Chaudières à induction : types, aperçu des avantages et des inconvénients, comment choisir un bon modèle
Sur le marché de l'électroménager, la chaudière à induction reste une nouveauté, même si la popularité d'une solution aussi innovante croît rapidement. Parmi chaudières électriques Les modèles à induction représentent environ 30 %. En quoi cet appareil diffère-t-il de ses concurrents dotés d'éléments chauffants ou d'électrodes conventionnels ?
Nous vous dirons tout sur le principe de fonctionnement et les avantages uniques des équipements dont le fonctionnement repose sur l'utilisation de l'induction. Dans notre article proposé, ses variétés sont présentées et décrites en détail. Nos conseils d’installation vous aideront à installer ou améliorer facilement le système de chauffage d’un chalet, d’un magasin ou d’un entrepôt.
Le contenu de l'article :
Caractéristiques de conception et de fonctionnement
Une chaudière à induction est capable de générer de la chaleur et de chauffer des pièces grâce à l'induction électromagnétique. Ce phénomène physique a été découvert par Faraday lors de ses expériences avec une barre magnétique cylindrique, autour de laquelle un fil de cuivre était enroulé en forme de spirale.
Conception de l'unité à induction
Une chaudière à induction moderne comprend également un inducteur et un noyau. Lorsqu’un courant électrique alternatif traverse une bobine, un champ électromagnétique est généré.
Le champ génère des courants électriques de Foucault qui chauffent le noyau, dont la chaleur est transférée au liquide de refroidissement. La quantité de chaleur est déterminée par la formule Joule-Lenz.
Une chaudière à induction se compose de deux parties principales.Dans l'un d'eux, constitué d'une bobine et d'un noyau, un champ magnétique se forme. La deuxième partie est un échangeur de chaleur avec fluide de travail (liquide de refroidissement).
La fonction de liquide de refroidissement est assurée par de l'eau ordinaire ou un mélange d'eau et d'éthylène glycol. Il est possible d'utiliser d'autres liquides dont le choix dépend du modèle de chaudière spécifique.
Le système de chauffage avec chaudière à induction est toujours allumé circuit fermé. Le schéma d'installation comprend également un réservoir à membrane, nécessaire pour recevoir l'excès d'eau résultant de sa dilatation thermique. Si un tel réservoir n'est pas inclus dans l'emballage, il doit être acheté séparément.
Spécificités d'utilisation dans les circuits de chauffage
Les chaudières à induction sont conçues pour fonctionner dans un système à circulation forcée. Par conséquent, le schéma de connexion doit inclure pompe de circulation, stimulant le mouvement du fluide de travail le long du circuit de chauffage.
Ce besoin est dû aux volumes relativement faibles des échangeurs de chaleur – En raison du chauffage rapide, l'eau qu'ils contiennent bout plus vite que la circulation gravitationnelle ne se produit.
Dans les systèmes multicircuits, des pompes de circulation sont installées sur chaque circuit. Si la maison dispose d'un système de plancher chauffant, l'ensemble doit alors inclure un collecteur de distribution et une pompe supplémentaire.
Le système de contrôle de la chaudière comprend, en plus du thermostat et des capteurs de température, ce qu'on appelle groupe de sécurité, conçu pour éviter la surchauffe, la surpression et le point de rupture des pièces.
Le groupe de sécurité comprend généralement un manomètre, des bouches d'aération et soupapes de sécurité. La protection contre les surtensions est mise en œuvre à l'aide de composants automatiques. Traiter des pièces individuelles avec un composé augmente leur protection. Grâce aux composants de protection, un fonctionnement sûr et ininterrompu de la chaudière est assuré.
Les chaudières à induction domestiques, selon la puissance nominale, fonctionnent sur une tension de 220 V ou 380 V à une fréquence de courant de 50 Hz. À chaudière électrique connexion au réseau, vous devrez en informer votre compagnie d'électricité locale (fournisseur d'électricité) et obtenir son accord.
