Power Electronics

Для начала не плохо было бы озвучить хотелки, которые не зависят от типа нагревателя. Это какой объём воды, за какое время и на сколько градусов надо нагревать?

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.

Котел отопительный ионного типа для
дачных домов, коттеджей, бытовых помещений
площадью до 105 кв. метров



Преимущества электрокотла КОТЕРМ М5 "ДАЧНИК":

- работает от обычной сети 220 V

- большая площадь обогрева (до 105 кв м)

- быстрый нагрев теплоносителя (1л/30сек)

- компактные размеры (130х250 мм, 7 кг)

- простота монтажа

- обслуживание не чаще 1 раза в 3 года

- в цену котла входит блок управления

- супер экономичный (КПД 99%)

у меня более подробно изложено http://shyza.ru/forum/viewtopic.php?f=6 ... 188#p20188

оптимально греть 1 градус в минуту, вода, до 50 л, не выше 100 градусов.

Так ведь надо попробовать и эту целину (для себя) т.к. варилки уже приелись
Кстати, а как с техникой безопасности, если спираль обтекается током и соприкасается с водой? Или используется 12-36В ?Можно, но это сгодится для обогрева помещения, а для проточного потери в инверторе не есть айс.Для радиатора отопления планируется труба около D=30-40мм и L=400-500мм. Пмсм, ударного разогрева столь большого объёма железа не будет. Что касается накипи, то и это под большим вопросом, т.к. магнитострикция, пмсм, не даст ей образоваться, а в радиатор можно залить дистиллят.У меня частный дом. Да и потом, что-то я на здесь не наблюдал коллег, заботящихся об уменьшении уровня ЭМИ при ваянии сверкальников, а при работе сваркой все потребители, в т.ч. и электронные у меня работают без нареканий

Andr,
я не знаю для каких целей нужен нагрев жидкости в ёмкостине из нержавейки в кою нельзя воткнуть ТЭНы, но как вариант, глянь в сторону электрических чайников.
Короче, у меня аналогичная ёмкостина из 2,5мм алюминия (сварены две кастрюли по 20л), которую использую для перегона абрикосовки. Используя газовую плиту очень часто приходится подкручивать регулятор подачи газа для поддержания заданного температурного режима. Надоело. Сначала подумал про ТЭНы, но отказался, т.к. в этом случае, внутреннее мытьё посудины превратилось бы в неблагодарный труд. Купил керамический чайник на 1,8кВт и нынче зимой хочу воткнуть нагревательный элемент (НЭ) в ёмкостину. Почему керамика? а потому - у НЭ имеются болты с помощью которых можно закрепить НЭ в посудине без проблем.
Завтра выложу фотки ёмкостины и НЭ от керамачайника.

ЗЫ.
Valvol, я задавал вопрос по данным для директивы (модель) дросселя. Что скажете по этому вопросу? Может внести аки для трансформаторной стали?

_________________
Есть только миг между прошлым и будущим, именно он называется ЖИЗНЬ ©

В ссылке более менее подробно расписано. Если совсем конкретно, то это варка затора (солод +вода) для получения сусла из коего далее получается пиво. ТЭНы в кашу втыкать НИЗЯ, бо будет горелая каша, а не сусло.

Понятно.
Ниже фотосы НЭ из эл.чайника.
Что хорошо, так это то, что имеется силиконовая прокладка по всему периметру НЭ и на каждом крепёжном болте.
Присмотрелся внимательней к креплению подковообразного ТЭНа к подошве НЭ. На сварку, пайку не похоже. Смахивает на термостойкий теплопроводный клей с наполнителем. Коротко поюзал инетовскую сетку, но ничего путёвого не нашёл (потолок не более 150гр.С). Вспомнилась силиконовая эмаль (матовая), которую я использовал для покраски поверхности солнечного коллектора обращённой к солнышку. Достойная вещь.
Ещё раз взлохматил сетку на предмет теплопроводности материалов. Нашёл:
Графен — 4840±440...5300±480;
Алмаз — 5300±480...1001—2600;
Графит — 278,4—2435.
Мысля для одного из вариантов: берём в.у. эмаль, смешиваем с графитовой пылью и равномерно тонким слоем покрываем дно ёмкостины. После сушки, этим же составом приклеиваем необходимое к-во ТЭНов. Приклеенные ТЭНы и днище, дополнительно, в несколько слоёв покрываем такой же смесью. На завершающем этапе наносим 3-4 слоя такой же эмали (глянцевая) белого цвета.
Полагаю, что для такого сугрева достаточно будет 4шт. ТЭНа общей мощностью 2,5-3кВт. При равнозначной мощности единичного ТЭНа, лучше использовать ТЭНы имеющие большую длину. Люминивые легко гнутся без фанатизма, соблюдая разумный радиус.
И вдогонку.
Для полировки поверхности радиатора в месте установки транзюка использовал алмазную пасту и алмазную пудру. Стоят копейки. Можно попробовать с пудрой, набодяжив оную с эмалью.

