Обґрунтування доцільності розширення сфери застосування індукційних теплонагрівачів для опалення житлових і цивільних будівель

Abstract

UK: Постановка проблеми. Головний недолік використання газу в нашій країні − постійне зростання цін на нього, і будь-яких змін у бік зменшення вартості в ситуації, що склалася, не передбачається. Також до об'єктивних недоліків можна віднести високу вартість підключення до газової мережі, зменшення тиску газу за температур через його стиснення, низьку його якість і, як наслідок, низьку теплотвірну здатність. Альтернативою газу може виступати електричне опалення. Це один з найбільш екологічних і безпечних, а також зручних способів опалення приміщення. Наразі існує значна різноманітність пристроїв і устаткування: електричні котли різних типів; електроконвектори; електричні тепловентилятори; масляні радіатори. Всі вони поєднані загальним принципом нагрівання. На тепловидільний елемент, найчастіше це ТЕН, безпосередньо подається електричний струм, в результаті чого відбувається його розігрів. ТЕН (трубчастий електронагрівач) являє собою нагрівальний елемент у вигляді спіралі, яка поміщається в закриту трубку з жаростійкого матеріалу. Робоча температура оболонки ТЕН у середньому може досягати 450...500 °С. Істотний недолік такого способу отримання тепла − значні витрати електроенергії на нагрів ТЕНа. Інший, набагато ефективніший спосіб − це індукційне нагрівання − полягає в нагріванні струмопровідних тіл (тонкостінних труб) за рахунок збудження в них електричних струмів змінним електромагнітним полем. Мета статті − обґрунтування доцільності розширення сфери застосування індукційних нагрівачів для опалення житлових та громадських будівель.

RU: Постановка проблемы. Главным недостатком использования газа в нашей стране является постоянный рост цен на него, и какого-либо изменения в сторону уменьшения стоимости в сложившейся ситуации не предвидится. Также к уже объективным недостаткам можно отнести высокую стоимость подключения к газовой сети, уменьшение давления газа при отрицательных температурах в силу его сжатия, низкое его качество и, как следствие, низкую теплотворную способность. Альтернативой газу может выступать электрическое отопление. Оно является одним из самых экологичных и безопасных, а также удобных способов обогрева помещения. В настоящее время иметься значительное разнообразие устройств и оборудования: электрические котлы разных типов; электроконвекторы; электрические тепловентиляторы; масляные радиаторы. Все имеют общий принцип нагрева. На тепловыделяющий элемент, чаще всего это ТЭН, непосредственно подается электрический ток, в результате чего происходит его разогрев. ТЭН (трубчатый электронагреватель) представляет собой нагревательный элемент в виде спирали, которая помещается в закрытую трубку из жаростойкого материала. Рабочая температура оболочки в среднем может достигать 450…500 оС. Существенным недостатком такого способа получения тепла является значительные затраты электроэнергии на нагрев ТЭНа, но при этом контакт с теплоносителем имеет только малая площадь его поверхности. Другим намного более эффективным способом является индукционный нагрев. Он заключается в нагреве токопроводящих тел (тонкостенных труб) за счёт возбуждения в них электрических токов переменным электромагнитным полем. Цель статьи – обоснование целесообразности расширения области применения индукционных нагревателей для отопления жилых и общественных зданий.

EN: Problem statement. When referencing heating, most people immediately imagine bulky boilers, a significant amount of complex bound pipes, massive radiators and so on, which is typical for a heating system that runs directly on fossil fuels. The main disadvantage of using gas in our country is the constant price increase for it, and in the current situation, any changes towards the reduction of cost are not expected. It is also possible to include the high cost of gas network connection to the objective disadvantages, reducing the gas pressure at negative temperatures due to its compression, its low quality and, as a consequence, low heating value. Electric heating can be used as an alternative to gas. It is one of the most environmentally friendly as well as convenient ways to heat the space. Currently, there is a significant variety of devices and equipment such as electric boilers of various types; electric convector heaters; electric fan heaters; oil coolers. All of them are combined by the common principle of heating. An electric current is directly sent to a fuel element, most often it is a tubular electric heater, as a result of which it is heated. TEH (tubular electric heater) is a heating element in the form of a heating coil, which is placed in a closed tube of a heat-resistant material. The operating temperature of a tubular electric heater cover on average can reach 450…500 оС. An essential disadvantage of such a method of obtaining heat is the considerable expenses of the electric power spent for heating the tubular electric heater, but at the same time only the small surface area of tubular electric heater has contact with the heat carrier. Another much more effective way of electric heating is induction heating. It consists in heating conductive bodies (fine pipes) due to the excitation of electric currents in them by an alternating electromagnetic field. The purpose of the article is to substantiate the extension of the scope of the application of the inductive heaters for heating residential and civil buildings.