Mitos e realidade: quão econômicas são as caldeiras de indução para aquecer uma casa particular?

Caldeiras elétricas para sistemas de aquecimento não são muito populares entre os consumidores devido ao seguinte motivo: alto custo de eletricidade. Mas elas são compradas porque nem todas as vilas e cidades têm soluções alternativas.

As caldeiras elétricas não diferem em variedade; existem apenas algumas no mercado Existem dois tipos: elementos de aquecimento e de indução.

Estes últimos são utilizados na indústria. Caldeiras domésticas foram apresentadas nos anos 90, e durante seu tempo vinte anos de operação Os dispositivos passaram por diversas mudanças, embora o princípio de funcionamento permaneça o mesmo.

O que é uma caldeira elétrica de indução?

O projeto da caldeira de indução consiste em:

• de um invólucro em forma de cilindro selado em ambos os lados, feito de material blindado e isolado;
• cartuchos, inserido no invólucro e feito de dielétrico;
• tubos, inserido em uma luva e feito de uma liga especial (pode ser usado aço);
• uma barra de cobre é enrolada em uma luva em forma de espiral, que está conectado à fonte de alimentação.

É feito no estojo dois buracos, ao qual são soldados os tubos: o inferior para a entrada de água fria, o superior para a saída de água aquecida.

Princípio de funcionamento

O princípio da indução eletromagnética em 1831 o físico inglês observou Michael Faraday. No início do século XX, seu postulado foi introduzido na produção na forma de um elemento de aquecimento para fundir metais. Acontece que as caldeiras de indução são conhecidas há muito tempo e eram utilizadas, mas apenas em nível de produção.

O princípio da indução eletromagnética é baseado em sobre a formação de um campo eletromagnético, que aquece qualquer material ferromagnético (ao qual um ímã adere) se você o colocar no centro deste campo. Não é difícil criar um campo eletromagnético. Para fazer isso, você precisa uma bobina, de preferência feita de fio de cobre, à qual é aplicada tensão. É dentro da bobina que o campo magnético é formado.

Instalado dentro tubo dielétrico (não permitindo a passagem de corrente elétrica), uma bobina é enrolada em volta, uma haste de aço é instalada no interior.

Se você instalá-lo, por exemplo, barra de aço, então necessariamente atingirá altas temperaturas. É com base nesse princípio que se baseia o projeto da caldeira de aquecimento por indução.

E através da cavidade interna do tubo, lavando a haste, flui o líquido de arrefecimento (água ou anticongelante). A haste, aquecida pelo campo eletromagnético, transfere calor para o líquido de arrefecimento.

Existe um ponto sutil na operação de caldeiras de indução que está ligado a Lei de Joule-Lenz. Se você aumentar a resistência da barra, poderá aumentar seu aquecimento. E esse aumento é realizado de duas maneiras:

• aumentar o comprimento e diminuir a seção transversal;
• faça-o de um metal com alta resistividade, por exemplo, do nicrômio.

Critérios para escolher uma caldeira elétrica para aquecimento de uma casa particular

Existe uma grande quantidade de informações diferentes que destacam as caldeiras elétricas de indução como as melhores na categoria de elementos de aquecimento elétrico. Mas nem tudo é verdade.

Segurança do equipamento

Qualquer caldeira elétrica de indução que seja usada para aquecer líquidos, é perigoso. Porque vazamentos de água, que não pode ser evitado durante o uso intensivo e prolongado de caldeiras de indução ou de elemento de aquecimento, causará um curto-circuito.

Isto diz respeito diretamente à corrente elétrica. Além disso, vazamento é uma causa comum de choque elétrico pessoas que, por desconhecimento, entraram em contato com o corpo da caldeira.

Foto 1. Caldeira elétrica de indução de parede Ineri SAV, instalada em ambientes internos. Ocupa pouco espaço.

Tanto as unidades de elemento de aquecimento quanto as unidades de indução estão em posições iguais aqui. Os fabricantes de caldeiras elétricas para sistemas de aquecimento buscam melhorar a qualidade da montagem, aumentar a estanqueidade das juntas e minimizar a possibilidade de vazamentos de refrigerante. É por isso que Os especialistas recomendam não comprar os caseiros caldeiras de indução e não tente fazê-las você mesmo.

Como todas as unidades elétricas de indução de alta potência, as caldeiras de aquecimento por indução devem ser conectadas à rede elétrica somente por meio de elementos de segurança: máquinas automáticas, dispositivo de corrente residual. É muito importante manter uma relação exata entre a seção transversal da fiação e a potência da caldeira.