_________________
Есть только миг между прошлым и будущим, именно он называется ЖИЗНЬ ©

Предложил бы тебе посмотреть в сторону резьбовых ТЭНов от Аристона
http://www.vksten.ru/?an=productsAriston_Italy

там есть первоначальная трудность, изготовить установочн..й фланец с G11/4 зато дальше замена при эксплуатации не визивает никаких проблем.

есть и блоки ТЭНов на большую мощность и уст резьбу G1,5 или G2 http://telsib.com/katalog/nagrevatelnoe ... bloki.html

т.к. мне уже не раз в деревне приходилось менять ТЭН в водонагревателе, удобство и простоту монтажа начинаешь особенно ценить. Цена на ТЭН не располагает к каким-то танцам с музкой вокруг ТЭН от чайников, ИМХО.

Можно считать, что на указанной частоте, материал железной трубы вообще не обладает магнитными свойствами, а характеризуется лишь активными потерями. Параметры потерь для конкретной конструкции можно рассчитать, но проще и надежнее определить экспериментально.
Участок для расположения индуктора лучше сделать не овальным, а круглым (тор). В этом случае будет лучшая компенсация внешних полей индуктора.
Однако, как писалось выше, лучше сделать нагреватель по принципу, используемому в канальных индукционных печах, где участок трубы используется в качестве вторичной обмотки трансформатора.

Предложенная конструкция участка трубы прекрасно годится для такого подогревателя.
В данном случае, нет футеровки канала и нет ограничений на форму канала, что позволяет осуществить хорошую связи между обмотками и минимизировать реактивную мощность генерируемую нагревателем.
Правда на высоких частотах в качестве материала трубы железо уже не годится, только медь. Но на частоте 50Гц допустима железная труба.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.

Andr,
спс. за ссылки. Таких ТЭНов и др. у нас в лавках хоть пруд пруди. Конечно, для монтажа вниз радиатора оно самое то, а вот для перегона браги не годится.
1. Расположив ТЭН вертикально возникает опасность оголения верхней части по мере уменьшения браги в ёмкости.
2. Т.к. перегон браги идёт в температурном диапазоне 78-84гр.С, то турболентности жидкости, аки в закипающем чайнике, нет. А посему, вертикально расположенный ТЭН прогревать придонную брагу не будет. Кстати, апробировано на меньшей ёмкости.
3. Все ТЭНы предназначены для крепежа на ровную поверхность т.е. установка вниз ёмкостины с боку сопряжена с определёнными трудностями по герметизации.
К тому же, такое расположение не позволяет хорошо промыть дно ёмкостины под ТЭНом.

Valvol,
спс. за ответ. Видимо я косноязычен и не могу доступно-корректно изложить свою мысль-хотелку или вы пытаетесь направить меня на другой путь решения задачи.
Конечно, всё будет проверено экспериментом на разных частотах начиная с 50Гц. И мне будет совсем фиолетово какие потери будут лучше всего греть метал. трубу-сердечник дросселя. Главное, шоб гарно грило Попробую и резонанс.
Не вижу особой разницы между сердечником в образе тора или эллипса.
Перекладины эллипса будут около 5-6см, а две боковушки, на коих будут обмотки, по 48-50см. Т.е. около 10-12% трубы-сердечника не будут заняты обмотками. По большому счёту, можно уменьшить до двойного диаметра трубы, использовав и перекладины.

Т.е. виток вторички для сугрева воды будет закорочен? Если да, то меня такой вариант не устраивает. Да и потом, какой же это индукционный нагрев, ежели в витке трубы будут гулять килоамперные токи, кои и будут греть трубу? Или не правильно понял?
Вот и приплыли. Т.е. нужна хорошая связь, иначе говоря - малая Ls. Но откуда оной взяться, если плотного прилегания первички и одного витка вторички не будет?из-за скина?

_________________
Есть только миг между прошлым и будущим, именно он называется ЖИЗНЬ ©

Maikl, понятно.
У тебя перегонный куб из какого металлу?

Так понимаю, если греть индукционно, то тебе нужен отрезок трубы из 430 стали. Его можно вставить внутрь другой трубы или греть непосредственно воду в нем, хотя очевидно, что это менее эффективно, но конструктивно проще.
где-то мимо меня пробегала инфа, что на частоте 30кГц глубина скин-слоя 400-сотых нержавеек, т.е. ферритных, порядка 2,5мм.
http://szmetal.ru/d/214675/d/nerz_zelezaria.xls
в ссылке к сожалению не указаны марки сталей для трубы, но наверно можно звякнуть и уточнить, или поискать где поближе.

