Индукционный нагреватель на 1000W своими руками

Содержание

• 1 Основные параметры
• 2 Принцип действия и схема
• 3 Монтаж и наладка генератора

Индукционный нагреватель представляет собой электронное устройство, используемое для нагрева и плавления металлов. Оно использует быстро меняющееся электромагнитное поле, которое нагревает металл внутри него с помощью вихревых токов. Такие нагреватели используются в промышленности для закалки и плавки металлов, на сталелитейных заводах и небольших металлообрабатывающих предприятиях, в ювелирных мастерских. В промышленности различают два типа индукционных нагревателей: сердечниковые (косвенные) и без сердечника (прямые), и именно этот тип нагревателей будет представлен в статье.

Основные параметры

• Генератор с самовозбуждением LC.
• Частота задается катушкой и набором конденсаторов.
• Автонастройка на резонанс.
• Напряжение питания 9…40 В.
• Потребляемый ток до 40 А.

Основным преимуществом индукционного нагрева является его высокая энергоэффективность, достигающая 90%. При традиционном нагреве сжигаемым топливом происходит большая потеря тепловой энергии, которая выделяется в окружающую среду, и только часть этой энергии идет на нагрев металла. При индукционном методе нагрева почти вся энергия, кроме потерь в генераторе, катушке и схеме преобразования, нагревает металл, так как металл нагревается изнутри вихревыми токами. Если в поле нагревателя нет металла, потребляется только ток, необходимый для питания генератора.

Важно отметить, что в отличие от нагрева топливом, с помощью индукционного нагревателя можно нагревать только электропроводящие предметы – эта конструкция предназначена для нагрева именно металлов.

Также метод индукционного нагрева нашел применение в домашнем хозяйстве – в виде индукционных плит. Такая плита обеспечивает удобство использования, высокий КПД и безопасность, и не требует задействования горючих газов. Мощность, которую необходимо обеспечить для кипячения газом, намного больше за счет теплопотерь, чем мощность подводимая к индукционной электроплите.

Принцип действия и схема

Конструкция индукционного нагревателя состоит из генератора и катушки. Катушка не имеет сердечника, а нагретый металл помещается внутрь, например, в тигель. Принцип работы печи можно сравнить с работой трансформатора с короткозамкнутой вторичной обмоткой. Быстро меняющийся ток большой силы и частоты в несколько десятков кГц, протекающий через катушку, создает быстро меняющееся электромагнитное поле. Когда проводник (металл) помещается в это поле, он становится «вторичной обмоткой», в которой индуцируются вихревые токи для нагревания.

Представленный нагреватель сконструирован таким образом, что после сборки и включения питания он сразу готов к работе, без необходимости его настройки или запуска.

На рисунке представлена принципиальная схема. Он сделан из нескольких элементов, самые главные из которых два транзистора, два дросселя, набор конденсаторов и катушка.

Принципиальная схема транзисторного индукционного нагревателя

При проектировании нагревателя рассматривались различные конструкции, в том числе решения с частотно-регулируемым генератором. Но нагреватели с отдельным генератором работают не очень хорошо из-за изменения параметров индуктивности и емкости, которые в процессе работы нагреваются, вызывая изменение генерируемой частоты и расстройку резонанса.

Представленное решение отличается стабильной работой и хорошими параметрами, широко используется в самодельных устройствах. После включения питания генератор автоматически настраивается на резонанс и самостоятельно поддерживает соответствующую рабочую частоту, автоматически реагируя на изменение температуры используемых компонентов. По сравнению с типовым решением для упрощения и повышения надежности в нагреватель добавлено несколько элементов.

Стабилитроны D1 и D2 включены в цепи затворов МОП-транзисторов Т1 и Т2, ограничивая напряжение на них, предотвращая повреждение транзисторов, а диоды D3 и D4 служат для облегчения поочередного открывания транзисторов Т1 и Т2. Генерируемая схемой частота составляет около 90 кГц и зависит от суммарной емкости С1…С6 и индуктивности катушки.

Катушка нагревателя изготовлена из медной трубки диаметром около 6 мм. Использование стержня не имеет смысла из-за скин-эффекта. С другой стороны, медная трубка позволяет легко охлаждать её во время продолжительной работы, например, водой или другой охлаждающей жидкостью, которая может проходить через внутреннюю часть трубки.

