Chaudières à induction: types de structures et subtilités du processus d'installation
Il est important d'équiper chaque logement d'un système de chauffage fiable et efficace. Heureusement, il existe aujourd'hui de nombreuses options pour chauffer des bâtiments privés. Une des chaudières à induction la plus populaire et la plus recherchée est la meilleure solution si la maison est située dans une zone non gazéifiée. Aujourd’hui, nous examinerons en détail les fonctionnalités que possèdent ces systèmes, ce qu’elles sont et comment elles doivent être installées correctement.
Caractéristiques spéciales
Actuellement, de nombreux propriétaires rencontrent des problèmes de chauffage.Cela est particulièrement vrai pour les bâtiments situés trop loin des lignes d'alimentation en gaz. Bien sûr, dans une telle situation, vous pouvez acheter en achetant des bouteilles de gaz, mais cela peut entraîner des interruptions dans leur approvisionnement. Dans ce cas, la meilleure option serait une chaudière à induction, alimentée à l'électricité.
Ces appareils sont à bien des égards supérieurs aux appareils traditionnels fonctionnant à l'aide d'éléments chauffants. Le chauffage électrique lui-même est un processus artificiel d'élévation de la température en conduisant de l'énergie de l'extérieur. Il existe plusieurs types différents de ces unités. Aujourd'hui, ils sont produits par de nombreux fabricants. Les acheteurs modernes disposent donc d'un choix assez large de chaudières à induction pour tous les budgets.
La principale caractéristique de ces dispositifs est que leur installation dans la maison n’a pas besoin de coordination avec les organisations concernées. De plus, le propriétaire n'a pas à contacter les experts pour la rédaction du projet, ainsi que pour confirmer qu'il est souvent assez coûteux. Lors du chauffage au gaz, il est impossible de réussir sans ces étapes.
Les chaudières à induction modernes se distinguent par l'efficacité de leur travail. C'est pourquoi ils sont choisis par de nombreux consommateurs. Avec une telle unité, la maison maintient toujours une température confortable et une atmosphère chaleureuse, ce qui est noté par de nombreux propriétaires de maisons privées. Cependant, il convient de noter que de tels systèmes de chauffage, malgré leur efficacité, ne peuvent pas être qualifiés de «plaisir bon marché».
Pour cette raison, certaines personnes décident de les fabriquer elles-mêmes. Cette tâche est tout à fait faisable, mais pour cela, vous devez posséder certaines connaissances et au moins des compétences minimales.
Application
Les chaudières à induction modernes sont utilisées dans les cas suivants:
- pour chauffer les zones résidentielles;
- pour chauffer des bâtiments administratifs et industriels;
- pour le chauffage de celles ou d'autres structures soumises à des règles spéciales en matière d'écologie / de sécurité;
- lors de la réservation d'une source d'alimentation thermique;
- utilisé dans les systèmes d'eau chaude;
- utilisé pour se connecter aux systèmes de chauffage combinés;
- convient pour une utilisation dans les systèmes de chauffage avec télécommande.
Types
Comme mentionné précédemment, il existe plusieurs types de chaudières à induction sur le marché aujourd'hui. Chacune d'entre elles possède ses propres caractéristiques et caractéristiques qu'il est important de prendre en compte lors du choix d'une unité adaptée à votre maison.
SAV
Aujourd'hui, les chaudières à induction SAV sont assez courantes, dans lesquelles un courant d'une fréquence de 50 Hz est fourni à l'enroulement initial. En ce qui concerne l'enroulement secondaire, on utilise ici un système de conduite fermée avec caloporteur. Ce détail sert également d’échangeur de chaleur sous la forme d’une sorte de labyrinthe constitué de tuyaux. L'échangeur de chaleur dans les chaudières SAV se réchauffe très rapidement en raison du courant d'induction. Ce composant permet d’accroître considérablement les performances de l’unité de chauffage.
