Elektrikli ısıtma kazanı nasıl bağlanır: farklı şemalar arasındaki farklar

Bireysel bir konut binasını ısıtmak için, sıvı soğutucunun boru hatlarından ısı akülerine aktarıldığı, ısının çevredeki havaya aktarıldığı ve soğutulmuş sıvının daha sonraki ısıtma için geri döndüğü sistemler giderek daha fazla kullanılmaktadır.

Bu durumda, bir kazan genellikle ısı taşıyıcının ısıtıldığı mühürlü bir metal kap olarak anlaşılır ve "elektrik" terimi kullanılan enerji türünü tanımlar.

Elektrik kullanımı ilkesine göre, kazanlar:

1. dolaylı ısıtma;

2. doğrudan eylem;

3. indüksiyon tipi.

Tamamen farklı bir tasarıma sahiptirler, güvenlik dereceleri farklıdır, kablolara bağlandığında farklı bir tutum gerektirir.

Dolaylı elektrikli kazan

"Dolaylı etki" terimi, tamamen dirençli bir ısıtma elemanından geçen bir elektrik akımı tarafından gerçekleştirilen dolaylı ısıtma anlamına gelir. Bu fenomenin bir sonucu olarak, Joule-Lenz yasasına göre, özel olarak bir sıvıya yerleştirilmiş bir iletkenin sıcaklığı artar.

Direnç üzerinde açığa çıkan ısı, ısı taşıyıcı tarafından uzaklaştırılır. Termal ısıtma elemanları veya kısaltılmış olarak TANS, farklı gerilimlere sahip AC veya DC devrelerde çalışma için farklı kapasitelerde mevcuttur.

Tasarım Özellikleri

Kazanın metal mahfazasının içine elektrikli ısıtma elemanları monte edilir, soğutucu tarafından yıkanır.

İçine monte edilmiş, belirli bir elektrik direncine sahip ve nominal ısıtma gücüne dayanabilen, nichrome alaşımlı bir dişe sahip kapalı bir metal boru gövdeden oluşurlar.

Her iki ucu olan bu iplik, metal bir tüpün içine monte edilir ve elektrik kablolarını bağlamak için vida dişi ile yapılan çıkış konektörlerine bağlanır.

Tüp gövdesi ve nikrom ipliği arasındaki boşluk, yüksek dielektrik özelliklere sahip özel bir kum türü olan ısı ileten bir malzeme tabakası ile ayrılır. Elemanın uçları kapatılır ve kazan kapağına montaj için uçlarla donatılmıştır.

Bu nedenle çalışan bir ısıtıcı, sıradan bir ohmmetre veya test cihazı ile ölçülebilen veya kasada verilen güç değerinden hesaplanabilen belirli bir elektrik direncine sahiptir.

Örneğin, 1 kW'lık bir voltaj dönüştürücü, 220 voltluk bir voltajda çalışırken I = 1000/220 = 4.54 amperlik bir akım tüketir ve R = 220 / 4.54 = 48.5 Ohm elektrik direncine sahiptir.

Isıtıcının ikinci sağlık parametresi, iletken nikrom ipliği ve gövde arasındaki yalıtım direncinin kalitesidir. Ölçmek için özel bir cihaz kullanmalısınız - megom ölçeği.

Evsel ısıtma için genellikle bir kilowatt derecesinde yük gücüne sahip 220 voltluk modeller kullanılır. Daha fazla miktarda ısı gerektiğinde, ısıtma elemanları tek fazlı bir ağda paralel zincirlerde toplanır veya üç fazlı bir ağda aynı gruplara bağlanır.

Soğutucu hatları ile iletişim için kazanda iki flanş yapılır:

1. alt girişte bir soğuk su akışı pompalanır;

2. ısıtılan sıvı üst çıkıştan ayrılır.

Akım, ısıtma elemanının direncinden geçtiğinde, yalıtım katmanından metal gövdeye iletilen ve soğutma sıvısı akışı ile ısıtma elemanından çıkarılan ısı açığa çıkar. Bu nedenle, çalışırken, elektrik enerjisi tarafından salınan ısı ile kazandan pompalanan çıkarılan sıvı arasında bir denge oluşur.