Монтаж и наладка генератора

Схема нагревателя выполнена на двухсторонней плате с металлизацией отверстий и представлена на рисунке. Все радиоэлементы монтируются в один слой, их сборку лучше начинать с самых мелких элементов, таких как резисторы R1, R2, R5, затем диоды D1, D2, D3 и D4. Транзисторы Т1 и Т2 следует припаять таким образом, чтобы их можно было прикрутить к радиатору. Дроссели L1 и L2 лучше всего припаять в самом конце. Их предварительная пайка может затруднить прикручивание транзисторов к радиатору.

Чертеж платы индукционного нагревателя

Катушка изготовлена из медной трубки диаметром около 6 мм, намотанной на сердечник диаметром около 50 мм. Намотайте 6 или 7 витков, оставив прямые выводы для монтажа в клеммах генератора и возможного соединения труб с охлаждающей жидкостью. Пример катушки нагревателя показан на рисунке.

Примерный вид изготовления катушки

Для изготовления катушки с семью витками, намотанными на сердечник диаметром 50 мм, используют трубку длиной около 150 см. На фото показан способ подключения катушки к плате генератора.

Способ крепления катушки к плате ZVC

Нагреватель питается напряжением в диапазоне 12…48 В. Испытания проводились также и при питании 55 В, но схема уже перегревалась. В связи с большим током, до 30…40 А, для запуска индукционного нагревателя металлов следует использовать трансформатор мощностью около 1 кВт и вторичным напряжением 9…40 В переменного тока, в зависимости от выбранного рабочего напряжения устройства. Переменное вторичное напряжение трансформатора следует выпрямить мостом с током около 50 А и сгладить конденсатором емкостью около 10 мФ. Схема несложного выпрямителя показана на рисунке, а его прототип на фото.

Сборка схемы блока питания генератора

Вот пример работы нагревателя. В зависимости от типа нагреваемого металла можно достичь температуры даже выше 1000°С.

Индукционный нагреватель на 1000W

Схема не нагревает немагнитные металлы, например, алюминий. Для плавки алюминия следует использовать тигель с металлическим сердечником.

Индукционный нагреватель на 220В мощностью 2000Вт

Выполненная разработка электроники позволила получить надежный индукционный нагреватель с максимальной выходной мощностью 2000Вт, предназначенный для эксплуатации в промышленных условиях. Нагреватель оснащен встроенной схемой сверхбыстрой электронной защиты от превышения питающего напряжения, которая мгновенно отключает всю электронную часть генератора для исключения повреждения силовых транзисторов и электронного блока управления генератором. Таким образом, данный индукционный нагреватель, в нормальном режиме питаясь от сети ~220В, в аварийном режиме может длительно выдерживать напряжение с амплитудой до 1000В (то есть, переменный ток с напряжением до ~700В), совершенно не повреждаясь. Как только восстановится нормальное напряжение питания, индукционный нагреватель подождет 10 секунд, чтобы исключить повторные броски напряжения, и запустит генератор индукционного нагрева.

 

 

Для обеспечения долгого срока службы и для защиты от повреждения элементов схемы запуск генератора всегда производится с самой малой мощности, предназначенной только для тестирования системы при старте генератора. Если все датчики показывают допустимые параметры, то мощность плавно поднимается до заданного рабочего уровня. В противном случае индукционный нагреватель выключается, и зажигаются индикаторные светодиоды, соответствующие возникшей проблеме.

 

 

Представленный вашему вниманию индукционный нагреватель позволяет плавно изменять мощность нагрева металлического объекта в диапазоне от 150 до 2000Вт при помощи переменного (подстроечного) резистора, который используется лишь для задания уровня напряжения на входе аналого-цифрового преобразователя микроконтроллера. Полученное значение напряжения переводится в нужную рабочую частоту генератора для «накачки» индуктора. В зависимости от частоты «накачки» меняется мощность, отдаваемая индуктором для нагрева объекта. Такой метод иногда называют «жесткой накачкой индуктора», так как она может происходить на частоте, отличающейся от резонансной частоты колебательного контура, образованного катушкой индуктора и конденсаторами генератора. Именно такой метод, в отличие от «мягкой накачки» в резонанс, позволяет в промышленных условиях обеспечить надежную работу индукционного нагревателя, а также плавную регулировку выходной мощности.

