Cách kết nối nồi hơi sưởi điện: sự khác biệt giữa các sơ đồ khác nhau

Để sưởi ấm một tòa nhà dân cư, các hệ thống sử dụng việc chuyển chất làm mát chất lỏng qua đường ống để đốt nóng pin, trong đó nhiệt được truyền vào không khí xung quanh và trả lại chất lỏng được làm mát để sưởi ấm tiếp theo, ngày càng được sử dụng nhiều hơn.

Trong trường hợp này, nồi hơi thường được hiểu là một tàu kim loại kín, trong đó chất làm mát được làm nóng, và thuật ngữ điện điện tử định nghĩa loại năng lượng được sử dụng.

Theo nguyên tắc sử dụng điện, nồi hơi là:

1. sưởi ấm gián tiếp;

2. hành động trực tiếp;

3. loại cảm ứng.

Chúng có thiết kế hoàn toàn khác nhau, mức độ an toàn khác nhau, đòi hỏi một thái độ khác nhau khi kết nối với hệ thống dây điện.

Lò hơi điện gián tiếp

Thuật ngữ "hành động gián tiếp" dùng để chỉ sự gia nhiệt gián tiếp được thực hiện bởi một dòng điện đi qua một bộ phận làm nóng có điện trở thuần trở. Do hậu quả của hiện tượng này, theo định luật Joule - Lenz, nhiệt độ của một dây dẫn được đặt đặc biệt trong một chất lỏng tăng lên.

Nhiệt thoát ra trên điện trở được loại bỏ bởi chất mang nhiệt. Các yếu tố làm nóng nhiệt, hoặc như được viết tắt là TENY, có sẵn trong các công suất khác nhau để hoạt động trong các mạch AC hoặc DC với điện áp khác nhau.

Đặc điểm thiết kế

Bên trong vỏ kim loại của nồi hơi, các bộ phận làm nóng bằng điện được gắn, rửa bằng chất làm mát.

Chúng bao gồm một thân hình ống kim loại kín với một sợi hợp kim nichrom gắn bên trong, có điện trở nhất định và có khả năng chịu được sức nóng định mức.

Sợi này, với cả hai đầu, được gắn bên trong một ống kim loại và được kết nối với các đầu nối đầu ra được làm bằng ren vít để kết nối dây điện.

Khoang giữa thân ống và sợi nichrom được ngăn cách bởi một lớp vật liệu dẫn nhiệt có đặc tính điện môi cao - một loại cát đặc biệt. Các đầu của phần tử được niêm phong và được trang bị các mẹo để gắn trên nắp nồi hơi.

Do đó, một lò sưởi hoạt động có điện trở nhất định, có thể được đo bằng máy đo hoặc máy đo thông thường, hoặc được tính từ giá trị công suất được cung cấp trên vỏ máy.

Ví dụ, bộ biến đổi điện áp 1 kW tiêu thụ dòng điện I = 1000/220 = 4,54 ampe khi hoạt động ở điện áp 220 volt và có điện trở R = 220 / 4,54 = 48,5 Ohm.

Thông số sức khỏe thứ hai của bộ phận làm nóng là chất lượng của điện trở cách điện giữa sợi nichrom dẫn điện và vỏ. Để đo lường nó, bạn phải sử dụng một thiết bị đặc biệt - megaohmmeter.

Đối với hệ thống sưởi trong nước, các mô hình 220 volt có công suất tải theo thứ tự một kilowatt thường được sử dụng. Khi cần một lượng nhiệt lớn hơn, thì các phần tử gia nhiệt được thu thập trong các chuỗi song song trong mạng một pha hoặc được kết nối trong các nhóm giống hệt nhau trong mạng ba pha.

Hai mặt bích được chế tạo trong nồi hơi để liên lạc với các dòng nước làm mát:

1. ở đầu vào thấp hơn, một dòng nước lạnh được bơm;

2. chất lỏng nóng lên khỏi ổ cắm trên.

Khi dòng điện đi qua điện trở của bộ phận làm nóng, nhiệt được giải phóng, được truyền qua lớp cách điện đến vỏ kim loại và được loại bỏ khỏi bộ phận làm nóng bằng dòng làm mát. Do đó, khi làm việc, một sự cân bằng được tạo ra giữa nhiệt lượng được giải phóng bằng năng lượng điện và chất lỏng được loại bỏ được bơm qua nồi hơi.

