Mythen und Realität: Wie wirtschaftlich sind Induktionskessel zum Heizen eines Privathauses?
Elektrokessel für Heizsysteme erfreuen sich bei den Verbrauchern aus folgendem Grund keiner großen Beliebtheit: hohe Stromkosten. Sie werden jedoch gekauft, weil nicht alle Dörfer und Städte über alternative Lösungen verfügen.
Elektrokessel unterscheiden sich nicht in der Vielfalt; es gibt nur wenige auf dem Markt Es gibt zwei Arten: Heizelemente und Induktionselemente.
Letztere werden in der Industrie eingesetzt. Haushaltskessel wurden vorgestellt in den 90er Jahrenund während ihrer Zeit zwanzig Jahre Betrieb Die Geräte haben eine Reihe von Änderungen erfahren. Das Funktionsprinzip bleibt jedoch gleich.
Inhalt
Was ist ein Induktions-Elektrokessel?
Der Aufbau des Induktionskessels besteht aus:
- aus einem Gehäuse in Form eines beidseitig abgedichteten Zylinders, aus abgeschirmtem und isoliertem Material;
- Patronen, in das Gehäuse eingesetzt und aus Dielektrikum hergestellt;
- Rohre, in eine Hülse eingesetzt und aus einer speziellen Legierung hergestellt (Stahl kann verwendet werden);
- eine Kupfersammelschiene ist auf eine spiralförmige Hülse gewickelt, welches an die Stromversorgung angeschlossen ist.
Es ist im Fall gemacht zwei Löcher, an die die Rohre angeschweißt sind: das untere für den Zulauf von kaltem Wasser, das obere für den Ablauf von warmem Wasser.
Funktionsprinzip
Das Prinzip der elektromagnetischen Induktion im Jahr 1831 Der englische Physiker bemerkte Michael Faraday. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts wurde sein Postulat in Form eines Heizelements zum Schmelzen von Metallen in die Produktion eingeführt. Es stellte sich heraus, dass Induktionskessel schon sehr lange bekannt sind und verwendet wurden, jedoch nur auf Produktionsebene.
Das Prinzip der elektromagnetischen Induktion basiert auf über die Bildung eines elektromagnetischen Feldes, das jedes ferromagnetische Material (an dem ein Magnet haftet) erwärmt, wenn man es in die Mitte dieses Feldes stellt. Es ist nicht schwer, ein elektromagnetisches Feld zu erzeugen. Dazu braucht man eine Spule, vorzugsweise aus Kupferdraht, an die Spannung angelegt wird. Im Inneren der Spule wird das Magnetfeld gebildet.
Innen installiert dielektrisches Rohr (kein Durchgang von elektrischem Strom möglich), eine Spule ist umwickelt, innen ist eine Stahlstange verbaut.
Wenn Sie es installieren, zum Beispiel Stahlstange, dann erwärmt es sich zwangsläufig auf hohe Temperaturen. Auf diesem Prinzip basiert die Konstruktion des Induktionsheizkessels.
Und durch den inneren Hohlraum des Rohrs, der den Stab umspült, fließt das Kühlmittel (Wasser oder Frostschutzmittel). Der durch das elektromagnetische Feld erhitzte Stab überträgt Wärme auf das Kühlmittel.
Es gibt einen subtilen Punkt beim Betrieb von Induktionskesseln, der mit Joule-Lenz-Gesetz. Wenn Sie den Widerstand des Stabes erhöhen, können Sie seine Erwärmung erhöhen. Und die Erhöhung erfolgt auf zwei Arten:
- die Länge vergrößern und den Querschnitt verkleinern;
- Machen Sie es aus einem Metall mit hohem spezifischen Widerstand, zum Beispiel aus Nichrom.
Referenz! Diese Methoden werden entweder einzeln oder in Kombination verwendet. So Leistung wird kontrolliert Kessel.
Kriterien für die Auswahl eines Elektrokessels zum Heizen eines Privathauses
Es gibt eine große Menge an unterschiedlichen Informationen, die Induktions-Elektrokessel als die beste hervorheben in der Kategorie elektrische Heizelemente. Aber nicht alles darin ist wahr.
