BG2028U1

BG2028U1 - Индукционен нагревател за вода

Info

Publication number: BG2028U1
Application number: BG002796U
Authority: BG
Inventors: Герасим НЕШОВСКИ; Димка АНГЕЛОВА; Петър БЕЛЕВ
Original assignee: "Мултиплекс" Еоод
Priority date: 2014-06-25
Filing date: 2014-06-25
Publication date: 2015-02-27

Abstract

Полезният модел се отнася до индукционен нагревател за вода и може да се използва за осигуряване на гореща вода за битови нужди в жилищни и промишлени условия. Той е с висок кпд и повишена надеждност. Индукционният нагревател за вода съдържа водосъдържател (1), който представлява метален съд с цилиндрична форма, на дъното на който са разположени тръбата за входяща студена вода (2), тръбата за изходяща гореща вода (3) и нагреваема плоча (4), към която е монтиран топлообменник (20). Водосъдържателят (1) е с топлоизолационен слой (непоказан на фигурата), под който е закрепен към водосъдържателя (1) първи температурен датчик (8) за следене на температурата на водосъдържателя. Към дъното, от външната страна на водосъдържателя (1) е разположена индукционната бобина (5) с паралелен трептящ кръг (6), единият край на който е включен към полупроводников ключ (7), а вторият му край е свързан през последователно свързани изглаждащ филтър (13) и токоизправител (12) към изхода на противосмутителния филтър (11), чийто вход е свързан към мрежата (17). Към управляващия вход на полупроводниковия ключ (7) е свързан изходът на микроконтролер (18), към чиито входове са свързани датчика (8) за следене на температурата на водосъдържателя, втория температурен датчик (9), монтиран към индукционната бобина (5), третия температурен датчик (10), монтиран към полупроводниковия ключ (7), блока за следене на напрежението на трептящия кръг (15), блок за следене на тока в трептящия кръг (16) и потребителски интерфейс (19). Към изхода на противосмутителния филтър (11) е свързан AC/DC преобразувател (14), изходът на който е включен към захранващите входове на микроконтролера (18) и потребителския интерфейс (19). 2 претенции, 1 фигура

Description

Област на техниката

Полезният модел се отнася до индукционен нагревател за вода, намиращ приложение за осигуряване на гореща вода за битови нужди в жилищни и промишлени условия.

Предшестващо състояние на техниката

Индукционното нагряване е добре позната технология, която намира широко приложение в индустрията. В последните няколко години индукционното нагряване навлиза бързо и в бита. Известни са индукционни нагреватели за вода, състоящи се от водосъдържател с топлоизолиращ слой, към който са монтирани тръба за входяща вода и тръба за изходяща вода. Между водосъдържателя и топлоизолиращия слой е разположена индукционна бобина. Индукционната бобина е свързана през регулатор към променливотоков източник с честота 50 Hz. Регулаторът се състои от два токоизключватели и температурен датчик, който е механически закрепен към водосъдържателя.

Известните индукционни нагреватели са с нисък к.п.д, тъй като от монтираната около водосъдържателя индукционна бобина се разсейва топлина. Коефициентът на полезно действие се намалява и от загубите в индукционната бобина поради използването на ток с честота 50 Hz.

Техническа същност на полезния модел

Индукционният нагревател за вода се състои от водосъдържател с топлоизолационен слой, към който са монтирани тръба за входяща вода и тръба за изходяща вода, индукционна бобина и температурен датчик за следене на температурата на водосъдържателя, монтиран към водосъдържателя. На дъното във водосъдържателя е монтирана нагреваема плоча, под която от външната страна на водосъдържателя е разположена индукционната бобина с паралелен трептящ кръг, включен през полупроводников ключ към токоизправител. Към управляващия вход на полупроводниковия ключ е свързан изходът на микроконтролер, към чиито входове са свързани датчика за следене на температурата на водосъдържателя, втори температурен датчик, монтиран към индукционната бобина, трети температурен датчик, монтиран към полупроводниковия ключ, блок за следене на напрежението на трептящия кръг, блок за следене на тока в трептящия кръг и потребителски интерфейс.

С цел повишаване ефективността на нагряването и равномерното затопляне на водата е целесъобразно във вътрешността на водосъдържателя към нагреваемата плоча да се монтира топлообменник, за предпочитане от метал.

Предимствата на полезния модел са, че индукционният нагревател за вода е с висок кпд. Освен това вследствие непрекъснато следене на параметрите на отделните елементи на нагревателя се осигурява надеждна работа.

,, .

Пояснение на приложената фигура

Полезният модел се визуализира и разяснява по-подробно от приложената фигура, представляваща блок-схема на индукционния 20 нагревател за вода.