Mỗi bộ phận làm nóng với bộ phận làm việc của nó phải được ngâm hoàn toàn trong chất lỏng để việc loại bỏ nhiệt đi qua hiệu quả và đồng đều. Nếu điều này bị vi phạm, ví dụ, do sự hình thành tắc nghẽn không khí hoặc rò rỉ chất lỏng, dẫn đến giảm mức độ của nó trong nồi hơi, có thể sợi chỉ, lớp cách nhiệt hoặc vỏ của bộ phận làm nóng sẽ bị cháy và bị phá hủy.

Một nồi hơi điện làm tại nhà đơn giản trên video:

 

Sơ đồ kết nối thủy lực

Lò hơi điện gián tiếp gián tiếp được sản xuất tại nhà máy trong một tòa nhà hiện đại đẹp, có thể:

• lắp đặt trên sàn phòng;

• treo trên tường

Sau khi được gắn chặt vào công trình xây dựng, mạch thủy lực của hệ thống sưởi ấm của ngôi nhà được thu thập.

Đối với cô ấy sử dụng:

• bộ tản nhiệt sưởi ấm được kết nối bởi các chuỗi song song giữa các đường áp suất và cống (trở lại) của vận chuyển chất làm mát;

• bể mở rộng, được thiết kế để thoát bọt khí từ chất lỏng được bơm;

• đóng van, cho phép bạn chuyển mạch thủy lực ở các chế độ hoạt động khác nhau;

• bơm tuần hoàn kín;

• van: áp suất ngược, an toàn, bỏ qua;

• cảm biến của hệ thống điều khiển của các quy trình công nghệ chính;

• thiết bị tự động hóa, điều khiển logic và bảo vệ.

Nếu bơm tuần hoàn được loại trừ khỏi hoạt động, thì mạch có thể hoạt động do lưu thông tự nhiên, khi chất mang nhiệt lạnh đi xuống và cái nóng lên. Tuy nhiên, điều này sẽ yêu cầu tính toán thủy lực và nhiệt phức tạp, ngoài ra, sẽ yêu cầu thiết lập thiết bị bổ sung.

Máy bơm luôn cung cấp khả năng bơm nhanh chất làm mát dọc theo nguồn điện và tăng hiệu quả làm nóng.

Lò hơi điện tác động trực tiếp

Thuật ngữ "hành động trực tiếp" có nghĩa là để đảm bảo sưởi ấm, một đường dẫn được tạo ra để dòng điện đi trực tiếp qua chất làm mát chất lỏng bỏ qua bất kỳ yếu tố trung gian nào.

Đối với điều này, các điện cực để cung cấp pha và không hoạt động được gắn trực tiếp vào dòng nước được bơm qua thân nồi hơi. Do điện trở đặc biệt của nó phụ thuộc rất nhiều vào nồng độ muối hòa tan, mức độ tinh khiết của chất làm mát ảnh hưởng đến cường độ của dòng điện đi qua và mức độ gia nhiệt.

Đặc điểm thiết kế

Các thiết bị tác động trực tiếp vào hình dạng và kích thước của chúng khác biệt đáng kể so với định nghĩa cổ điển của từ "nồi hơi". Cơ thể của chúng được chế tạo dưới dạng một đoạn của một ống thông thường, được trang bị:

1. vòi phun để kết nối với đường áp suất và trở lại;

2. đầu nối pha và làm việc bằng không để kết nối với các điện cực của mạch điện.

Do đó, kích thước của thiết bị có kích thước và trọng lượng khá nhỏ, giúp tiết kiệm đáng kể không gian trong phòng lò hơi so với các hoạt động tương tự.

Dòng điện đi qua chất làm mát qua các điện cực chỉ bị giới hạn bởi điện trở của nước muối, phụ thuộc vào một số đặc tính hoạt động, và tại một số điểm có thể vượt quá giá trị danh nghĩa.

Do nhiệt tạo ra bởi điện được giải phóng trực tiếp trong chất làm mát mà không mất truyền qua các phương tiện bổ sung khác, nên việc giảm công suất trong mạch được xem xét ít hơn so với trước đây và hiệu quả cao hơn.

