмена. Поэтому индукционные водонагреватели, используемые для нагрева воды на протоке, обычно комплектуются дополнительным оборудованием – водо-водяными подогревателями (бойлерами).

Все преимущества индукционных нагревателей воды наиболее полно реализуются в установках с аккумуляционной емкостью. Использование именно такой конструкции позволяет получать горячую воду в нужном объеме в нужное время. Нагрев воды можно производить в периоды отсутствия разбора, например, в ночное время. При этом экономятся средства на стоимости нагревательного оборудования. Скажем, вместо установки 250 кВт можно поставить 100 кВт-ный нагреватель с аккумуляционной емкостью и существенно сэкономить на разнице в стоимости оборудования.

Подобрать оборудование подходящей мощности вам помогут специалисты НПП «Термические Технологии», новосибирского завода-изготовителя индукционных водонагревателей марки ТЕРМАНИК. Для этого достаточно заполнить и отправить в адрес предприятия бланк ТЗ на отопление.

СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ ИНДУКЦИОННЫХ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЕЙ

Индукционные водонагреватели ТЕРМАНИК применяются для горячего водоснабжения. Среди сфер их применения:

  • горячее водоснабжение столовых, кухонь, объектов общепита
  • горячее водоснабжение душевых, моечных, заводских цехов
  • горячее водоснабжение технологических линий
  • горячее водоснабжение гостиниц, санаториев, баз отдыха
  • горячее водоснабжение отдельных зданий, поселков, микрорайонов

Также оборудование применяется в качестве резервного источника горячего водоснабжения во время профилактических и сезонных отключений центрального водоснабжения.

Благодаря своей долговечной и надежной конструкции, индукционные нагреватели подходят как для непрерывной работы, так и для периодической эксплуатации с длительными сроками простоя. На сегодняшний день это, пожалуй, самое выносливое и неприхотливое в эксплуатации оборудование, способное решить любые задачи, связанные с горячим водоснабжением, автономным горячим водоснабжением на самом высоком уровне.

Индукционный нагрев, основные принципы и технологии.

1 августа 2013

Индукционный нагрев (Induction Heating) — метод бесконтактного нагрева токами высокой частоты (англ. RFH — radio-frequency heating, нагрев волнами радиочастотного диапазона) электропроводящих материалов.

Описание метода.

Индукционный нагрев — это нагревание материалов электрическими токами, которые индуцируются переменным магнитным полем. Следовательно — это нагрев изделий из проводящих материалов (проводников) магнитным полем индукторов (источников переменного магнитного поля). Индукционный нагрев проводится следующим образом. Электропроводящая (металлическая, графитовая) заготовка помещается в так называемый индуктор, представляющий собой один или несколько витков провода (чаще всего медного). В индукторе с помощью специального генератора наводятся мощные токи различной частоты (от десятка Гц до нескольких МГц), в результате чего вокруг индуктора возникает электромагнитное поле. Электромагнитное поле наводит в заготовке вихревые токи. Вихревые токи разогревают заготовку под действием джоулева тепла (см. закон Джоуля-Ленца).

Система «индуктор-заготовка» представляет собой бессердечниковый трансформатор, в котором индуктор является первичной обмоткой. Заготовка является вторичной обмоткой, замкнутой накоротко. Магнитный поток между обмотками замыкается по воздуху.

На высокой частоте вихревые токи вытесняются образованным ими же магнитным полем в тонкие поверхностные слои заготовки Δ (Поверхностный-эффект), в результате чего их плотность резко возрастает, и заготовка разогревается. Нижерасположенные слои металла прогреваются за счёт теплопроводности. Важен не ток, а большая плотность тока. В скин-слое Δ плотность тока уменьшается в e раз относительно плотности тока на поверхности заготовки, при этом в скин-слое выделяется 86,4 % тепла (от общего тепловыделения. Глубина скин-слоя зависит от частоты излучения: чем выше частота, тем тоньше скин-слой. Также она зависит от относительной магнитной проницаемости μ материала заготовки.

Для железа, кобальта, никеля и магнитных сплавов при температуре ниже точки Кюри μ имеет величину от нескольких сотен до десятков тысяч. Для остальных материалов (расплавы, цветные металлы, жидкие легкоплавкие эвтектики, графит, электролиты, электропроводящая керамика и т. д.) μ примерно равна единице.

Например, при частоте 2 МГц глубина скин-слоя для меди около 0,25 мм, для железа ≈ 0,001 мм.