Ces types de systèmes de chauffage par induction d'une puissance de 2,5 kW peuvent fournir de la chaleur jusqu'à 2100 kcal / heure. Un tel appareil peut chauffer une surface de 25-30 mètres carrés. m
Tourbillonnant
Une caractéristique de la chaudière à tourbillon (VIN) est que le courant fourni à l'enroulement primaire, qui change d'abord dans le convertisseur, se transforme en un courant haute fréquence.En raison de cette particularité, l'intensité du champ électromagnétique dans son ensemble augmente, ce qui renforce les courants de Foucault résultants. De telles unités sont économiques et fiables, elles sont donc choisies par de nombreux propriétaires. De plus, les chaudières à tourbillon sont généralement petites. Ils sont en métal.
Les dispositifs à induction pour le chauffage sont également:
- monophasé;
- trois phases.
Construction
Les chaudières à induction sont une structure assez «délicate».
Leur conception est un mécanisme assemblé à partir de plusieurs couches:
- La coque externe agit comme la première couche de telles unités.
- La couche suivante est isolante. Il consiste en une isolation thermique et électrique.
- Le troisième élément important dans la conception est le noyau, qui se compose de 2 murs. Cette partie est un tuyau d'acier ferrimagnétique en quantité de 2 pièces. L'épaisseur de leurs murs est de 10 mm. Les tubes peuvent avoir un diamètre différent et s'emboîter les uns dans les autres. Le tube à l'intérieur est encadré par un enroulement. C'est cette partie qui remplit la fonction du noyau et le tube extérieur joue le rôle d'élément chauffant.
Principe de fonctionnement
Laissez-nous examiner en détail le fonctionnement de l'équipement de chauffage par induction. Dans ces appareils, le chauffage est dû à l'énergie du champ magnétique alternatif. Il est consommé par un objet qui se réchauffe dans l'appareil. Par la suite, cet élément convertit l’énergie en chaleur. Il en résulte que le chauffage de l'équipement se fait à partir d'éléments conducteurs.
Pour convertir l’énergie électrique en énergie thermique, les composants suivants doivent être présents dans l’appareil:
- courant alternatif (secteur conventionnel 220 V, 50 Hz);
- inducteur, qui est une bobine cylindrique à plusieurs tours (en règle générale, ils sont en cuivre);
- un noyau constitué d'un ferromagnétique (un aimant est attiré par ce matériau).
Analysons pas à pas le principe de fonctionnement du chauffage par induction:
- un courant alternatif traverse l'inducteur et forme un champ magnétique autour de la bobine;
- après cela, le champ magnétique sur le noyau crée les soi-disant courants de Foucault - ce sont eux qui chauffent la billette sous l’influence de la chaleur Joule;
- la chaleur du noyau chauffé passe ensuite au caloporteur en raison de la conductivité thermique des matériaux utilisés.
En termes simples, il s’agit d’une sorte de transformateur abaisseur installé dans un tuyau. Donc, l’électricité est fournie exclusivement au noyau (les contacts ne sont pas utilisés). Le noyau chauffé est toujours en contact avec le support thermique. Vous devez savoir que diverses particules peuvent se déposer à la surface du noyau, ce qui peut affecter négativement les propriétés de transfert de chaleur.
Avantages et inconvénients
Les appareils de chauffage tels que les chaudières à induction, à l'instar d'autres appareils similaires, ont leurs avantages et leurs inconvénients. Les aspects positifs et négatifs doivent être examinés en détail si vous souhaitez installer un tel équipement dans votre maison. Pour commencer, considérons les bonnes variétés à induction de chaudières.
Le principal avantage de ces unités est leur fiabilité. Si ces produits ont un équipement automatique, ils peuvent alors fonctionner hors ligne et les propriétaires n'auront pas à les surveiller en permanence. Dans ce cas, seule l’absence de caloporteur peut entraîner une panne de l’appareil - le corps central dans le système peut alors surchauffer trop et fondre.