Do sự đơn giản của các cấu trúc cơ học, các thiết bị như vậy khá rẻ, đó là lợi thế của chúng. Trong trường hợp này, một trong các điện cực phải được đặt trực tiếp trên thân đường ống và thứ hai phải được tích hợp vào dòng nước làm mát.

Phương pháp điện cực làm nóng chất lỏng đòi hỏi phải tạo ra một môi trường đặc biệt để truyền dòng điện - nước muối. Khi được sử dụng trong các thiết bị gia dụng, những nhược điểm sau xuất hiện:

• chất làm mát ở dạng dung dịch lỏng đi vào các quá trình điện hóa với tất cả các vật liệu kim loại. Khi sử dụng nhôm, thân máy tản nhiệt bị ăn mòn trong một vài năm và các cấu trúc bằng gang tồn tại lâu hơn một chút, nhưng chúng cũng liên tục bị tắc và yêu cầu làm sạch;

• bơm tuần hoàn cho hệ thống sưởi ấm được thiết kế để làm việc trong môi trường nước sạch hoặc chất chống đông với các chất phụ gia chống ăn mòn khác nhau. Các thử nghiệm về thiết kế của họ cho hoạt động lâu dài trong nước muối đã không được thực hiện.

Sơ đồ nối dây

Về cơ bản, hệ thống sưởi thủy lực của nồi hơi tác động trực tiếp không khác gì một mạch sưởi gián tiếp. Như trước đây, một dòng nước lạnh được gắn trên đường ống vào và một đường ống áp lực nóng được lắp đặt trên đường ống đi.

Các yếu tố còn lại của mạch, tùy thuộc vào nhiệm vụ sưởi ấm cục bộ, hoàn toàn có thể sao chép thiết kế trước đó.

Cả hai hình ảnh cho thấy sự sắp xếp đơn giản nhất, điển hình nhất của các yếu tố mạch thủy lực. Một thiết kế thực sự được tạo ra cho các điều kiện cụ thể của hệ thống sưởi ấm sẽ luôn có một số sai lệch và bổ sung.

Rất thường xuyên, không phải là một mạch giảm mạch đơn được sử dụng, mà là tối thiểu bao gồm hai nhóm với các cơ quan điều hành và quản lý độc lập. Một ví dụ đơn giản là một mạch bổ sung tạo ra nước nóng cho mục đích sinh hoạt, ví dụ, trong phòng tắm và nhà bếp.

Lò hơi điện cảm ứng

Để làm nóng chất làm mát, thiết kế này sử dụng dòng điện xoáy Foucault được tạo ra trong một bộ phận làm nóng đặc biệt - một cuộn cảm.

Đặc điểm thiết kế

Điện áp cung cấp được cung cấp cho cuộn dây của một cuộn dây làm bằng dây điện cách điện. Do hiện tượng cảm ứng, dòng điện cảm ứng đi qua một mạch kín được cảm ứng trong lõi từ tính lõi. Trong trường hợp này, kim loại cuộn cảm được nung nóng.

Chất làm mát chất lỏng liên tục được bơm qua không gian này và loại bỏ nhiệt cho hệ thống thủy lực.

Trong quá trình vận hành lò hơi cảm ứng, các dao động nhỏ của cuộn cảm xảy ra, bảo vệ các bức tường khỏi sự hình thành tỷ lệ.

Khi sử dụng dòng điện có tần số công nghiệp, các công trình có kích thước ấn tượng sẽ thu được. Để giảm kích thước và trọng lượng của lò hơi, chuyển đổi điện áp tần số cao lên đến 1 ÷ 20 kHz được sử dụng, tạo thành từ trường tương ứng.

Lò hơi cảm ứng có thể được đặt trong một vỏ bảo vệ với cách nhiệt tốt.

Đảm bảo điều kiện vận hành an toàn cho nồi hơi trực tiếp và gián tiếp

Khi so sánh nguyên lý hoạt động của bộ phận làm nóng với dòng điện trong chất làm mát, các điều kiện khác nhau cho ứng dụng của chúng được tạo ra khi, đối với tất cả các loại nồi hơi, vỏ được làm bằng kim loại và chứa đầy chất lỏng dẫn điện.

Khi sử dụng bộ phận gia nhiệt, dòng điện chạy qua dây tóc nichrom, được cách ly khỏi vỏ bằng một lớp điện môi, không cho phép điện thế pha đi vào vỏ.