Gerätesicherheit
Jeder Induktions-Elektrokessel, der zum Erhitzen von Flüssigkeiten verwendet wird, ist gefährlich. Weil Wasserlecks, die sich bei längerer und intensiver Nutzung von Induktions- oder Heizelementkesseln nicht vermeiden lassen, wird einen Kurzschluss verursachen.
Dies betrifft direkt den elektrischen Strom. Außerdem Leckagen sind eine häufige Ursache für Stromschläge Personen, die aus Unwissenheit mit dem Kesselkörper in Berührung gekommen sind.
Foto 1. Induktions-Wandkessel Ineri SAV, im Innenbereich installiert. Nimmt wenig Platz ein.
Sowohl Heizelementeinheiten als auch Induktionseinheiten sind hier gleichwertig. Hersteller von Elektrokesseln für Heizsysteme versuchen, die Montagequalität zu verbessern, die Dichtheit der Verbindungen zu erhöhen und die Möglichkeit von Kühlmittellecks zu minimieren. Deshalb Die Experten empfehlen, keine selbstgemachten zu kaufen Induktionskessel und versuchen Sie nicht, sie selbst herzustellen.
Wie alle Hochleistungs-Induktionselektrogeräte dürfen Induktionsheizkessel nur über Sicherheitselemente an das Stromnetz angeschlossen werden: Automaten, Fehlerstromschutzschalter. Es ist sehr wichtig, ein genaues Verhältnis zwischen dem Querschnitt der Leitungen und der Kesselleistung einzuhalten.
Wenn die elektrische Verkabelung in einem Privathaus nicht dem Gerät entspricht, das gemäß diesem Parameter installiert wird, ist es besser, sie dorthin zu leiten separater Stromkreis vom Verteilerkasten.
Aufmerksamkeit! Heutzutage sind Spannungsspitzen in Privathaushalten keine Seltenheit. Ein Induktionskessel reagiert grundsätzlich wie ein Heizelementkessel stark auf Spannungsspitzen, was die Arbeitsqualität beeinträchtigt. Daher wird empfohlen, zu installieren Spannungsstabilisator oder für das ganze Haus, was sehr teuer ist, oder zumindest für den Heizkessel selbst.
Die beste Lösung ist der Kauf eines Induktionskessels von einem namhaften Hersteller. Die Marke selbst ist ein Garant für Qualität. Es wäre schön, wenn die Region, in der der Induktionskessel eingesetzt wird, Händler und Servicecenter. Denn etwaige Streitfragen, insbesondere Gewährleistungsfragen, lassen sich an Ihrem Wohnort leichter klären.
Wirkungsgrad 220V
Verkäufer eines Produkts lösen ein Problem - das ist der Verkauf. Daher hört man oft, dass Induktionserwärmung Geräte in 220 V haben höhere Effizienz, als Heizelemente.
Das ist nicht wahr. Energie verschwindet nirgendwo – das besagt das Gesetz der Physik. Daher ist der Wirkungsgrad aller Elektrokessel ausnahmslos 100 %. Das heißt, für Verbrauchsmaterial 1 kW Strom wird ausgearbeitet 1 kW Wärmeenergie.
Es gibt Zweifel, dass Skala, die sich auf den Metalloberflächen der Heizelemente bildet, kann die Effizienz beeinträchtigen. Diese Bedenken sind unnötig, denn Kalk ist eine Ablagerung von Kalzium, das ein hervorragender Strom- und Wärmeleiter ist. Natürlich kann die Dicke der Schicht beeinflussen während der Heizzeit, die Effizienz wird dadurch jedoch nicht beeinträchtigt.
Zur Information: Bei Gas-, Fest- oder Flüssigbrennstoffkesseln entsteht Wärmeverlust dadurch, dass ein erheblicher Teil der Wärme in den Schornstein entweicht. Induktionskessel haben keinen Schornstein, daher wird die gesamte Wärme auf das Kühlmittel übertragen.
Wirtschaft
Basierend auf den Fakten und Berechnungen des vorherigen Abschnitts können wir schlussfolgern, dass Induktionswassererhitzer von TEN Hinsichtlich der Energieeffizienz unterscheiden sie sich nicht.