Çalışma parçasına sahip her bir ısıtma elemanı, ısının çıkarılması verimli ve eşit bir şekilde geçmesi için tamamen sıvıya daldırılmalıdır. Bu ihlal edilirse, örneğin, kazanda seviyesinin düşmesine neden olan bir hava tıkanıklığı veya sıvı sızıntısı nedeniyle, ısıtma elemanının dişi, izolasyonu veya muhafazasının yanması ve imha edilmesi mümkündür.

Videoda basit bir ev yapımı elektrikli kazan:

 

Hidrolik bağlantı şeması

Dolaylı dolaylı elektrikli kazan, fabrikada güzel bir modern binada üretilmiştir, bu da şunları yapabilir:

• odanın zeminine kurun;

• duvara asın.

Bina inşaatına sıkıca sabitlendikten sonra, evin ısıtma sisteminin hidrolik devresi monte edilir.

Onun kullanımı için:

• soğutma sıvısı naklinin basınç ve tahliye (dönüş) hatları arasında paralel zincirlerle bağlanan ısıtma radyatörleri;

• pompalanan sıvıdan hava kabarcıklarını boşaltmak için tasarlanmış genleşme tankı;

• hidrolik devreyi çeşitli çalışma modlarında değiştirmenize izin veren kesme vanaları;

• kapalı devre sirkülasyon pompası;

• valf: geri basınç, güvenlik, bypass;

• ana teknolojik süreçlerin kontrol sisteminin sensörleri;

• otomasyon ekipmanları, kontrol mantığı ve korumaları.

Sirkülasyon pompası çalışma dışı bırakılırsa, soğuk ısı taşıyıcı aşağı indiğinde ve ısıtılan pompa yükseldiğinde devre doğal sirkülasyon nedeniyle çalışabilir. Bununla birlikte, bu ek olarak ek ekipman kurulumu gerektiren karmaşık hidrolik ve termal hesaplamalar gerektirecektir.

Pompa, soğutma suyunun daima şebeke boyunca hızlı pompalanmasını sağlar ve ısıtma verimliliğini artırır.

Doğrudan etkili elektrikli kazan

"Doğrudan eylem" terimi, ısıtmanın sağlanması için, elektrik akımının herhangi bir ara elemanı atlayarak doğrudan sıvı soğutucudan geçirilmesi için bir yol yaratıldığı anlamına gelir.

Bunun için, fazı ve çalışma sıfırını sağlamak için elektrotlar doğrudan kazan gövdesinden pompalanan su hattına monte edilir. Spesifik direnci büyük ölçüde çözünmüş tuzların konsantrasyonuna bağlı olduğundan, soğutucunun saflık derecesi geçen elektrik akımının büyüklüğünü ve ısıtma derecesini etkiler.

Tasarım Özellikleri

Şekillerinde ve boyutlarında doğrudan etkili cihazlar, "kazan" kelimesinin klasik tanımından önemli ölçüde farklıdır. Vücutları, aşağıdakilerle donatılmış sıradan bir borunun bir segmenti şeklinde yapılır:

1. basınç ve dönüş hatları ile bağlantı için nozullar;

2. elektrik devresinin elektrotlarına bağlanmak için faz ve çalışma sıfır konnektörleri.

Bu nedenle, cihazın boyutları boyut ve ağırlık olarak oldukça küçüktür, bu da kazan dairesinde dolaylı etki analoglarına kıyasla önemli ölçüde tasarruf sağlar.

Soğutma sıvısından elektrotlardan geçen elektrik akımı sadece bir dizi operasyonel özelliğe bağlı olan ve bir noktada nominal değeri aşabilen tuzlu suyun direnci ile sınırlıdır.

Elektrik tarafından üretilen ısı, diğer ilave ortamlardan iletim kaybı olmadan doğrudan soğutucuda üretildiği için, söz konusu devredeki güç azalması öncekinden daha azdır ve verimlilik daha yüksektir.

