Индукционный электрический котел отопления многие по прежнему воспринимают инновационным продуктом, который должен помочь существенно сэкономить ваши деньги.
В реалии эти агрегаты имеют очевидные даже на первый взгляд недостатки:
- очень высокая цена
- сложность в эксплуатации при подключении доп.оборудования (бойлер)
Как же рекламщики рассказывают об этих преимуществах? Практически всегда они сравнивают его с тэновым котлом. Так как именно они занимают 90% рынка электро-котлов.
При этом выделяются недостатки (реальные или мнимые) для оборудования с тэном, и приводятся достоинства, что в индукционных такого и близко нет. А значит они лучше.
Давайте пройдемся по этим недостаткам и преимуществам поподробнее.
Отсутствие нагревательного элемента
Первое – в эл.котле индукционном, якобы нагревательных элементов нет. А вот в тэновом, их иногда более десятка, а значит высока вероятность их поломки, может и нескольких сразу.
Но если бы не было нагревательного элемента, то чем бы тогда котел нагревал воду? Та же самая катушка по сути и выполняет эту роль, только без соприкосновения с жидкостью. Поэтому данный элемент присутствует в любом таком агрегате.
А вот что касается высокой вероятности выхода ТЭНов из строя, то это напрямую зависит от той продукции и производителя, что вы покупаете.
Есть специалисты установившие за годы своей работы более 500 тэновых котлов, и не поменявшие по гарантии за все это время ни одного элемента.
Соединения и фланцы
Второй недостаток при сравнении – большое количество уплотнительных соединений (тэны, фланцы) и полное их отсутствие в котле индукционном. Здесь данные преимущества и недостатки можно даже поменять местами.
Ведь если ТЭН все-таки выйдет из строя, вы сможете его легко заменить. Либо просто кратковременно исключить его из схемы, поставить перемычки по другому и продолжить работу.
А вот если сгорит катушка (из-за межвиткового замыкания), то во сколько обойдется вам ремонт? И сможете ли вы обогреваться с такой поломкой и дальше?
Умягчение воды и накипь
Третий момент – при плохой подготовке воды и большой нагрузке, на поверхности нагревательных элементов образуется накипь. В индукционных, накипь исключена.
Во-первых, той самой накипи, как многие ее себе представляют, исходя из примера с чайником, в системах отопления нет. Так как жидкость там не закипает.
А вот отложения, безусловно есть всегда и везде. Причем в любых системах – газовых, тэновых, дровяных, индукционных и т.д.
"накипь" в газовом котле
Это именно те примеси, которые по любому присутствуют в воде. Налейте в чистый стакан воды, дайте ей испариться и на стенках вы увидите тонкую пленку.
Поэтому наличие примеси или ее отсутствие – это не недостаток или преимущество, а данность любой системы отопления.
Ослабление контактов
Клеммные контакты в тэновых моделях, причем их большая часть, могут находиться в режиме перепада температур. Нагрев при максимальной нагрузке, и остывание при отключении.
А это накладывает обязательства по их ревизии и подтяжке.
А в индукционных, якобы нет электрических контактов. На самом деле они есть всегда и везде, в том числе и в индукционных.
Но что касается первых, то в последние годы стали выпускаться экземпляры с качественными винтовыми зажимами.
Либо вообще могут присутствовать винтовые соединения с гроверной шайбой, которые не требуют обслуживания, или пружинные зажимы, также годами обходящиеся без контроля и ревизии.
Фактически это высосанные из пальца преимущества.
Замена ТЭНа
Срок службы тэнов зависит от качества теплоносителя. Как уверяют ”сравнители” – это всего 1000 часов работы, если не принять меры и не умягчить жесткую воду. Ну а если умягчили, то около 5000.
При использовании этих данных, перепутаны системы отопления и водоснабжения.
Это может относиться только к ГВС или центральному отоплению. Там оператор котельной не способен отследить утечки воды.