Die von ihnen erzeugte Wärme verdunstet nirgendwo, sondern verbleibt im Raum. Und obwohl angenommen wird, dass Nebenkosten für Strom anfallen, beispielsweise durch die Erwärmung der Kupferspirale, beeinflusst dieser Prozess dennoch die Erwärmung des Kühlmittels.
Im Vergleich zu anderen Heizgeräten ist der Wirkungsgrad höher. Hier müssen wir jedoch nicht nur die Effizienz, sondern auch die Preise der Energieträger vergleichen. Und in dieser Hinsicht Gasmodelle sind allen überlegen.
Foto 2. Induktionswarmwasserbereiter an einer gefliesten Wand installiert. Er ist hocheffizient und hält den Raum warm.
Leistungsmerkmale
Alle elektrischen Heizkessel gehören zur Kategorie still. Wie die Praxis zeigt, kann es jedoch dennoch zu Lärm kommen, wenn:
- der Kessel ist aus irgendeinem Grund überhitzt;
- es ist an eine Rohrleitung mit kleinerem Durchmesser angeschlossen, als von den Wärmetechniknormen gefordert;
- durch Vibration der Umwälzpumpe.
Alle Elektrokessel sind klein in Größe und Gewicht. Induktionsmodelle wiegen mehr als Heizelemente mit den gleichen technischen Eigenschaften. Daher wird empfohlen, verstärkte Befestigungselemente.
Wie reguliert man die Temperatur richtig?
So wurde herausgefunden, dass Induktionskessel für Heizungsnetze verwendet werden, sind nicht energieintensiv. Und in diesem Indikator unterscheiden sie sich nicht von ihren Heizelementanaloga. Sie können jedoch immer noch Strom sparen, wenn die Temperatur des Kühlmittels richtig regulieren.
Und das Sparprinzip lautet wie folgt: Die Räumlichkeiten müssen nur dann vollständig beheizt werden, wenn sich Personen darin befinden. In der restlichen Zeit sollte das Temperaturregime gesenkt werden (nicht mehr als +16 °C). Dies ist manuell schwierig, aber durch Automatisierung lassen sich diese Probleme gut lösen.
Foto 3. Automatischer Temperatursensor mit Anzeige, an der Wand im Raum installiert. Schaltet ab, wenn der eingestellte Modus überschritten wird.
Normalerweise verwenden sie es für diesen Zweck auf zwei Arten:
- Temperatursensoren installieren (Thermostate) an den Wänden der Zimmer;
- Thermostate verwenden, die in der Heizungsanlage, nämlich an Heizkörpern montiert werden.
Die erste Option ist besser, da idealerweise die Lufttemperatur und nicht die Kühlmitteltemperatur kontrolliert werden muss. Aber Beide Geräte funktionieren nach dem gleichen Prinzip: Schalten Sie die Stromversorgung des Elektroheizgeräts, in diesem Fall der Induktionsspule, ein, wenn die Temperatur unter den eingestellten Wert gefallen ist. Und umgekehrt schalten Sie die Stromversorgung aus, wenn die Temperatur den am Gerät eingestellten Wert überschritten hat.
Vor- und Nachteile von elektrischen Warmwasserbereitern
Alle Induktions-Elektrokessel verfügen über eine Reihe von Vor- und Nachteile.
Haltbarkeit
Für den Langzeitbetrieb von Kesseln gibt es mehrere Gründe:
- völliges Fehlen jeglicher beweglicher oder rotierender Teile;
- eine Spule aus Kupferdraht hat eine große Sicherheitsmarge, die Wicklungswindungen liegen nicht nahe beieinander, sondern in einem gewissen Abstand, so dass selbst ein Durchschlag der Isolierung nicht zum Stillstand des Kessels führt;
- Die Stange wird sich unter der Einwirkung ständiger Zyklen allmählich verschlechtern Erwärmung und Abkühlung erfolgen unter dem negativen Einfluss von Salzen im Kühlmittel. Dieser Vorgang wird jedoch zeitlich erheblich verlängert und dauert mehrere Jahrzehnte.
- die Schwachstelle sind die Transistoren im Steuergerät, doch heute statten die Hersteller letztere mit modernen Qualitätsteilen aus, die bei sachgemäßer Verwendung der Kessel mehrere Jahrzehnte halten.