Trong nồi hơi gia nhiệt trực tiếp, dòng điện được tạo ra trong chất làm mát tiếp xúc với bề mặt của thân nồi hơi. Kết quả là, có một tiềm năng pha trên nó, vi phạm các quy tắc an toàn nhất định, tạo ra điều kiện tiên quyết để một người nhận được thương tích điện.

Các vấn đề thiết kế của bảo vệ điện tốc độ cao cho các cấu trúc như vậy vẫn chưa được giải quyết. Việc sử dụng các thiết kế RCD thông thường hoặc Diflavtomats kiểm soát sự xuất hiện của dòng rò trong mạch không có ý nghĩa, bởi vì chúng sẽ liên tục hoạt động, ngăn chặn việc cung cấp tiềm năng pha cho vỏ.

Trong các thiết kế nồi hơi gián tiếp, việc sử dụng RCD là khá hợp lý và phù hợp. Nó sẽ không cho phép một người rơi vào dưới tác động của tiềm năng pha. Điều này có thể được hiểu với sự giúp đỡ của hình ảnh giải thích.

Trong điều kiện hoạt động bình thường, dòng điện chạy dọc theo mạch bên trong cách ly với vỏ.

Khi cách điện của nồi hơi điện với hệ thống sưởi gián tiếp bị phá vỡ, dòng rò qua vỏ sẽ xuyên qua dây dẫn PE và xuyên qua nó đến vòng lặp trên mặt đất. Điểm đặt RCD được đặt sao cho thiết bị dòng điện dư đi lại và với các tiếp điểm nguồn của nó sẽ loại bỏ điện áp cung cấp khỏi mạch, giúp loại bỏ thương tích của con người.

Vì vậy, trong các điều kiện sử dụng an toàn, nồi hơi sưởi ấm trực tiếp mất đáng kể. Nếu chúng bị hư hỏng về mặt cơ học vì bất kỳ lý do nào, một mạch mở được tạo ra để dòng điện chạy qua, điều này sẽ để lại tiềm năng pha nguy hiểm trên vỏ. Và rồi vụ án quyết định mọi thứ ...

Sơ đồ kết nối với hệ thống điện

Chúng tôi sẽ xem xét toàn bộ mạch sưởi ấm của lò hơi như bộ truyền động để sưởi ấm:

• hành động trực tiếp - giữa các điện cực được tích hợp trong vỏ;

• sưởi ấm gián tiếp - kết nối song song với các yếu tố làm nóng;

• cảm ứng - hộp thiết bị đầu cuối với cuộn dây.

Sau đó, phần còn lại của mạch có thể được biểu diễn bằng một khung nhìn đơn giản hóa với các yếu tố tự động hóa, điều khiển và bảo vệ dòng điện chống quá tải và ngắn mạch.

Điện áp cung cấp từ tổng đài thông qua cơ quan quản lý được cung cấp cho bộ truyền động sưởi ấm và cung cấp điện (bảo vệ và logic).

Với các cảm biến của chúng, các biện pháp bảo vệ quét các thông số kỹ thuật chính và khi chúng vượt quá giới hạn của quy định có thể, đưa nồi hơi ra khỏi hoạt động.

Gần đây, cơ thể logic tự động hóa đã được thực hiện ngày càng nhiều trên cơ sở các công nghệ vi xử lý cung cấp chức năng tiên tiến. Anh ta nhận được thông tin từ các cảm biến về nhiệt độ của chất làm mát, không khí trong nhà, áp suất chất lỏng bên trong hệ thống, xử lý nó và duy trì nhiệt độ bên trong nồi hơi bằng cách điều chỉnh điện áp trên bộ truyền động.

Xem thêm: Cách chọn bình giữ nhiệt cho nồi hơi sưởi điện

Kết luận: Bài báo này cố gắng khái quát các sơ đồ kết nối của nồi hơi điện với nhiều kiểu dáng khác nhau mà không chỉ định các nhà sản xuất, chia chúng thành các nhóm chính theo nguyên tắc hoạt động, để phân tích các mặt yếu và tích cực của chúng. Và điều này đã giúp bạn bao nhiêu - chia sẻ ý kiến ​​của bạn trong các bình luận.