 

 

В составе схемы данного индукционного нагревателя присутствует быстродействующий электронный датчик переменного тока, предназначенный для мгновенного отключения генератора при токовой перегрузке индуктора, чтобы сохранить от повреждения силовые транзисторы и прочие элементы.

 

Данный индукционный нагреватель осуществляет контроль температуры зоны нагрева с помощью платинового температурного датчика типа. Когда температура нагреваемого объекта поднимется до заданного значения, нагрев выключится и индукционный нагреватель перейдет в режим ожидания, о чем будет сигнализировать соответствующий светодиод. При остывании объекта, если температура упадет ниже заданного значения, нагрев снова будет включен. Для исключения частого включения и выключения силового генератора введен гистерезис по температуре срабатывания датчика в пределах 2-х градусов.

 

С целью обеспечения долгого срока службы силовых транзисторов и для пожарной безопасности в индукционный нагреватель введен контроль температуры зоны силовых транзисторов. Температурный датчик на основе NTC-термистора при работе генератора постоянно отслеживает температуру в области установки силовых транзисторов. При выходе температуры за максимально допустимое значение, нагреватель переводится в режим ожидания до тех пор, пока не остынет радиатор силовых транзисторов генератора. О такой аварийной остановке будет свидетельствовать зажигание соответствующего индикаторного светодиода. Если часто возникает такая проблема, то следует задуматься о возможном применении следующих мер: использование более мощного радиатора, установка на радиатор вентилятора для активного охлаждения, снижение выходной мощности индукционного нагревателя переменным (подстроечным) резистором, установленным на плате.

 

 

Для безопасного использования индукционного нагревателя электронная схема при работе генератора постоянно осуществляет контроль отсутствия нагреваемого объекта. Если нагреваемый объект отсутствует в зоне нагрева при запуске, то генератор нагревателя лишь на мгновение включится для проверки в режиме малой (тестовой) мощности и сразу выключится. Также довольно быстро, но с плавным снижением мощности до минимальной (для защиты компонентов нагревателя), произойдет отключение генератора в случае пропадания нагреваемого объекта в рабочем режиме. Каждые 10 секунд будут проводиться кратчайшие попытки запуска генератора на минимальной мощности. Как только нагреваемый объект появится в зоне нагрева, генератор будет снова запущен, и работа индукционного нагревателя будет полностью восстановлена в рабочем режиме на заданной мощности. Все включения и выключения силового генератора производятся с быстрым, но плавным повышением и понижением мощности. Такой режим позволяет защитить компоненты схемы от ненужных перегрузок, которых вполне можно избежать с целью максимального продления срока службы индукционного нагревателя.

 

Принципиальная схема индукционного нагревателя на напряжение ~220В

 

На картинке ниже представлена принципиальная схема индукционного нагревателя на напряжение ~220В с плавной регулировкой мощности от 150 до 2000Вт (со схемой защиты от превышения напряжения).

 

 

Разработка электроники для индукционного нагревателя выполнена с использованием микроконтроллера Microchip ATmega16A-AU (Atmel). Для питания электронной схемы управления генератором использована простая схема включения импульсного преобразователя Viper22A. Для управления силовыми транзисторами генератора HGTG20N60A4D используется микросхема драйвера FAN73832MX. Для управления транзистором IRG7Ph52UD в блоке защиты от превышения напряжения применяется микросхема драйвера FAN3100TSX. Также в блоке защиты трудится операционный усилитель LMV321M5 и экономичный стабилизатор напряжения LP2950CDT-5.0. Для работы с датчиками тока и температуры в индукционном нагревателе использована микросхема усилителя LM258D. Входной выпрямитель напряжения построен на мощном диодном мосте GBJ2510-F с рабочим напряжением до 1000В. Синхронизация с полупериодами сети выполнена на микросхеме транзисторной оптической развязки FOD817B.