Примерно изпълнение на полезния модел

Индукционният нагревател за вода съдържа водосъдържател 1, който представлява мета2$ лен съд с цилиндрична форма, на дъното на който са разположени тръбата за входяща студена вода 2, тръбата за изходяща гореща вода 3 и нагреваема плоча 4, към която е монтиран топлообменник 20. Водосъдържателят 1 е с топлоизолационен слой (непоказан на фигурата), под който е закрепен към водосъдържателя 1 първи температурен датчик 8 за следене на температурата на водосъдържателя. Към дъното, от външната страна на водосъдържателя 1 е разположена 0$ индукционната бобина 5 с паралелен трептящ кръг 6, единият край на който е включен към полупроводников ключ 7, а вторият му край е свързан през последователно свързани изглаждащ филтър 13, токоизправител 12 към изхода на противос4Q мутителния филтър 11, чийто вход е свързан към мрежата 17. Към управляващия вход на полупроводниковия ключ 7 е свързан изходът на микроконтролер 18, към чиито входове са свързани датчика 8 за следене на температурата на водо45 съдържателя, втория температурен датчик 9, монтиран към индукционната бобина 5, третия температурен датчик 10, монтиран към полупроводниковия ключ 7, блока за следене на напрежението на трептящия кръг 15, блока за сле5Q дене на тока в трептящия кръг 16 и потребителски

2028 UI интерфейс 19. Към изхода на противосмутителния филтър 11 е свързан AC/DC преобразувател 14, изходът на който е включен към захранващите входове на микроконтролера 18 и потребителския интерфейс 19. 5

Използване на полезния модел

Захранващото напрежение, постъпващо от мрежата 17 преминава през противосмутителния филтър 11 и постъпва на входа на изправителя jq 12. Към изхода на изправителя 12 е свързан изглаждащ филтър 13, който осигурява високото постоянно напрежение за захранване на трептящия кръг 6. Необходимите ниски напжения за захранване на схемите за управление и контрол ] 5 се изработват от AC\DC преобразувател 14, свързан след противосмутителния филтър 11. Микроконтролерът 18 е свързан към потребителския интерфейс 19 и следи за промяна на параметрите на работа на нагревателя, въведени от 20 потребителя. Управляващите импулси се изработват от микроконтролера 18 и управляват работата на полупроводниковия ключ 7. Полупроводниковият ключ 7 включва и изключва трептящия кръг 6 към високото постоянно напрежение, при- 25 състващо на изхода на изглаждащия филтър 13.

Чрез индукционната бобина 5 в проводящата нагреваема плоча 4 се генерират вихрови токове от създаденото електромагнитно поле, при което тя се загрява вследствие на електромаг- 30 нитната индукция и оттам водата се нагрява. За осигуряване на максимална мощност, генерирана в нагреваема плоча 4, е нужно ключът 7 да се управлява с честота равна на резонансната честота на трептящия кръг. Микроконтролерът 18 изра- 35 ботва и подава управляващите импулси към ключа 7 и следи за нужда от коригиращи действия чрез блока за следене на напрежението на трептящия кръг 15 и блока за следене на тока в кръга 16. 4θ

Температурата на водата във водосъдържателя 1 се контролира от микроконтролера 18 посредством температурен датчик 8. Чрез температурните датчици 9 и 10, монтирани непосредствено до индуктора 5 и мощния полупровод- 45 ников ключ 7 се следят температурите на послед ните, така че да не се допуска работа на системата извън диапазона на безопасна работа.

Чрез използвания топлообменник 20, разположен във водосъдържателя 1, се увеличава многократно площта за отдаване на топлина към водата, при което се повишава ефективността на нагряването й.

Claims

Претенции

1. Индукционен нагревател за вода, съдържащ водосъдържател с топлоизолационен слой, към който са монтирани тръба за входяща вода, тръба за изходяща вода, индукционна бобина и температурен датчик, монтирани към водосъдържателя, характеризиращ се с това, че на дъното във водосъдържателя (1) е монтирана нагреваема плоча (4), под която от външната страна на водосъдържателя (1) е разположена индукционната бобина (5) с паралелен трептящ кръг (6), единият край на който е включен към полупроводников ключ (7), а вторият му край е свързан през последователно свързани изглаждащ филтър (13) и токоизправител (12) към изхода на противосмутителен филтър (11), чийто вход е свързан към мрежата (17), а към управляващия вход на полупроводниковия ключ (7) е свързан изходът на микроконтролер (18), към чиито входове са свързани датчикът (8) за следене на температурата на водосъдържателя, втори температурен датчик (9), монтиран към индукционната бобина (5), трети температурен датчик (10), монтиран към полупроводниковия ключ (7), блок за следене на напрежението на трептящия кръг (15), блок за следене на тока в трептящия кръг (16) и потребителски интерфейс (19), а към изхода на противосмутителния филтър (11) е свързан преобразувател (14), изходът на който е включен към захранващите входове на микроконтролера (18) и потребителския интерфейс (19).
2. Индукционен нагревател за вода съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че във вътрешността на водосъдържателя (1) към нагреваемата плоча (4) е монтиран топлообменник (20).