Dans de telles unités peuvent être installés n'importe quel type de liquide de refroidissement. Le courant d’induction n’importe pas ce qu’il faut réchauffer, tant qu’il utilise un liquide.
Les chaudières à induction se distinguent par un rendement élevé (supérieur à 90%). Bien entendu, la valeur spécifique dépend principalement de la conception de l'échangeur de chaleur de l'unité et des autres caractéristiques structurelles d'un modèle particulier. Les avantages de ces unités peuvent être attribués au fait que leur efficacité ne diminue pas au fil des années. Ainsi, même après une longue période, vous ne remarquerez pas que votre système de chauffage est devenu moins efficace.
L'équipement de chauffage par induction n'est pas sujet à des pannes - il ne nécessite pas de réparations fréquentes et coûteuses. Pour installer un tel appareil, il n’est pas nécessaire de construire une ventilation ou une cheminée supplémentaire, ce qui coûte souvent une somme considérable aux utilisateurs.
Sert un tel équipement pendant un certain temps. Si ces types de chaudières sont utilisés correctement, ils peuvent durer plus de 30 ans, car ils ne peuvent rien brûler, car l'inducteur est scellé dans un boîtier et isolé de manière fiable du contact avec un support thermique.De plus, les bobines ne sont pas tordues et elles sont remplies d'une composition protectrice spéciale. Pour cette raison, la possibilité de dommages aux bobines est minimisée.
Le fluide dans de tels systèmes est chauffé à des températures élevées. La valeur minimale est de 35 degrés Celsius. De telles unités sont installées tout simplement. Les modèles de ménage sont un segment de tuyau de petite taille, qui est scellé des deux côtés. En même temps, il y a 2 raccords sur le boîtier, nécessaires pour raccorder l'alimentation en fluide de refroidissement et le retour. Il y a aussi un cordon pour connecter l'automatisation. Connecter de tels systèmes n'est pas difficile - ce travail simple est possible sans la participation de spécialistes.
Si vous prêtez attention aux avis des propriétaires de telles unités, nous pourrons alors en conclure qu'elles sont pratiques et peu exigeantes en matière de service. La plupart des modèles de ces chaudières fonctionnent en silence.
Les systèmes de chauffage par induction se caractérisent par un rendement élevé. Ils se distinguent par une faible inertie, de sorte que le chauffage du caloporteur démarre très rapidement (immédiatement après le démarrage du système). Tout aussi rapidement, ces chaudières sont éteintes.Dans un tel appareil, le liquide de refroidissement épuisé n'a pas besoin d'être changé trop souvent. C'est assez de le faire une fois tous les 10 ans.
En règle générale, ces types d’appareils de chauffage ne fuient pas car ils n’ont pas de connexions internes amovibles. Ces unités peuvent fonctionner à courant constant et avec une tension faible dans le réseau. Selon les experts, les écailles nocives ne s’accumulent pas dans les éléments chauffants. Cela est dû à la vibration du noyau (de ce fait, des particules supplémentaires ne peuvent pas être déposées sur celui-ci). De plus, le tartre n'est pas collecté en raison de la température du liquide de refroidissement (pas plus de 90 degrés Celsius) et de la fermeture du système, qui peut contenir un nombre limité de supports.
En outre, de nombreuses personnes utilisent des formulations spéciales qui n'émettent pas de dépôts nocifs. En utilisant un tel appareil de chauffage, vous n’avez pas à réfléchir sur les résidus de produits de combustion, ni à effectuer des activités pour la maintenance des équipements.
Il est maintenant temps de se familiariser avec leurs inconvénients:
- Tout d'abord, l'un des inconvénients de ces appareils est leur prix élevé.Ils sont plusieurs fois plus chers que les appareils avec Teng. Cependant, le coût élevé est dû à la présence de l’automatisation.
- Habituellement, ces appareils ont un poids impressionnant. Par exemple, une chaudière d'un diamètre de 12 cm et d'une hauteur de 45 cm pèsera jusqu'à 23 kg.