 

В нашей компании вы можете заказать разработку и серийное производство любых электронных устройств бытовой техники, приборов контроля и управления, модных гаджетов и электронного оборудования промышленного назначения.

 

Проект N43. Разработка электроники, то есть вся необходимая проектная документация для производства электронного устройства «индукционный нагреватель», выполнена Александром Петровичем Протопоповым, г. Москва, сайт автора: https://razrabotka.pro.

 

часто задаваемых вопросов | Инновации в индукции

1. Основы индукционного нагрева

   В: Что такое индукционный нагрев и как он работает?

   A: Индукционный нагрев использует высокочастотные магнитные поля для мгновенного нагрева металла, обеспечивая быстрый и равномерный нагрев электропроводных материалов.

   Как только металл достигает определенной температуры, клеи, удерживающие детали, прикрепленные к транспортным средствам, начинают высвобождаться, включая автомобильное стекло, наклейки, полосы, молдинги, застежки, аэрозольные подкладки для кроватей, виниловую графику и многое другое. Посмотрите видео здесь.

   В: Почему вы называете свое оборудование высокопроизводительным?

   A: Современные инверторы Induction Innovations предназначены для использования ненужной энергии, которая обычно рассеивается через большие массивные радиаторы, которые обычно использовались в более ранних конструкциях. Эта перенаправленная энергия добавляется к рабочей нагрузке (например, листовой металл, гайки, болты, подшипники и т. д.), что дает вам больше фактической рабочей мощности на выходе. Другие могут претендовать на большую входную мощность, но их выходная мощность не идет ни в какое сравнение.

   
   
2. Применения индукционного нагрева

   В: Для чего можно использовать продукты Induction Innovations?

   A: Наши инструменты для беспламенного нагрева были разработаны для решения проблемы; как снять старые, ржавые или подвергшиеся коррозии детали и крепления, окна, молдинги кузова, панели кузова и многое другое — безопасно, быстро и с контролем.

   В: Подойдет ли индукционный нагрев для моего приложения?

   A: Наши установки, такие как серии Mini-Ductor и Inductor, предназначены для нагрева черных металлов. Наша серия ALFe для тяжелых условий эксплуатации способна нагревать алюминий и сталь. Посетите страницу приложений для получения дополнительной информации!

   Примечание: Мы также можем провести некоторые испытания для вас, если вы пришлете нам материалы, которые вы пытаетесь нагреть!

   В: Будет ли инструмент нагревать такие материалы, как пластик, электропроводка, винил и стекловолокно?

   A: индукционный нагрев использует невидимое тепло ^® создается высокочастотными магнитными полями, которые нагревают черные и некоторые цветные металлы. Вы можете использовать магнит, чтобы проверить, будет ли инструмент работать перед использованием. Если магнит прилипнет, наши инструменты нагреют ваш металл.

   
   
3. Модели серии Mini-Ductor®

   В: В чем разница между моделями Mini-Ductor?

   A: Ознакомьтесь с руководством по сравнению моделей! Mini-Ductor II и Mini-Ductor Venom имеют мощность 1000 Вт, тогда как Venom HP почти в два раза быстрее — 1800 Вт.

   В: Как долго можно использовать серию Mini-Ductor при каждом использовании?

   A: Для серии Mini-Ductor рекомендуется двухминутный рабочий цикл, который защитит инструмент от перегрева.

   
   
4. Модели серии Inductor®

   В: Какие особенности делают серию Inductor уникальной?

   A: Начнем с линейного разъема и пневматического ножного переключателя!

   РАЗЪЕМ

   : Обычно большинство производителей используют разъем для монтажа на панель для своих аксессуаров. Проблема с разъемом для монтажа на панели заключается в повреждении разъема пользователем, особенно когда он дергается сбоку. Это сильно нагружает разъемы и приводит к их повреждению. Размещая разъем на одной линии, вы не только избегаете повреждений, вызванных боковым рывком, но и даете пользователю лучший контроль для облегчения подключения.

   НОЖНОЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ: В автомобильной среде, особенно в кузовных мастерских, нередко можно найти грязь или влагу на полу, которые могут повредить или вывести из строя электрический переключатель.