Le raccordement peut être monophasé ou triphasé. Les fils utilisés pour connecter l'alimentation électrique doivent avoir la section appropriée.
Dans un appareil à induction, le chauffage est contrôlé en l’allumant et en l’éteignant. Ce processus est aidé capteurs de température (thermocouple) inclus dans le système de contrôle.
L'utilisateur définit le mode de température optimal et la chaudière, après avoir chauffé le liquide de refroidissement à une certaine température, s'éteint automatiquement et après refroidissement, elle se rallume.
Grâce au cycle de chauffage continu du liquide de refroidissement, un microclimat confortable est maintenu dans les pièces chauffées. Dans de nombreux modèles, des données sur la température et d'autres paramètres de fonctionnement sont affichées, ce qui facilite le contrôle du fonctionnement de l'équipement.
Types de chaudières à induction
Tous les modèles de chaudières à induction fonctionnent selon le même principe, mais il existe des différences dans leur conception. Selon ce critère, ils sont classiquement divisés en plusieurs types, qui seront discutés plus loin.
Enveloppe chaudières. Le boîtier de la chaudière a une forme cylindrique. Le boîtier contient un inducteur. Il y a un échangeur de chaleur fonctionnant à l’intérieur et à l’extérieur du serpentin.
Le fluide de travail entrant dans le tuyau d'entrée traverse l'échangeur de chaleur, se réchauffe et pénètre dans le circuit de chauffage par le tuyau supérieur. Chaudières enveloppe type en Russie produit NPK «INÉRA" Ils sont connus sur le marché sous la marque SAV.
Chaudières avec échangeurs de chaleur volumétriques. Ce type de chaudière est aussi appelé inductifconducteur. L'unité a un corps métallique en forme de cylindre.
Le boîtier contient une bobine d'induction avec une tige ferromagnétique, qui fait office d'échangeur de chaleur. Inductivement-conducteur les chaudières sur le marché sont représentées par la série VIN. Fabricant – usine d'équipements thermiques "Energie Alternative".
Chaudières avec échangeur de chaleur tubulaire. Les chaudières à induction classiques disposent d'un échangeur de chaleur sous la forme d'un ensemble de tuyaux qui entourent une bobine inductrice. La première unité sur le marché était précisément une telle unité.
Chaudières à induction avec onduleurs. Une chaudière à induction peut être complétée par un onduleur, dans lequel le courant électrique continu des batteries est converti en courant alternatif haute fréquence et ensuite seulement fourni à l'inducteur.
Cette solution permet d'obtenir les courants de Foucault nécessaires pour générer de la chaleur en l'absence de réseau électrique.
Que faut-il savoir sur l'installation ?
Le kit de livraison des appareils électriques comprend un passeport technique avec une description détaillée des caractéristiques et des instructions indiquant les règles d'installation et de fonctionnement. L'installation des chaudières doit être effectuée conformément au manuel ci-joint.
S'il y a des défauts, par exemple si le système ne dispose pas de pompe à circulation forcée, la chaudière peut être retirée du service de garantie. Par conséquent, les fabricants recommandent de faire appel à des plombiers expérimentés ou à des employés formés de l'organisation qui a vendu l'équipement électrique pour l'installation.
Une chaudière à induction peut être intégrée à un système de chauffage existant comme système principal ou comme système de secours lorsqu'elle est connectée en parallèle. Quant au lieu d'installation, vous devez impérativement respecter les règles standard pour tous les appareils de chauffage électrique.
Le radiateur doit être situé à au moins 80 cm du plafond et du sol. L'écart avec le mur doit être d'au moins 30 cm. Comme tout équipement électrique puissant, la chaudière à induction doit être mise à la terre conformément à GOST 12.2.007.0.