Индуктор сильно нагревается во время работы, так как сам поглощает собственное излучение. К тому же он поглощает тепловое излучение от раскалённой заготовки. Делают индукторы из медных трубок, охлаждаемых водой. Вода подаётся отсасыванием — этим обеспечивается безопасность в случае прожога или иной разгерметизации индуктора.

Применение:
Сверхчистая бесконтактная плавка, пайка и сварка металла.
Получение опытных образцов сплавов.
Гибка и термообработка деталей машин.
Ювелирное дело.
Обработка мелких деталей, которые могут повредиться при газопламенном или дуговом нагреве.
Поверхностная закалка.
Закалка и термообработка деталей сложной формы.
Обеззараживание медицинского инструмента.

Преимущества.

Высокоскоростной разогрев или плавление любого электропроводящего материала.

Возможен нагрев в атмосфере защитного газа, в окислительной (или восстановительной) среде, в непроводящей жидкости, в вакууме.

Нагрев через стенки защитной камеры, изготовленной из стекла, цемента, пластмасс, дерева — эти материалы очень слабо поглощают электромагнитное излучение и остаются холодными при работе установки. Нагревается только электропроводящий материал — металл (в том числе расплавленный), углерод, проводящая керамика, электролиты, жидкие металлы и т. п.

За счёт возникающих МГД усилий происходит интенсивное перемешивание жидкого металла, вплоть до удержания его в подвешенном состоянии в воздухе или защитном газе — так получают сверхчистые сплавы в небольших количествах (левитационная плавка, плавка в электромагнитном тигле).

Поскольку разогрев ведётся посредством электромагнитного излучения, отсутствует загрязнение заготовки продуктами горения факела в случае газопламенного нагрева, или материалом электрода в случае дугового нагрева. Помещение образцов в атмосферу инертного газа и высокая скорость нагрева позволят ликвидировать окалинообразование.

Удобство эксплуатации за счёт небольшого размера индуктора.

Индуктор можно изготовить особой формы — это позволит равномерно прогревать по всей поверхности детали сложной конфигурации, не приводя к их короблению или локальному непрогреву.

Легко провести местный и избирательный нагрев.

Так как наиболее интенсивно разогрев идет в тонких верхних слоях заготовки, а нижележащие слои прогреваются более мягко за счёт теплопроводности, метод является идеальным для проведения поверхностной закалки деталей (сердцевина при этом остаётся вязкой).

Лёгкая автоматизация оборудования — циклов нагрева и охлаждения, регулировка и удерживание температуры, подача и съём заготовок.

Установки индукционного нагрева:

На установках с рабочей частотой до 300 кГц используют инверторы на IGBT-сборках или MOSFET-транзисторах. Такие установки предназначены для разогрева крупных деталей. Для разогрева мелких деталей используются высокие частоты (до 5 МГц, диапазон средних и коротких волн), установки высокой частоты строятся на электронных лампах.

Также для разогрева мелких деталей строятся установки повышенной частоты на MOSFET-транзисторах на рабочие частоты до 1,7 МГц. Управление транзисторами и их защита на повышенных частотах представляет определённые трудности, поэтому установки повышенной частоты пока ещё достаточно дороги.

Индуктор для нагрева мелких деталей имеет небольшие размеры и небольшую индуктивность, что приводит к уменьшению добротности рабочего колебательного контура на низких частотах и снижению КПД, а также представляет опасность для задающего генератора (добротность колебательного контура пропорциональна L/C, колебательный контур с низкой добротностью слишком хорошо «накачивается» энергией, образует короткое замыкание по индуктору и выводит из строя задающий генератор). Для повышения добротности колебательного контура используют два пути:
— повышение рабочей частоты, что приводит к усложнению и удорожанию установки;
— применение ферромагнитных вставок в индукторе; обклеивание индуктора панельками из ферромагнитного материала.

Так как наиболее эффективно индуктор работает на высоких частотах, промышленное применение индукционный нагрев получил после разработки и начала производства мощных генераторных ламп. До первой мировой войны индукционный нагрев имел ограниченное применение. В качестве генераторов тогда использовали машинные генераторы повышенной частоты (работы В. П. Вологдина) или искровые разрядные установки.

Схема генератора может быть в принципе любой (мультивибратор, RC-генератор, генератор с независимым возбуждением, различные релаксационные генераторы), работающей на нагрузку в виде катушки-индуктора и обладающей достаточной мощностью. Необходимо также, чтобы частота колебаний была достаточно высока.