Если речь идет чисто о вашем доме, где все собрано и закольцовано без протечек и дыр, то никакой постоянной подготовки воды не требуется. Какие-то элементы в воде, конечно же будут содержаться, но однажды будучи налиты в систему отопления, они один раз прореагируют и более, им неоткуда будет взяться.
У индукционных, якобы низкая стоимость эксплуатации из-за очень редкой замены узлов. На самом деле, это в качественных тэновых образцах, элементы меняются крайне редко, о чем уже говорилось выше.
А вот если вам понадобится что-то поменять в индукционном, то вы крепко задумаетесь, прежде чем это сделать. Там все запечатано в герметичной колбе и без ее физического разрезания внутрь не подобраться.
Снижение КПД электрокотла
Еще один аргумент при сравнении – индукционный котел в период эксплуатации не теряет своей первоначальной мощности. А вот у тэна из-за образования накипи, это происходит в порядке вещей.
Даже иногда приводятся расчеты, согласно которым, в течение всего одного года, мощность тэнового уменьшается на 15-20%. А значит, снижается и его КПД.
Давайте разберем это поподробнее.
Практически у любого электрического котла КПД превышает 98%. И даже котлы, работающие на токах сверхвысоких частот от 25кГц и выше, что могут для вас изменить? Добавить лишних полтора процента, но при этом подскочить в цене на 100%?!
Что касается отложений на элементе ТЭНа, то они действительно присутствуют.
В системах водоснабжения в бойлерах прямого нагрева, на рабочий элемент осаждается некая ”накипь”. Она на самом деле постепенно препятствует быстрому прогреву воды.
А что происходит там, где нет постоянной подпитки примесей? На ТЭНе может осесть небольшой слой отложений, однако:
- этот слой не достаточно толстый
- он никоим образом не препятствует передаче тепла
Для примера, пусть на чистой поверхности греющего элемента, теплообмен условно происходит при t=60 градусов. Как только эта поверхность загрязнится отложениями, теплообмен никуда не исчезнет, а начнет происходить при больших градусах, допустим 75-80С.
А соответственно, свое изначальное КПД, котел никоим образом не теряет.
То есть фактически, и на чистом элементе нагрева и на грязном, происходит передача одинакового количества энергии, только при других температурах.
Сравнение тэнового и индукционного котла одинаковой мощности
Но самый главный пункт для сравнения, это конечно же итоговая стоимость изделий и во сколько обойдется содержание, той или иной системы отопления.
Давайте реально сравним две модели примерно одинаковой мощности:
Для первой модели в комплектации поставляются:
- насос
- датчик температуры
- запорная регулирующая арматура
Вес экземпляра на 25квт – порядка 80кг.
В чем отличие качественного тэнового котла? Во-первых, он весит почти на 40кг меньше.
Кроме того, вся электронная начинка спрятана у него внутри. А значит никакого объемного шкафа управления, занимающего дополнительное место не нужно.
Кроме вышеперечисленной комплектации для индукционного котла, которая в тэновом изначально также присутствует, в него входят дополнительные функциональные узлы:
Это хорошо тем, что котел сам может выбирать мощность, на которой ему в данный момент нужно работать. Температура на улице меняется плавно, и при большом количестве ступеней, можно гибко подобрать необходимую мощность, чтобы избежать частых включений-отключений.
В индукционном, вы в ручную выбираете одну, две или три ступени, и при каком то значении у вас сразу происходит включение максимальной нагрузки в 25квт.
Вы своими глазами будете наблюдать постоянные моргания света при таких переключениях. А еще, мощные электрические контакторы своими хлопками и перещелкиваниями, реально могут заставить вас подпрыгивать каждый раз от неожиданности.
В тэновых, установлены тихие реле, либо контактор компактных размеров, их работу вы можете услышать, только находясь непосредственно возле агрегата.