   В серии Inductor используется пневматическая ножная педаль для активации переключателя внутри блока питания, защищенного от непогоды, что обеспечивает более надежное и безотказное использование.

   В: Может ли индуктор повредить компьютер автомобиля?

   A: Компьютер вашего автомобиля заключен в металлический ящик, который защищает электронику от магнитного поля. Как только магнитное поле попадает на внешнюю поверхность металла, оно останавливается там, поле не проходит через металл. Эффективное магнитное поле любой из насадок в лучшем случае составляет примерно 2,5″. Между этими двумя факторами компьютеры довольно хорошо защищены.

   В: В чем преимущество использования Inductor Glass Blaster по сравнению с традиционными методами удаления стекла?

   A: 1) Традиционные методы удаления стекла, такие как стеклянные ножи, вибрационные ножи или рояльные струны, создают проблемы сопутствующего ущерба. Одно движение виброножом, и вы можете поцарапать краску, разрезать герметик, поцарапать черную маскировку или, что еще хуже, разбить окно. Индуктор освобождает клейкую связь уретана в защемленном шве, устраняя возможность побочного повреждения.

   2) Стеклянные ножи также имеют расходные лезвия, которые необходимо часто заменять. Inductor Glass Blaster не имеет расходных материалов.

   3) Традиционные методы требуют, чтобы технический специалист снял панель внутренней отделки. Индуктор удаляет окно снаружи автомобиля практически без необходимости оттягивать обшивку.

   4) Многие из современных автомобильных стекол имеют глубокие карманы и изгибы, до которых не могут добраться ножи, выступы, которые не позволяют вставлять лезвия, или области, к которым практически невозможно приблизиться без побочного повреждения. Индуктор позволяет пользователю с легкостью преодолеть все эти сложности.

   В: Может ли индуктор разбить стекло?

   A: Индуктор нагревает только металл. Поэтому при использовании по инструкции стекло не разобьется.

   В: Может ли это повредить E-coat?

   A: Если вы будете следовать инструкциям и правильно использовать индуктор, вы не повредите электронное покрытие. Перегрев до температуры, которая может повредить электронное покрытие, должен быть преднамеренным в руках профессионала.

   
   
5. Катушки и аксессуары
   В: Можно ли приобрести изоляцию вокруг катушки?

   A: Хотя вы не можете приобрести у нас изоляцию, вы можете приобрести сменные катушки здесь.

   В: Как долго обычно служат катушки?

   A: Каждая катушка рассчитана на несколько сотен использований и более. Использование змеевика соответствующего размера для вашего применения, предотвращение истирания и перегрева предотвратит преждевременный износ змеевика. Обязательно оставляйте небольшой зазор между катушкой и нагреваемой гайкой или болтом. Для получения дополнительной информации посмотрите это видео.

   В: Что произойдет, если мои катушки почернеют и/или изнашиваются?

   A: Если катушки почернели и/или изношены, их необходимо заменить. Катушки будут коричневыми, чтобы сжечь покрытие на стекловолокне, а затем оно станет белым. Убедитесь, что медь не подвергается воздействию. Нажмите здесь для правильного использования катушки.

   
   
6. Где я могу приобрести инструменты?

   В: Где я могу приобрести инструменты?

   A: Вы можете совершить покупку через наш веб-сайт, но мы поощряем покупку через авторизованных дистрибьюторов.

   A: Чтобы найти авторизованного дилера, который продает наши инструменты, вы можете перейти на наш веб-сайт и щелкнуть вкладку «Реселлеры». Введите свой почтовый индекс, и он даст вам список дистрибьюторов рядом с вами.

   
   
7. Гарантия

   В: Как долго действует гарантия?

   О: Гарантия на Mini-Ductor II составляет один год. Гарантия на Mini-Ductor Venom и Venom HP составляет два года. Щелкните здесь для получения дополнительной информации о гарантиях.

   
   
8. Ремонт

   В: Куда я могу отправить устройство на ремонт?

   A: Установки могут быть отправлены в нашу штаб-квартиру по адресу 1175 Jansen Farm Court, Elgin, IL 60123. Мы просим вас приложить все ваши вложения, а также прилагаемую форму, чтобы после того, как наш отдел ремонта осмотрит инструмент, мы могли связаться с вами по поводу необходимый ремонт. Скачать форму здесь.