Например, чтобы «перерезать» за несколько секунд стальную проволоку диаметром 4 мм, необходима колебательная мощность не менее 2 кВт при частоте не менее 300 кГц.

Выбирают схему по следующим критериям: надёжность; стабильность колебаний; стабильность выделяемой в заготовке мощности; простота изготовления; удобство настройки; минимальное количество деталей для уменьшения стоимости; применение деталей, в сумме дающих уменьшение массы и габаритов, и др.

На протяжении многих десятилетий в качестве генератора высокочастотных колебаний применялась индуктивная трёхточка (генератор Хартли, генератор с автотрансформаторной обратной связью, схема на индуктивном делителе контурного напряжения). Это самовозбуждающаяся схема параллельного питания анода и частотно-избирательной цепью, выполненной на колебательном контуре. Она успешно использовалась и продолжает использоваться в лабораториях, ювелирных мастерских, на промышленных предприятиях, а также в любительской практике. К примеру, во время второй мировой войны на таких установках проводили поверхностную закалку катков танка Т-34.

Недостатки трёх точки:

Низкий кпд (менее 40 % при применении лампы).

Сильное отклонение частоты в момент нагрева заготовок из магнитных материалов выше точки Кюри (≈700С) (изменяется μ), что изменяет глубину скин-слоя и непредсказуемо изменяет режим термообработки. При термообработке ответственных деталей это может быть недопустимо. Также мощные твч-установки должны работать в узком диапазоне разрешённых Россвязьохранкультурой частот, поскольку при плохом экранировании являются фактически радиопередатчиками и могут оказывать помехи телерадиовещанию, береговым и спасательным службам.

При смене заготовок (например, более мелкой на более крупную) изменяется индуктивность системы индуктор-заготовка, что также приводит к изменению частоты и глубины скин-слоя.

При смене одновитковых индукторов на многовитковые, на более крупные или более малогабаритные частота также изменяется.

Под руководством Бабата, Лозинского и других учёных были разработаны двух- и трёхконтурные схемы генераторов, имеющих более высокий кпд (до 70 %), а также лучше удерживающие рабочую частоту. Принцип их действия состоит в следующем. За счёт применения связанных контуров и ослабления связи между ними, изменение индуктивности рабочего контура не влечёт сильного изменения частоты частотозадающего контура. По такому же принципу конструируются радиопередатчики.

Недостаток многоконтурных систем — повышенная сложность и возникновение паразитных колебаний УКВ-диапазона, которые бесполезно рассеивают мощность и выводят из строя элементы установки. Также такие установки склонны к затягиванию колебаний — самопроизвольному переходу генератора с одной из резонансных частот на другую.

Современные твч-генераторы — это инверторы на IGBT-сборках или мощных MOSFET-транзисторах, обычно выполненные по схеме мост или полумост. Работают на частотах до 500 кГц. Затворы транзисторов открываются с помощью микроконтроллерной системы управления. Система управления в зависимости от поставленной задачи позволяет автоматически удерживать

а) постоянную частоту
б) постоянную мощность, выделяемую в заготовке
в) максимально высокий КПД.

Например, при нагреве магнитного материала выше точки Кюри толщина скин-слоя резко увеличивается, плотность тока падает, и заготовка начинает греться хуже. Также пропадают магнитные свойства материала и прекращается процесс перемагничивания — заготовка начинает греться хуже, сопротивление нагрузки скачкообразно уменьшается — это может привести к «разносу» генератора и выходу его из строя. Система управления отслеживает переход через точку Кюри и автоматически повышает частоту при скачкообразном уменьшении нагрузки (либо уменьшает мощность).

Замечания.

Индуктор по возможности необходимо располагать как можно ближе к заготовке. Это не только увеличивает плотность электромагнитного поля вблизи заготовки (пропорционально квадрату расстояния), но и увеличивает коэффициент мощности Cos(φ).

Увеличение частоты резко уменьшает коэффициент мощности (пропорционально кубу частоты).

При нагреве магнитных материалов дополнительное тепло также выделяется за счет перемагничивания, их нагрев до точки Кюри идет намного эффективнее.

При расчёте индуктора необходимо учитывать индуктивность подводящих к индуктору шин, которая может быть намного больше индуктивности самого индуктора (если индуктор выполнен в виде одного витка небольшого диаметра или даже части витка — дуги).