Именно она занимается переключением ступеней. Как только котел ”видит”, что скорость нагрева идет через чур быстро, он откидывает одну ступень, затем еще одну и т.д. Если температура меньше заданной, он эту ступеньку добавляет.
Работая на 40 градусах и переключившись на бойлер, он самостоятельно разгонится до 80С, нагреет титан и затем вернутся в прежний режим.
Если такую же автоматику включить в индукционные котлы, то при P=25квт они бы стоили не 85тыс, а на сотню тысяч дороже. Ведь в изначальном варианте все управление в них осуществляется по температуре протока.
Вопрос покупать или не покупать индукционный котел, или сделать выбор в пользу тэнового, конечно каждый решает сам за себя. Но многие все больше убеждаются, что индукционный котел это не тот агрегат отопления, который стоит монтировать в индивидуальных частных домах и коттеджах.
Конечно, без индукционного нагрева в некоторых конструкциях, производственных и рабочих помещениях обойтись невозможно. Например, нагрев среды в хим.производстве, которая должна оставаться стерильной.
Поэтому лучше оставьте такой вид обогрева там, а не тащите его к себе домой. Незачем мучиться со сложным, тяжелым, габаритным агрегатом, если можно обойтись другими весьма изящными решениями.
Автономное отопление в частном доме – очень сложная и важная задача, которую можно решить применением электрических котлов. В настоящее время существуют не только модели на ТЭНах, но и более экономные изделия – электродные и индукционные. Индукционный электрокотел пользуется большой популярностью, благодаря высокому КПД, и соответственно меньшим количеством потребляемой энергии для обогрева помещения. Рассмотрим подробнее возможности индукционного котельного оборудования, его достоинства и недостатки.
Принцип работы и устройство индукционного нагревателя
Индукция – это физическое явление, основанное на вихревых токах, которое открыл и исследовал французский физик Ж. Б. Л. Фуко. Индукционное котельное оборудование в своей работе применяет токи Фуко, функционирующие по принципу той самой электромагнитной индукции.
На катушку поступает переменное напряжение, образуется электромагнитное поле, которое провоцирует появление вихревых токов, нагревающих металл. Вода нагревается в теплообменнике и, циркулируя по системе, обогревает помещения в частном доме.
Современные отопительные агрегаты на основе индукции состоят из следующих элементов:
- теплообменник или сердечник;
- клеммная коробка;
- катушка индуктивности;
- шкаф управления;
- проводники;
- входной и выходной патрубки.
Для удобства эксплуатации оборудования, в его конструкцию могут включаться дополнительные элементы. По сути, котел такого типа представляет собой катушку индуктивности, которая помещена в небольшой, но очень тяжелый корпус из железного сплава.
При этом вместо сердечника в некоторых устройствах монтируется обычная металлическая трубка с теплоносителем. Однако наличие сердечника увеличивает площадь теплоотдачи.
Подобная система обладает высокой степенью надежности, поскольку индукционная катушка прочно запаивается в герметичном корпусе, не контактируя напрямую с теплоносителем. Возникновение пробоин в витках практически невозможно, так как их не накручивают слишком плотно, и в дополнение заливают специальным изолирующим составом.
Все это заключено в толстостенный массивный корпус, что гарантирует длительный срок эксплуатации. Производители дают гарантию на 5-10 лет, но продавцы котельного оборудования заявляют, индукционный электрокотел может прослужить около 30 лет без технического обслуживания.
Конструктивные особенности двух типов котлов
Прежде, чем приобрести индукционный электрический котел для автономного отопления дома необходимо определиться, какой вид оборудования наиболее подходит в вашем случае.
Существует два вида электрокотлов на основе вихревых токов, используемых для нагрева теплоносителя, – SAV и ВИН (вихревые), которые обладают характерными отличиями.