- Ces chaudières conviennent exclusivement aux systèmes de chauffage fermés.
- De telles unités peuvent créer des interférences de vagues à courte distance. Pour cette raison, les experts conseillent de les installer le plus loin possible de tout appareil électroménager.
- Si vous envisagez d'installer une chaudière à induction dans une grande maison de 2 ou 3 étages, vous devrez également installer une pompe de circulation à grande capacité - ceci est nécessaire pour que l'appareil fonctionne de manière stable.
- Les unités d'induction sont volatiles. Si l'électricité est coupée dans votre maison, le chauffage cessera également de fonctionner. Bien sûr, ce problème est résolu - vous pouvez acheter des générateurs diesel, mais ce sera un gaspillage supplémentaire.
Les inconvénients de tels systèmes ne sont pas nombreux, mais ils sont importants. En outre, il convient de garder à l'esprit que l'efficacité des unités dépend largement de la qualité de l'automatisation.Pour cette raison, il est impossible d'économiser sur l'achat d'un appareil à induction. Dans les produits bon marché, il peut y avoir une automatisation peu fiable, qui annulera de nombreux avantages de l'équipement.
Schéma de câblage
En composant un dessin détaillé du système de chauffage par induction, vous pouvez constater qu’il ressemble à de nombreux égards au schéma de connexion d’un équipement classique. Commencez par dessiner les dessins préliminaires des futurs nœuds. À la sortie du réservoir, le système responsable de la sécurité est fixé - il démarre lorsque la pression critique dans le système de chauffage augmente. De plus, un vase d'expansion est toujours installé - une quantité excessive de caloporteur y pénètre en cas d'expansion.
Des radiateurs sont installés dans toutes les pièces d'une maison privée. Des robinets spéciaux sont installés à leur entrée / sortie. Le nombre de sections doit être choisi en fonction des dimensions des locaux et de la température des batteries elles-mêmes. À l'entrée de l'appareil, il est nécessaire de mettre un filtre grossier.
Fabrication et installation
Vous pouvez fabriquer et installer vous-même l'unité d'induction. Laissez-nous examiner plus en détail comment faire cela.
D'abord, vous devez faire vos provisions:
- tous les outils dont vous avez besoin pour travailler;
- fil laminé ou fil d'acier d'un diamètre maximal de 7 mm;
- fil de cuivre;
- tuyau en plastique avec des parois épaisses;
- treillis métallique;
- machine à souder (inverseur).
Pour fabriquer la partie du corps de l'appareil, vous devez acheter un tube en plastique avec des parois denses et un diamètre interne de 5 mm. Un détail similaire agira comme base de la bobine d'induction et comme partie du conducteur thermique. Il est nécessaire de s’appuyer sur le schéma du système de chauffage. Placez-le devant vos yeux pour faciliter l'assemblage de l'unité.
Dans le champ électromagnétique doit être chauffé des morceaux de fil d'acier. Ils doivent être coupés sur une longueur de 5 à 7 cm et ne doivent pas dépasser 7 mm de diamètre. De plus, vous aurez besoin d’adaptateurs spéciaux: ils serviront à relier la chaudière aux tuyaux. D'une part, il y aura un support thermique froid à l'intérieur et, d'autre part, il sera retiré à chaud en raison de l'induction. Les éléments de fil coupés doivent être placés à l'intérieur du tuyau. Ensuite, il est très important que l'appareil soit correctement fixé des 2 côtés.
Pour fabriquer vous-même la bobine d'induction, qui constituera la partie principale de l'appareil de chauffage, vous devez préparer un fil de cuivre émaillé. Environ 100 tours doivent être enroulés sur le boîtier en plastique. N'oubliez pas qu'il est nécessaire de laisser une distance égale entre les différentes sections. Une fois l'inducteur assemblé, vous pouvez procéder à sa connexion directe au système lui-même. Il est permis d'installer une telle chaudière sur n'importe quelle partie du passage de la canalisation.