Как бы не совсем понятна причина твоего выбора именно индукционного нагрева в противовес более простым вариантам.

Именно. Индукционный нагрев использует электромагнитную индукцию — явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него. Именно индуцированные килоамперные токи и разогревают проводящие предметы. Просто, чем меньше размеры предмета, тем более высокая частота требуется для создания в нём существенного тока. Например, промышленные тигельные индукционные (не канальные) печи работают на частоте промышленной сети. При уменьшении размеров печи и размеров металлической дроби, рабочая частота печи увеличивается.

Сказал по поводу связи только потому, что это упоминалось где-то по приведённым ссылкам. Обычно индукционный нагрев связан с некоторой удаленностью предмета нагрева (в канальной печи меньше, а в тигельной больше). Эта удаленность связана, как минимум, с необходимостью осуществления теплоизоляции между нагреваемым металлом и обмотками индуктора или трансформатора. Так же необходимы различные технологические зазоры, связанные с необходимостью внесения металла в, и извлечения его из зоны нагрева.
В случае нагрева воды, нет необходимости в теплоизоляции обмоток. Наоборот нужна хорошая тепловая связь, чтобы проточная вода дополнительно охлаждала обмотки. Это даже позволит уменьшить размеры конструктива за счёт увеличения плотности тока в обмотках. Каких-то особых мер по извлечению воды из зоны нагрева также не требуется - вода сама туда втекает, а нагревшись вытекает оттуда.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.

в этом месте не все столь однозначно, т.к. зависит и от конструкции нагревателя и от того, как построена сама система отопления.
Например, уже для двухэтажного домика простая конвекционная схема работает хреново, т.к. перепад температуры на 3-4м может достигать 40 градусов, т.е. сверху жарко, снизу холодно.
Заметка из собственного практического опыта.

Что-то я туплю или мы не понимаем друг друга
Под индукционным нагревом я понимаю следующее:
Индукционный нагрев проводится следующим образом. Электропроводящая (металлическая, графитовая) заготовка помещается в так называемый индуктор, представляющий собой один или несколько витков провода (чаще всего медного). В индукторе с помощью специального генератора наводятся мощные токи различной частоты (от десятка Гц до нескольких МГц), в результате чего вокруг индуктора возникает электромагнитное поле. Электромагнитное поле наводит в заготовке вихревые токи. Вихревые токи разогревают заготовку под действием джоулева тепла.
Система "индуктор-заготовка" представляет собой бессердечниковый трансформатор, в котором индуктор является первичной обмоткой. Заготовка является как бы вторичной обмоткой, замкнутой накоротко. Магнитный поток между обмотками замыкается по воздуху.©
Поэтому я не пойму - нафига козе баян, т.е. транс с первичной и закороченной вторичкой, ежели роль индуктора в моём случае будут выполнять две обмотки соединённые последовательно на 2-х длинных участках эллипса?
так ить говорил - люминий 2,5мм
Куб греть индукцией не собираюсь, вотку в дно ТЭН от чайника. Сам куб утеплю, аки утепляют заварные чайники всякоразными самодельными теплоизоляционными игрушками.для меня это не "паханное поле" Попробую, может что-нить получится. Оно мне особо не к спеху. Свой дом с гаражом обогреваю 2-мя 2-х контурными газовыми котлами с общей установленной мощностью 44кВт по 2-м магистралям.
Но не у всех так как у мну. Например, сосед, имея газ, хочет эл. обогрев гаража, т.к. переделка проекта, монтаж и др. стоит дорого. Вот и решили замутить чо-нить новое

_________________
Есть только миг между прошлым и будущим, именно он называется ЖИЗНЬ ©

Магнитосктрикция может организовать музыкальное сопровождение процессу нагрева, но в борьбе с накипью вряд ли поможет.

Вот именно, по воздуху. А воздух имеет очень низкую магнитную проницаемость. Следовательно, чтобы получить небходимую напряженность магнитного поля в нагреваемой железяке, нужно гонять в обмотке индуктора дурные реактивные токи. А чтобы этими токами не грузить питающую сеть или инвертор, между ними и индуктором нужно поставить бооооольшущий конденсатор. Так что, если не хочешь трансформатор, то ставишь конденсатор (как минимум).

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.

так и подумал, что решил покопать че нить новенькое
Зима на носу, в поле работ нет, мужики починяют сбрую, варят пиво (гонят самогон)