Mekanik yapıların sadeliği nedeniyle, bu tür cihazlar oldukça ucuzdur, bu da avantajlarıdır. Bu durumda, elektrotlardan biri doğrudan boru hattı gövdesine yerleştirilmeli ve ikincisi soğutucu akışına yerleştirilmelidir.

Sıvıyı ısıtmak için elektrot yöntemi, elektrik akımı - tuzlu su geçişi için özel bir ortamın oluşturulmasını gerektirir. Ev cihazlarında kullanıldığında, aşağıdaki dezavantajlar ortaya çıkar:

• sıvı çözeltiler şeklindeki soğutucu, tüm metalik malzemelerle elektrokimyasal işlemlere girer. Alüminyum kullanırken, radyatör gövdesi birkaç yıl içinde korozyona uğrar ve dökme demir yapılar biraz daha uzun sürer, ancak aynı zamanda sürekli tıkanır ve temizlik gerektirir;

• ısıtma sistemleri için sirkülasyon pompaları, çeşitli korozyon önleyici katkı maddeleri ile temiz su veya antifriz ortamında çalışmak üzere tasarlanmıştır. Salamurada uzun süreli çalışma için tasarımlarının testleri yapılmamıştır.

Bağlantı şeması

Temel olarak, doğrudan etkili bir kazanın hidrolik ısıtma sistemi, dolaylı bir ısıtma devresinden farklı değildir. Daha önce olduğu gibi, giriş borusuna bir soğuk su hattı monte edilir ve giden boruya bir sıcak basınç hattı monte edilir.

Devrenin geri kalan elemanları, yerel ısıtma görevlerine bağlı olarak, önceki tasarımı tamamen kopyalayabilir.

Her iki resim de hidrolik devre elemanlarının en basit, en tipik düzenlemesini göstermektedir. Tesisleri ısıtmak için özel koşullar için oluşturulan gerçek bir tasarım her zaman bazı sapmalara ve eklemelere sahip olacaktır.

Çoğu zaman, tek devreli azaltılmış devre kullanılmaz, ancak minimum bağımsız yürütme ve yönetim organlarına sahip iki gruptan oluşur. Basit bir örnek, banyo ve mutfakta, evsel amaçlar için sıcak su üreten ek bir devredir.

İndüksiyon tipi elektrikli kazan

Soğutucu sıvıyı ısıtmak için bu tasarım, özel bir ısıtma elemanında indüktör olan Foucault girdap akımlarını kullanır.

Tasarım Özellikleri

Besleme gerilimi, yalıtılmış bir elektrik kablosundan yapılmış bir bobinin bobinine beslenir. İndüksiyon fenomeni nedeniyle, kapalı bir devreden geçen indüksiyon akımları çekirdek manyetik çekirdeğinde indüklenir. Bu durumda, indüktör metal ısıtılır.

Sıvı soğutucu bu boşluktan sürekli olarak pompalanır ve hidrolik sistemdeki ısıyı uzaklaştırır.

İndüksiyon kazanının çalışması sırasında, duvarları ölçek oluşumundan koruyan indüktörün küçük titreşimleri meydana gelir.

Endüstriyel frekans akımları kullanıldığında, etkileyici boyutlarda yapılar elde edilir. Kazanın boyutlarını ve ağırlığını azaltmak için, karşılık gelen manyetik alanı oluşturan 1 ÷ 20 kHz'e kadar yüksek frekanslı voltaj dönüşümü kullanılır.

İndüksiyon kazanı, iyi yalıtımı olan koruyucu bir kasaya yerleştirilebilir.

Doğrudan ve dolaylı kazanlar için güvenli çalışma koşullarının sağlanması

Bir ısıtma elemanının çalışma prensibini bir soğutucudaki akımın elektriksel deşarjı ile karşılaştırırken, tüm kazan tipleri için muhafaza metalden yapılmış ve iletken bir sıvı ile doldurulduğunda, bunların uygulanması için çeşitli koşullar yaratılır.