Avantages des chaudières à induction
Les chaudières à induction présentent de nombreux avantages absolus et comparatifs, parmi lesquels les suivants :
- la plus grande efficacité parmi toutes chaudières électriques;
- constance des caractéristiques énergétiques;
- exigences minimales pour liquide de refroidissement;
- fiabilité accrue;
- enregistrer une longue durée de vie ;
- capacité à travailler de manière autonome;
- installation simple sans système de ventilation ;
- système de contrôle automatique;
- il n'est pas nécessaire de livrer et de stocker du carburant :
- chauffer le liquide de refroidissement à 95 degrés;
- haut niveau de sécurité.
L'appareil convertit l'énergie électrique en énergie thermique avec un rendement de 98 à 99 %. Il faut 7 à 10 minutes pour chauffer le liquide de refroidissement. Une conception simple dans laquelle il n'y a pas de pièces mécaniques mobiles, les alliages d'acier utilisés comme matériaux de fabrication confèrent aux chaudières à induction une durabilité record.
Seuls des dommages peuvent désactiver un tel équipement. isolation électrique. Mais comme le montre la pratique consistant à faire fonctionner des transformateurs, qui dans leur conception sont à bien des égards similaires aux chaudières à induction, ils peuvent en réalité durer plusieurs décennies.
Selon les fabricants, les unités fonctionnant sous l'effet de l'induction électromagnétique assurent un chauffage ininterrompu des pièces pendant 100 000 heures, soit 30 saisons de chauffage. Dans le même temps, leur puissance ne diminue pas avec le temps, ce qui ne peut être dit des électrodes et des classiques éléments chauffants chaudières.
Les mêmes raisons qui déterminent la durabilité et la fiabilité accrue des radiateurs à induction réduisent également les coûts d'exploitation. La chaudière à induction ne nécessite pas d'entretien ni de réparation réguliers, ce qui permet d'économiser de l'argent.
Comparativement à de nombreux autres combustibles, l’utilisation de l’électricité pour chauffer les maisons reste la plus rentable. Cela concerne particulièrement non gazéifié colonies.
La conception de la chaudière à induction certifiée évite les courts-circuits. Les fabricants affirment que tout modèle est de la classe la plus élevée Sécurité électrique. Une chaudière à induction ne doit pas être confondue avec un four à micro-ondes, car elle utilise une fréquence de courant électrique différente pour fonctionner.
Le chauffage du liquide de refroidissement dans une chaudière à induction se produit uniformément – La différence de température dans le système ne dépasse pas 30°C. Autrement dit, il n'y a pas de surchauffe locale susceptible de provoquer un incendie, ce qui rend ces unités ignifuges.
Grâce à la magnétisation du liquide de refroidissement, aux vibrations fines, invisibles pour les autres, et aux turbulences turbulentes, pratiquement aucun dépôt minéral ne se forme dans les chaudières à induction, ce qui a un effet bénéfique sur l'efficacité. Rappelons qu'une épaisse couche de tartre ralentit la vitesse et l'efficacité du chauffage du liquide de refroidissement.
Si vous suivez les règles de fonctionnement spécifiées dans les instructions, après l'installation et le réglage du régime de température, vous n'aurez plus à penser à la chaudière pendant toute la saison de chauffage. Contrairement à "frères" à combustible solide, les appareils à induction ne nécessitent pas de chargement régulier de bois de chauffage et de charbon ni d'élimination des cendres. Aucun nettoyage de tuyaux n'est requis, ce qui les distingue des autres types chaudières électriques.
La chaudière elle-même et ses équipements supplémentaires prennent peu de place et peuvent être installés dans une petite pièce. Les composants du système de contrôle permettent l'utilisation de chaudières à induction en conjonction avec d'autres équipements de contrôle climatique.
Inconvénients des modèles à induction
Il n’existe pas encore de solutions techniques idéales. Même les équipements les plus avancés ont leurs inconvénients, et une chaudière à induction ne fait pas exception.