   В: Сколько времени занимает ремонт?

   A: Как только мы получаем инструмент, отделу ремонта обычно требуется 1-2 рабочих дня для его проверки. В это время с вами свяжется сотрудник нашей службы поддержки клиентов.

   В: Сколько стоит ремонт?

   A: Это зависит от типа устройства и вида ремонта. Чтобы узнать наверняка, устройство необходимо отправить в наш отдел ремонта. Прежде чем отправить нам свое устройство на ремонт, мы рекомендуем вам позвонить или связаться с нами для устранения проблемы.

   A: Для устройства Mini-Ductor стоимость может варьироваться от 50 до 120 долларов США или более, плюс стоимость доставки и обработки. С нашими устройствами серии Inductor оценить стоимость сложнее, потому что ремонт блока питания требует другой статьи расходов, чем замена насадки.

   В: Могу ли я приобрести запасные части?

   A: Мы не продаем детали для наших инструментов Mini-Ductor, кроме винтов с накатанной головкой. Не открывайте инструмент и не пытайтесь починить его самостоятельно. Гарантия будет аннулирована, если инструмент будет открыт. Если вам нужен новый корпус, схема или устройство просто не работает, отправьте его на ремонт.

    

   В: Могу ли я отправить устройство DLX на ремонт?

   О: Да, мы можем починить DLX!

   Q: Будут ли текущие насадки (U-311, U-411 и т. д.) работать с DLX?

   A: Нет, так как DLX уже около 20 лет, наши нынешние приспособления не будут работать, потому что в них обновлена ​​схема. Если вы находитесь в этой позиции, вы можете отправить нам DLX, и мы сможем установить текущие приложения к устройству. Однако, если у вас есть какие-либо старые вложения, они больше не будут работать.

   
   
9. Вопросы к нам?

   Напишите нам по адресу [email protected] или заполните эту контактную форму здесь

   Позвоните нам 877-688-9633

   Найдите нас на Facebook – InductionInnovations

   
   

Тепловые насосы | Министерство энергетики

Энергосбережение

Изображение

Тепловые насосы представляют собой энергоэффективную альтернативу печам и кондиционерам для всех климатических условий. Как и ваш холодильник, тепловые насосы используют электричество для передачи тепла из прохладного помещения в теплое, делая прохладное помещение более прохладным, а теплое – теплее. Во время отопительного сезона тепловые насосы переносят тепло из прохладной улицы в ваш теплый дом. В сезон охлаждения тепловые насосы переносят тепло из вашего дома на улицу. Поскольку они передают тепло, а не производят тепло, тепловые насосы могут эффективно обеспечивать комфортную температуру для вашего дома.

Канальные воздушные тепловые насосы

Существует три основных типа тепловых насосов, соединенных воздуховодами: воздух-воздух, водяной и геотермальный. Они собирают тепло из воздуха, воды или земли за пределами вашего дома и концентрируют его для использования внутри.

Изображение

Наиболее распространенным типом теплового насоса является воздушный тепловой насос, который передает тепло между вашим домом и наружным воздухом. Современный тепловой насос может снизить потребление электроэнергии для отопления примерно на 50% по сравнению с электрическим нагревом сопротивления, таким как печи и плинтусные обогреватели. Кроме того, высокоэффективные тепловые насосы осушают воздух лучше, чем стандартные центральные кондиционеры, что приводит к меньшему потреблению энергии и более комфортному охлаждению в летние месяцы. Воздушные тепловые насосы использовались в течение многих лет почти во всех частях Соединенных Штатов, но до недавнего времени они не использовались в районах, где длительные периоды отрицательных температур. Однако в последние годы технология теплового насоса с воздушным источником продвинулась настолько, что теперь она предлагает законную альтернативу отоплению помещений в более холодных регионах.

Бесканальные воздушные тепловые насосы

Изображение

Для домов без воздуховодов воздушные тепловые насосы также доступны в версии без воздуховодов, называемой мини-сплит-тепловым насосом. Кроме того, специальный тип воздушного теплового насоса, называемый «чиллером с обратным циклом», генерирует горячую и холодную воду, а не воздух, что позволяет использовать его с системами лучистого обогрева пола в режиме обогрева.