Имеются два случая резонанса в колебательных контурах: резонанс напряжений и резонанс токов.
Параллельный колебательный контур – резонанс токов.
В этом случае на катушке и на конденсаторе напряжение такое же, как у генератора. При резонансе, сопротивление контура между точками разветвления становится максимальным, а ток (I общ) через сопротивление нагрузки Rн будет минимальным (ток внутри контура I-1л и I-2с больше чем ток генератора).

В идеальном случае полное сопротивление контура равно бесконечности — схема не потребляет тока от источника. При изменение частоты генератора в любую сторону от резонансной частоты полное сопротивление контура уменьшается и линейный ток (I общ) возрастает.

Последовательный колебательный контур – резонанс напряжений.

Главной чертой последовательного резонансного контура является то, что его полное сопротивление минимально при резонансе. (ZL + ZC – минимум). При настройке частоты на величину, превышающую или лежащую ниже резонансной частоты, полное сопротивление возрастает.
Вывод:
В параллельном контуре при резонансе ток через выводы контура равен 0, а напряжение максимально.
В последовательном контуре наоборот — напряжение стремится к нулю, а ток максимален.

Статья взята с сайта http://dic.academic.ru/ и  переработана в более понятный для читателя текст, компанией ООО «Проминдуктор».

Индукционный водонагреватель – Производитель оборудования для индукционного нагрева

Перейти к содержимому

Индукционный водонагревательDaobright2021-05-26T04:43:08-08:00

Индукционный водонагреватель

Магнитно-индукционный

Мгновенная проточная горячая вода для душа

Индукционный проточный водонагреватель
Магнитно-индукционный нагрев и проточный водонагреватель для душа

Магнитный индукционный мгновенный водонагреватель — это быстрая горячая вода. Защита от протечек воды и электричества очень безопасна. Для установки требуется не дымоход. Компактный размер: 485*310*100 мм, без бака для экономии места при установке. 100% эффективность, бесшумная работа. Регулируемые элементы управления для установки температуры воды.

Магнитно-индукционные проточные водонагреватели являются популярным выбором для домов/гостиниц, где нет газа.

Это эффективный выбор для горячей воды. Большим преимуществом индукционного безбакового проточного водонагревателя для горячей воды для душа является то, что он не выделяет никаких газов в атмосферу.

Технология индукционных нагревателей превратилась в конкурентоспособную и передовую отрасль благодаря тому, насколько тихими являются индукционные проточные водонагреватели и насколько их обычно легче обслуживать и устанавливать, чем газовые котлы.

Параметры

Название продукта: Индукционный проточный водонагреватель
Номинальное напряжение: 180–260 В переменного тока, 50/60 Гц
Номинальная мощность 6кВт/7кВт/8кВт
Входной кабель: 4–6 мм 2
Горячая вода PH: 7,6-8,4PH
Давление: 0,02-0,6 МПа
Температура воды на выходе: 30-55℃
Класс защиты: IPX4
Вес: 8 кг
Размеры: 485*310*100 мм

Технология индукционного нагрева
регулируемая температура воды 35℃~55℃

Индукционный проточный водонагреватель нагревает плоскую блинную водяную пластину электромагнитной энергией средней частоты. электричество полностью разделено водяной плитой, что обеспечивает безопасность.

Электрический мгновенный индукционный водонагреватель не требует запаса воды, это проточный водонагреватель, не требует электроэнергии для теплоизоляции.

Работа индукционного водонагревателя с помощью сенсорных клавиш, постоянная температура горячей воды, регулируемая температура воды на выходе 30 ℃-55 ℃, панель управления в соответствии с расходом воды на входе и настройкой температуры воды на выходе, автоматическая регулировка рабочей мощности для энергии индукционного водонагревателя. сохранение.

Отдельная вода-электричество
Безопасность, экологичность, мгновенная горячая вода. Подходит для дома, гостиницы, магазина и т. д.

Электрический проточный водонагреватель использует принцип электромагнитного индукционного нагрева, электромагнитная нагревательная панель IGBT преобразует переменный ток 220 В в генерирующий ток частотой 20 кГц, а затем катушка генерирует электромагнитную энергию для нагрева. поток воды в блинную водяную тарелку.

В основной плате используются 8шт Infineon IGBT и другие надежные детали бренда, высокая энергоэффективность до 98%, длительный срок службы, мгновенный выход горячей воды.

Внутренняя структура:

Аксессуары для установки:

Спросите нас о цене и решениях сегодня!

На ваш запрос ответят в течение 24 часов, и мы уважаем вашу конфиденциальность.