Bir ısıtma elemanı kullanıldığında, akım bir nikrom filamandan akar, faz potansiyelinin yuvaya geçmesine izin vermeyen bir dielektrik tabaka tarafından muhafazadan izole edilir.

Doğrudan ısıtma kazanında, kazan gövdesinin yüzeyi ile temas eden soğutucuda akım üretilir. Sonuç olarak, belirli güvenlik kurallarını ihlal eden faz potansiyeli, bir kişinin elektrik yaralanması almasının ön koşulunu oluşturur.

Bu tür yapılar için yüksek hızlı elektrik korumaların tasarım sorunları henüz çözülmemiştir. Devredeki kaçak akımların görünümünü kontrol eden geleneksel RCD tasarımlarının veya diflavtomatların kullanılması mantıklı değildir, çünkü sürekli olarak çalışacak ve faz potansiyelinin muhafazaya beslenmesini engelleyecektir.

Dolaylı kazanların tasarımlarında, RCD'lerin kullanımı oldukça makul ve uygundur. Bir kişinin faz potansiyelinin etkisi altına girmesine izin vermez. Bu açıklayıcı resimler yardımıyla anlaşılabilir.

Normal çalışma koşullarında, akım sadece mahfazadan izole edilen dahili devre boyunca akar.

Dolaylı ısıtmalı bir elektrikli kazanın yalıtımı bozulduğunda, muhafazadaki kaçak akım PE iletkenine ve toprak döngüsüne nüfuz eder. RCD ayar noktası, artık akım cihazı tetiklenecek ve güç kontakları ile besleme voltajını devreden kaldıracak ve böylece insan yaralanmalarını ortadan kaldıracak şekilde ayarlanmıştır.

Böylece, güvenli kullanım koşulları altında, doğrudan ısıtma kazanları önemli ölçüde kaybeder. Herhangi bir nedenle mekanik olarak hasar görürlerse, akımın akması için açık bir devre oluşturulur ve bu da muhafazada tehlikeli bir faz potansiyeli bırakır. Ve sonra dava her şeye karar verir ...

Elektrik sistemine bağlantı şeması

Kazanın tüm ısıtma devresini ısıtma için aktüatör olarak değerlendireceğiz:

• doğrudan eylem - muhafazaya entegre elektrotlar arasında;

• dolaylı ısıtma - ısıtma elemanlarına paralel olarak bağlanır;

• indüksiyon - sargılı terminal kutusu.

Daha sonra devrenin geri kalanı, aşırı yük ve kısa devreye karşı otomasyon, kontrol ve akım koruma unsurları ile basitleştirilmiş bir görünümle temsil edilebilir.

Kumanda panosundan düzenleyici gövdeden gelen besleme gerilimi ısıtma aktüatörüne ve güç kaynağına (korumalar ve mantık) verilir.

Sensörleri ile korumalar ana teknik parametreleri tarar ve olası düzenleme sınırlarının ötesine geçtiklerinde kazanı kullanımdan kaldırır.

Son zamanlarda, otomasyon mantığı gövdesi, gelişmiş işlevsellik sağlayan mikroişlemci teknolojileri temelinde giderek daha fazla uygulanmaktadır. Soğutucu sıcaklığı, iç ortam havası, sistem içindeki sıvı basıncı için sensörlerden bilgi alır, onu işler ve aktüatör üzerindeki voltajı ayarlayarak kazanın içindeki sıcaklığı korur.

Ayrıca bakınız: Elektrikli ısıtma kazanı için bir termostat nasıl seçilir

Sonuç: makale, çeşitli tasarımlardaki elektrikli kazanların bağlantı şemalarını, üreticileri belirtmeden, çalışma prensibine göre ana gruplara ayırmadan, zayıf ve pozitif taraflarını analiz etmek için genellemeye çalışmaktadır. Ve bunun size ne kadar yardımcı olduğu - yorumlarda görüşünüzü paylaşın.