Геотермальные тепловые насосы

Изображение

Геотермальные (наземные или водные) тепловые насосы обеспечивают более высокую эффективность за счет передачи тепла между вашим домом и землей или ближайшим источником воды. Несмотря на то, что установка геотермальных тепловых насосов стоит дороже, они имеют низкие эксплуатационные расходы, поскольку они используют преимущества относительно постоянной температуры грунта или воды. Геотермальные (или геотермальные) тепловые насосы имеют ряд существенных преимуществ. Они могут снизить потребление энергии на 30-60%, контролировать влажность, прочны и надежны и подходят для самых разных домов. Подойдет ли вам геотермальный тепловой насос, будет зависеть от размера вашего участка, грунта и ландшафта. Геотермальные или водяные тепловые насосы могут использоваться в более суровых климатических условиях, чем воздушные тепловые насосы, и клиенты очень довольны этими системами.

Абсорбционные тепловые насосы

Изображение

Относительно новым типом теплового насоса для жилых систем является абсорбционный тепловой насос (АТН), также называемый газовым тепловым насосом. Абсорбционные тепловые насосы используют тепло или тепловую энергию в качестве источника энергии и могут приводиться в действие с помощью самых разных источников тепла, таких как сжигание природного газа, пар, нагретая вода, воздух или вода, нагретая геотермальной энергией, и поэтому отличаются от компрессионных. тепловые насосы, приводимые в действие механической энергией. AHP более сложны и требуют более крупных агрегатов по сравнению с компрессионными тепловыми насосами. Меньшее потребление электроэнергии такими тепловыми насосами связано только с перекачкой жидкости.

Дополнительные функции, которые следует искать в тепловом насосе

Ряд инноваций повышает производительность тепловых насосов.

В отличие от стандартных компрессоров, которые могут работать только на полную мощность, двухскоростные компрессоры позволяют тепловым насосам работать с производительностью, близкой к мощности нагрева или охлаждения, необходимой при любой конкретной температуре наружного воздуха, экономя энергию за счет уменьшения операций включения/выключения и износа компрессора. Двухскоростные тепловые насосы также хорошо работают с системами зонального контроля. В системах зонального контроля, часто встречающихся в больших домах, используются автоматические заслонки, позволяющие тепловому насосу поддерживать разные температуры в разных комнатах.

Некоторые модели тепловых насосов оснащены двигателями с регулируемой скоростью или двухскоростными двигателями на внутренних вентиляторах (воздуходувках), наружных вентиляторах или на обоих. Регулятор скорости вращения этих вентиляторов поддерживает комфортную скорость движения воздуха, сводя к минимуму холодные сквозняки и максимально экономя электроэнергию. Это также сводит к минимуму шум от вентилятора, работающего на полной скорости.

Некоторые высокоэффективные тепловые насосы оснащены пароохладителем , который регенерирует отработанное тепло из режима охлаждения теплового насоса и использует его для нагрева воды. Тепловой насос с пароохладителем может нагревать воду в 2-3 раза эффективнее, чем обычный электрический водонагреватель.

Еще одним достижением в технологии тепловых насосов является спиральный компрессор , состоящий из двух спиралевидных спиралей. Один остается неподвижным, а другой вращается вокруг него, сжимая хладагент, нагнетая его во все более мелкие области. По сравнению с типичными поршневыми компрессорами спиральные компрессоры имеют более длительный срок службы и работают тише. По некоторым данным, тепловые насосы со спиральными компрессорами обеспечивают на 10–15 °F (5,6–8,3 °C) более теплый воздух в режиме обогрева по сравнению с существующими тепловыми насосами с поршневыми компрессорами.

Хотя в большинстве тепловых насосов в качестве резерва в холодную погоду используются электрические нагреватели сопротивления, тепловые насосы также могут быть оснащены газовой печью, иногда называемой двухтопливной или гибридной системой, в дополнение к тепловому насосу. Это помогает решить проблему менее эффективной работы теплового насоса при низких температурах и сократить потребление электроэнергии.