Il se caractérise par :
- prix élevé;
- poids lourd;
- bruit.
Dans la fabrication des chaudières à induction, des matériaux coûteux sont utilisés, notamment des ferromagnétiques qui réagissent à un champ magnétique.
Pour que la chaudière remplisse sa fonction, les ingénieurs doivent calculer avec précision le diamètre du fil de la bobine, le nombre de tours, la taille du noyau et d'autres paramètres. Ensuite, tous ces calculs doivent être implémentés dans le produit fini.
Ainsi, la production de dispositifs à induction est un processus à forte intensité de main-d'œuvre et de métal, ce qui entraîne des coûts de production élevés. Dans le même temps, cet inconvénient est compensé par une longue durée de vie et des coûts d'exploitation minimes.
Les dimensions compactes de la chaudière se conjuguent à son poids important, qui s'explique par le grand nombre de pièces en acier. Certains modèles pèsent 40 kg. La chaudière à induction fait un léger bruit pendant le fonctionnement, mais cet inconvénient est facilement éliminé en insonorisant joints qu'il est recommandé d'installer lors de l'installation.
Règles de sélection des équipements
Lors du choix d'un modèle de chaudière à induction, les principaux critères sont sa puissance et les caractéristiques de la pièce chauffée. Ils supposent que pour chauffer 10 m². m avec une hauteur de plafond allant jusqu'à 3 mètres, 1 kW est nécessaire.
Ainsi, il suffit de diviser la surface de la pièce chauffée par 10 et ainsi la puissance nominale requise sera obtenue chaudière électrique. Par exemple, pour une maison de 100 m². m., vous aurez besoin d'un radiateur à induction de 10 kW.
Afin de ne pas payer trop cher pour une énergie inutile et de ne pas geler en cas de manque, il est nécessaire d'évaluer les caractéristiques spécifiques d'une maison ou d'un autre objet, notamment les matériaux des murs, la surface des fenêtres, la présence d'isolation thermique, etc. et sur la base de ces données, choisissez un équipement de chauffage.
Cela ne fait pas de mal de demander au vendeur le facteur de puissance, c'est-à-dire le rapport entre la puissance active et totale du modèle sélectionné. Cet indicateur est appelé cosinus phi (Parce que φ) et se mesure en voltampères. Il permet de déterminer quelle part de l'électricité consommée est dépensée directement pour chauffer le liquide de refroidissement et quelle part est dépensée pour générer un champ magnétique.
Les valeurs du facteur de puissance vont de 0 à 1. Chaudières à induction bien conçues Parce que φ est 0,97-0,98 kVA, qui est considéré comme un excellent indicateur, puisque la quasi-totalité de l'électricité consommée est consacrée au chauffage du fluide de travail.
Une variété de modèles vous permet de choisir une option d'utilisation comme source de chaleur principale ou d'appoint. Des chaudières puissantes fonctionnant sur une tension de 380 V sont capables de chauffer indépendamment de grandes maisons, des installations commerciales et industrielles.
Efficace pour une utilisation dans la maison de campagne ou le garage chaudière à induction vous pouvez le fabriquer de vos propres mains. L'article suivant fournira un guide détaillé pour assembler un produit fait maison utile.
Conclusions et vidéo utile sur le sujet
La vidéo démontrera clairement le principe de fonctionnement de l'unité à induction :
Avis d'expert sur la sécurité d'utilisation d'une chaudière à induction :
Présentations vidéo des chaudières à induction de ZSTM (Siberian Technological Engineering Plant) :
Les chaudières à induction présentent de nombreux avantages et avantages concurrentiels avec des inconvénients mineurs ou facilement éliminés. L'avantage de cette option pour chauffer une maison particulière ne peut être décidé qu'en pesant le pour et le contre.
Un fait incontestable reste la croissance constante de la demande pour de tels équipements, et cette tendance devrait se poursuivre à l'avenir.
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