Weitere Vorteile
Zu den Vorteilen zählen: kleine Einheitengröße, sodass keine große Fläche auf dem Boden oder an der Wand dafür vorgesehen werden muss. Im Wesentlichen ist ein Induktionskessel ein kurzes Rohr. Sie haben einfacheres Design im Vergleich zu Heizelementmodellen sind Induktionsmodelle daher teurer günstiger.
Aufmerksamkeit! Bei Induktionsheizkesseln spielt die Qualität des verwendeten Wassers keine große Rolle. In dieser Hinsicht reagieren Kessel auf Heizelementen stark auf diesen Parameter, weil Skala, die sich in großen Schichten auf den Oberflächen von Heizelementen ablagern, erschwert die Wärmeübertragung.
Mängel
Was die Mängel betrifft, so ist hier zu beachten zwei Hauptgründe und ein fragwürdiger.
- Induktionskessel ist eine starke Quelle elektromagnetischer Strahlung. Letzteres verursacht Störungen beim Betrieb von Geräten, die Äther- und Radiowellen empfangen.
Zum Beispiel Mobiltelefone, WLAN-Modems, Funktelefone und andere.
- Das elektromagnetische Feld steht in engem Kontakt mit dem Kühlmittel. Daher kann es beim Erhitzen auf hohe Temperaturen zu einem leichten Kochen des Wassers kommen. Und dies ist die Bildung von Lufteinschlüssen. Der Ausweg aus dieser Situation ist die Installation von Lüftungsschlitzen.
- Einige Experten glauben, dass Das Wasser trägt während seines gesamten Durchgangs durch das Wärmenetz ein elektromagnetisches Feld., was sich negativ auf das Wohlbefinden der Menschen auswirken wird. Eine zweifelhafte Warnung.
Arten von Induktionskesseln
Das oben beschriebene Funktionsprinzip von Heizgeräten wird in Modellen mit verwendet SAV-Kennzeichnung. Dies sind herkömmliche Induktionskessel. Hersteller bieten einen zweiten Typ an, der als Wirbel bezeichnet wird und als Fahrgestellnummer.
Letzteres zeichnet sich durch das Material aus, aus dem der Gerätekörper besteht. Es ist ferromagnetisch.
Das elektromagnetische Feld wirkt sowohl auf den Stab im Inneren des Induktionskessels als auch auf den Körper, der von innen vom Kühlmittel umspült wird. Beide Teile sind beheizt, wodurch eine intensivere und schnellere Erwärmung des Wassers erfolgt.
Die VIN- und SAV-Modelle unterscheiden sich in der Art ihrer Verwendung Metall bei der Herstellung des Körpers. Dadurch erhöht sich das Gewicht des Gerätes deutlich. Durch die intensivere Erwärmung des Kühlmittels können die Abmessungen des Kessels jedoch reduziert werden. Daher ergeben sich günstigere Installationsbedingungen.
Nützliches Video
Das Video präsentiert eine vergleichende Analyse eines Induktionselektrokessels und eines Heizelementkessels.
Selbstgemachte Geräte
Die Einfachheit des Designs und die allgemeine Verfügbarkeit der Elemente ermöglichen es, einen Induktionskessel mit eigenen Händen herzustellen. Dies verwenden moderne Kulibins. Aber nähern wir uns der Herstellung des Geräts von der Position seinen sicheren Betrieb.
Dies kann erreicht werden nur im Werkszustand, bei der hochwertige Materialien verwendet werden, wird das Schweißen mit den erforderlichen Parametern unter Verwendung von Verbrauchsmaterialien durchgeführt, die den Standards des technologischen Prozesses entsprechen.
Im Werkszustand Induktionskessel unterliegt der Laborkontrolle, wo Schweißverbindungen, die Festigkeit von Schraubverbindungen, anderen Befestigungselementen und Ebenen geprüft werden. Jedes Gerät muss ausgegeben werden Qualitätszertifikat, als Bestätigung der vom Hersteller gewährten Garantien.
Dieses Dokument muss zur Vorlage angefordert werden, wenn die Auswahl ansteht. Es ist klar, dass selbstgebaute Einheiten haben kein solches Dokumentund daher niemand gibt Garantien für sieDies ist der große Nachteil selbstgemachter Designs.