Se a fiação elétrica em uma casa particular não corresponder ao dispositivo que está sendo instalado de acordo com este parâmetro, é melhor conduzi-la até ele circuito elétrico separado do quadro de distribuição.

A melhor solução é comprar uma caldeira de indução de um fabricante conhecido. A própria marca é garantia de qualidade. Seria bom se a região onde a caldeira de indução é utilizada tivesse revendedor e centro de serviços. Porque quaisquer questões controversas, especialmente questões de garantia, são mais fáceis de resolver no seu local de residência.

Eficiência 220V

Os vendedores de qualquer produto resolvem um problema: as vendas. Portanto, você pode ouvir frequentemente que o aquecimento por indução dispositivos em 220 V ter maior eficiência, do que elementos de aquecimento.

Isso não é verdade. Nenhuma energia desaparece em lugar nenhum — é o que diz a lei da física. Portanto, a eficiência de todas as caldeiras elétricas, sem exceção, é 100%. Ou seja, para consumíveis 1 kW de eletricidade será resolvido 1 kW de energia térmica.

Há dúvidas de que escala, que se forma nas superfícies metálicas dos elementos de aquecimento, pode de alguma forma afetar a eficiência. Essas dúvidas são desnecessárias, pois a incrustação é um depósito de cálcio, que é um excelente condutor de corrente e calor. É claro que a espessura da camada pode afetar durante o tempo de aquecimento, mas isso não afeta a eficiência.

Para fins informativos, acrescentaremos que a perda de calor em caldeiras a gás, combustíveis sólidos ou líquidos ocorre porque uma parte significativa dela é lançada pela chaminé. Caldeiras elétricas de indução não possuem chaminé, portanto, todo o calor é transferido para o líquido de arrefecimento.

Economia

Com base nos fatos e cálculos da seção anterior, podemos concluir que os aquecedores de água por indução da TEN Eles não diferem em termos de eficiência energética.

O calor gerado não evapora em lugar nenhum, mas permanece no ambiente. E embora se acredite que haja custos adicionais de eletricidade, como, por exemplo, o aquecimento da espiral de cobre, esse processo ainda afeta o aquecimento do líquido de arrefecimento.

Em comparação com outros tipos de equipamentos de aquecimento, a eficiência é maior. Mas aqui temos que comparar não apenas a eficiência, mas também os preços dos transportadores de energia. E nesse sentido Os modelos a gás são superiores a todos.

Foto 2. Aquecedor de água por indução instalado em uma parede de azulejos. É altamente eficiente e mantém o ambiente aquecido.

Características de desempenho

Todas as caldeiras de aquecimento elétrico pertencem à categoria silencioso. Mas, como mostra a prática, o ruído ainda pode aparecer se:

• a caldeira superaqueceu por algum motivo;
• está conectado a um gasoduto de menor diâmetro, do que o exigido pelos padrões de engenharia térmica;
• devido à vibração da bomba de circulação.

Todas as caldeiras elétricas são pequenas em tamanho e peso. Os modelos de indução pesam mais do que os elementos de aquecimento com as mesmas características técnicas. Portanto, recomenda-se o uso fixadores reforçados.

Como regular a temperatura corretamente?

Assim, descobriu-se que as caldeiras de indução utilizadas em redes de aquecimento, não consomem muita energia. E neste indicador eles não são diferentes de seus análogos de elementos de aquecimento. Mas você ainda pode economizar no consumo de eletricidade se regular corretamente a temperatura do líquido de arrefecimento.

E o princípio da economia é o seguinte: é necessário aquecer totalmente as instalações apenas quando houver pessoas nelas. No restante do tempo, o regime de temperatura deve ser reduzido (não mais que +16 °C). É difícil fazer isso manualmente, mas a automação resolve bem esses problemas.

Foto 3. Sensor automático de temperatura com visor, instalado na parede do ambiente. Desliga se o modo definido for excedido.

Geralmente eles usam para esse propósito de duas maneiras:

• instalar sensores de temperatura (termostatos) nas paredes dos cômodos;
• usar termostatos, que são montados no sistema de aquecimento, nomeadamente nos radiadores.

A primeira opção é melhor porque, idealmente, é necessário controlar a temperatura do ar, não a temperatura do líquido de arrefecimento. Mas Ambos os dispositivos funcionam com o mesmo princípio: ligue a energia do aquecedor elétrico, neste caso a bobina de indução, se a temperatura cair abaixo do valor definido. E, inversamente, desligue a energia quando a temperatura ultrapassar o valor definido no dispositivo.

