Feladatom egy olyan elektromos fűtőkazán tervezése volt, amelynél a következő paraméterek adottak: padló- és radiátoros fűtési rendszer, 230 V-os hálózati feszültség és 50 Hzes hálózati frekvencia. A ház alsó szintjének méretezett maximális hőteljesítmény-igénye 2400 W.
A gázválság kapcsán merült fel a probléma, hogy egy átlagos háztartásnak is rendelkeznie kell tartalékfűtéssel. Továbbá ismeretes, hogy az elektromos fűtést magas ára miatt egyelőre csak kiegészítő fűtésként használják. Költségkímélés céljából a tervezendő fűtés csak a ház alsó szintjén kerülne megvalósításra.
Először is egy átlagos családi ház egy éves fogyasztása alapján – az aktuális árakkal számolva – összehasonlítom a villamos- és gázfűtés költségeit.
Ezt követően négyfajta lehetséges elektromos hevítési elvet ismertetek: ellenállásos, indukciós, elektródos és dielektromos hevítést, majd azon számításaim következnek, amelyek ezeknek a hevítési módoknak a fűtési célokra való alkalmazhatóságát vizsgálják meg. Mindegyikhez tartozik egy kivitelezési modell is.
Az elektromos fűtés konkrét megvalósítási példájaként szó lesz az elektromos fűtőkazánokról. Elemzek egy már létező ellenállásos hevítésen alapuló fűtőkazánt, amelyet a Laing cég forgalmaz. Szerkezetének és működésének vizsgálata mellett foglalkozom annak előnyeivel és hátrányaival is felhasználói szempontból.
Ez után részletesen kifejtem a transzformátoros direkt ellenállásfűtés tervezési lépéseit.
Először mintegy az adott környezethez idomítva a feladatot, a megadott ház padlófűtésének vizsgálatáról lesz szó, majd az élettani szempontok figyelembe vételével kiválasztom a transzformátor szekunder feszültségét. A négy kapható csőanyagot tekintve kiválasztom a feladathoz illő anyagot, többféle megfelelőségi szempontot is figyelembe véve. Az anyagválasztást követően rendelkezésre áll a transzformátor tervezéséhez szükséges összes paraméter. A transzformátor anyagának megválasztása után meghatározom a primer és szekunder menetszámot és a vezetékhosszakat. Tekintve, hogy az eszközt állandó lakossági felhasználásra tervezem, fontos azt is megvizsgálni, hogyan fog hatni a környezetére. Ennek megfelelően kiszámolom, hogy mekkora az a távolság, ahol az indukció értéke még a lakossági felhasználásra megadott határérték alatt van.
Lényeges kérdés, hogy az eszköz ohmos tulajdonsággal rendelkezzen, hiszen azon disszipálódik a számunkra hasznos hőteljesítmény. Egyúttal villamos hálózatüzemeltetési feltétel is, hogy a teljesítménytényező 0.95 felett legyen, különben meddőkompenzációt kell alkalmazni.
Ennek eldöntésére meghatározom az eszköz induktivitását, s ennek segítségével a teljesítménytényezőjét is.
Zárásképpen pedig a gyakorlati megvalósítás kérdésével és a jövőbeli feladatok számbavételével foglalkozom.
Szólj hozzá!