La bobine doit être connectée à un convertisseur haute fréquence. Il est très important de se rappeler qu'il est interdit de lancer de tels équipements s'il n'y a pas assez de liquide de refroidissement à l'intérieur, car le boîtier en plastique peut fondre sous l'action de températures élevées.
Après tous les travaux ci-dessus, nous pouvons supposer que la chaudière de chauffage est presque prête. Maintenant, il est très important de sécuriser son fonctionnement. À cette fin, tous les éléments non recouverts de fil de cuivre doivent être fermés avec un matériau spécial caractérisé par une conductivité thermique et électrique élevée.
Considérez les règles de base pour l'installation de tels appareils de chauffage:
- Le système doit être installé à une distance de 30 cm des murs et de 80 cm du sol / plafond.Respecter cette règle est important pour assurer le fonctionnement en toute sécurité de la chaudière.
- L'installation de tels systèmes est autorisée uniquement dans un réseau de chauffage fermé. Dans de telles conditions, le support thermique sera obligé de circuler.
- Les experts conseillent de fixer le manomètre, la vanne de détente et l’automate de ventilation automatique situé derrière le raccord d’eau.
- Les appareils à induction fabriqués par le fabricant sont autorisés à être installés dans des systèmes avec distribution de tuyaux en plastique / polypropylène.
Astuces d'opération
Lors de l'utilisation d'une telle chaudière est important d'éliminer la formation de tartre. Pour cela, de nombreux propriétaires utilisent des liquides spéciaux. Si vous ne tenez pas compte de cette fonctionnalité, les dépôts formés affecteront négativement le transfert de chaleur de l'appareil. Ainsi, une échelle en un demi-millimètre réduit la production de chaleur d'environ 10%. Plus la couche de sédiment est épaisse, moins le transfert de chaleur sera important.
Si vous fabriquez vous-même un appareil de chauffage similaire, vous devrez fixer le premier adaptateur par soudage et attacher simplement le second avec un filetage.
Notez que de tels systèmes de chauffage peuvent être installés dans des bâtiments qui ne sont pas installés régulièrement par des personnes.
Si vous décidez d'acheter une machine finie et de ne pas le faire vous-même, vous devez connaître l'épaisseur de son noyau en acier. Plus les murs sont épais, plus ce composant ne sera pas exposé à la rouille. Dans un appareil d'induction de haute qualité, non seulement l'eau peut agir en tant que caloporteur, mais également l'antigel, l'huile et d'autres composés à base de pétrole.
Tenez compte du fait que le courant à haute fréquence ne peut être fourni à une telle chaudière qu’après avoir mis la pompe de circulation en marche et rempli l’appareil de chaleur. Si vous souhaitez obtenir le maximum d’effet de la chaudière à induction (qu’elle soit fabriquée par vous-même ou achetée), vous devez les connecter à un groupe et les utiliser à tour de rôle ou simultanément.
En sélectionnant une capacité de chaudière spécifique, vous devez la calculer de la manière suivante: pour 1 carré. m carré nécessitera 60 watts. Si les personnes ne résident pas en permanence dans le logement où vous allez installer l'unité, cet indicateur peut être réduit.
Grâce à ses dimensions compactes, la chaudière à induction peut être installée, par exemple, dans la cuisine.Pour masquer le matériel, vous devez utiliser une boîte ordinaire ou un casier à charnière avec des ouvertures prédécoupées pour les tuyaux. Un appareil à induction peut être installé dans le garage. Si le bâtiment a une petite surface, il est permis de former une petite garniture. Pour le chauffage de telles pièces, un radiateur suffit. La totalité de la structure de chauffage peut prendre moins d'un mètre carré.
En assemblant et en installant indépendamment une chaudière à induction, n'oubliez pas sa mise à la terre.
Dans la vidéo suivante, vous découvrirez comment fabriquer votre propre appareil de chauffage par induction efficace, économique et pratique.