Vantagens e desvantagens dos aquecedores elétricos de água

Todas as caldeiras elétricas de indução possuem uma série de vantagens e desvantagens.

Durabilidade

Existem várias razões para a operação de longo prazo das caldeiras:

• ausência completa de quaisquer partes móveis ou rotativas;
• uma bobina de fio de cobre tem uma enorme margem de segurança, as voltas do enrolamento não estão localizadas próximas umas das outras, mas a uma distância, de modo que mesmo uma quebra do isolamento não fará com que a caldeira pare;
• a haste irá deteriorar-se gradualmente sob a ação de ciclos constantes aquecimento-resfriamento e sob a influência negativa de sais dentro do refrigerante, mas esse processo é muito prolongado no tempo, por isso durará várias décadas;
• o ponto fraco são os transistores na unidade de controle, mas hoje os fabricantes equipam estes últimos com peças modernas de alta qualidade, que, se as caldeiras forem usadas corretamente, durarão várias décadas.

Outras vantagens

As vantagens incluem: pequeno tamanho das unidades, portanto, não há necessidade de alocar uma grande área no chão ou na parede para eles. Em essência, uma caldeira de indução é um tubo curto. Eles têm design mais simples em comparação com os modelos de elementos de aquecimento, portanto os de indução são mais caros mais barato.

Imperfeições

Quanto às deficiências, deve-se notar aqui duas principais e uma questionável.

1. 

   Caldeira de indução é uma poderosa fonte de radiação eletromagnética. Este último cria interferência na operação de dispositivos que recebem ondas de éter e rádio.

Por exemplo, celulares, modems Wi-Fi, radiotelefones e outros.

2. O campo eletromagnético está em contato próximo com o líquido de arrefecimento. Portanto, quando este último é aquecido a altas temperaturas, pode ocorrer uma leve ebulição da água. Isso leva à formação de bolsas de ar. A solução para essa situação é instalar saídas de ar.
3. Alguns especialistas acreditam que a água carregará um campo eletromagnético durante toda a sua passagem pela rede de aquecimento, o que afetará negativamente o bem-estar das pessoas. Um aviso duvidoso.

Tipos de caldeiras de indução

O princípio de funcionamento do equipamento de aquecimento acima descrito é usado em modelos com Marcação SAV. Estas são caldeiras de indução convencionais. Os fabricantes oferecem um segundo tipo, que é chamado de vórtice e é rotulado como VIN.

Este último se caracteriza pelo material do qual o corpo do dispositivo é feito: ferromagnético.

O campo eletromagnético afeta tanto a haste dentro da caldeira de indução quanto o corpo, que é lavado de dentro para fora pelo líquido de arrefecimento. Ambas as partes são aquecidas, o que resulta num aquecimento mais intenso e rápido da água.

Os modelos VIN e SAV diferem na forma como são usados metal na produção do corpo. Isso aumenta significativamente o peso do dispositivo. No entanto, devido ao aquecimento mais intenso do líquido de arrefecimento, as dimensões da caldeira podem ser reduzidas. Consequentemente, as condições de instalação são mais favoráveis.

Vídeo útil

O vídeo apresenta uma análise comparativa de uma caldeira elétrica de indução e uma caldeira de elemento de aquecimento.

Dispositivos caseiros

A simplicidade do design e a disponibilidade geral dos elementos tornam possível construir uma caldeira de indução com as próprias mãos. É isso que os Kulibins modernos usam. Mas vamos abordar a fabricação do dispositivo a partir da perspectiva sua operação segura.

Isto pode ser alcançado somente em condições de fábrica, onde são utilizados materiais de alta qualidade, a soldagem é realizada nos parâmetros exigidos, utilizando consumíveis que atendem aos padrões do processo tecnológico.

Caldeira de indução em condições de fábrica está sujeito ao controle laboratorial, onde são verificadas as juntas soldadas, a resistência das conexões aparafusadas, outros fixadores e planos. Cada dispositivo deve ser emitido certificado de qualidade, como confirmação das garantias emitidas pelo fabricante.

É este documento que deve ser solicitado para apresentação quando surgir a tarefa de escolha. É claro que unidades caseiras não possuem tal documento, e portanto, ninguém dá garantias para elesEssa é a grande desvantagem dos designs caseiros.