- Электрокотел SAV для своей работы не требует наличия инвертора. В этом случае напряжение из сети в 50 герц подается прямо на обмотку (кутушку). В результате вторичная обмотка, представляющая собой систему металлических труб теплообменника, разогревается токами Фуко, быстро нагревая воду. Теплоноситель при помощи циркуляционного насоса движется по контуру системы отопления принудительно.
Индукционные котлы типа SAV производятся для напряжений в 220V и 380V. Оборудование, обладающее мощностью 2,5 кВт, способно обогреть комнату площадью до 30 м2. Приобрести данный котельный электрический агрегат SAV вместе с автоматикой и блоком управления можно за 27 000 – 32 000 рублей.
- Индукционные электрокотлы типа ВИН (вихревые). Это модели нового поколения, для работы которых нужен специальный инвертор, преобразующий частоту электрической сети. Данное техническое решение позволяет сделать конструкции менее габаритной и более легкой, чем оборудование типа SAV. В данном случае теплообменник изготавливают из ферромагнитного сплава, а магнитопроводом и вторичной обмоткой выступает не только теплообменник, но и корпус агрегата.
Индукционный котел типа ВИН с мощностью в 3 кВт легко обогреет помещение с площадью 40 м2. Электрический котел ВИН в полной комплектации с блоком автоматики, насосом и циркуляционным насосом стоит несколько дороже – от 37 000 до 40 000 рублей.
Достоинства электроиндукционных котлов для отопления
Продавцы котельного оборудования рассыпаются в похвале, говоря об исключительных характеристиках индукционных агрегатов. Часть слов действительно правдива, другая часть – выдумка. К примеру, консультанты заявляют, что индукционные устройства экономят до 30% электричества по сравнению с электрокотлами на ТЭНе. Однако утверждение несколько преувеличено.
Дело в том, что оба типа котельного оборудования потребляют примерно одинаковое количество электроэнергии. Но индукционные котлы нагревают теплоноситель быстрее, чем ТЭНовый, в том числе, благодаря меньшей инерционности системы. Поэтому, если вовремя отключать агрегат, когда помещение достаточно нагрелось, то действительно счета за электричество будут меньше. При этом лучше оснастить систему отопления автоматикой с блоком управления.
КПД индукционного котла действительно очень высокий и приближен к показателю в ±98%, как и у ТЭНовых или электродных устройств. Однако, индукционные электрокотлы для отопления частного дома стоят больше, чем обычные ТЭНовые агрегаты. Блок управления и автоматика, особый сплав корпуса и обмотка увеличивают стоимость оборудования. При этом, как и другие технические приспособления, индукционные котлы отопления имеют достоинства и недостатки.
Перечислим основные преимущества электроиндукционных котлов:
- высокая надежность, однако нельзя допускать, чтобы в системе не было жидкости;
- можно применять любой вид теплоносителя;
- нет необходимости в замене каких-либо элементов устройства;
- накипь не образуется, благодаря постоянной высокочастотной вибрации;
- долгий срок службы котла до 30-35 лет;
- экономия ресурсов до 25 %, благодаря скорости нагрева;
- монолитный корпус из ферросплава исключает возможность протечки;
- не требуют отдельного помещения и обустройства вентиляции;
- малогабаритность – отрезок трубы от 40 см до 1 м в длину;
- бесшумный в процессе работы;
- не нуждается в сервисном обслуживании;
- теплоноситель нагревается очень быстро – за 5-7 минут;
- автономная система работы;
- простой монтаж.
Недостатками данных агрегатов можно назвать большой вес при малых габаритах – от 30 до 40 килограммов, а также высокая стоимость оборудования. Кроме того, для коттеджей в 2-3 этажа потребуется установка дополнительного циркуляционного насоса большой мощности.
Особенности монтажа индукционных обогревателей
Нынешние индукционные электрические котлы для отопления должны монтироваться только с закрытым контуром с мембранным расширительным баком и циркуляционным насосом. Принудительная циркуляция нужна в первую очередь из-за того что интенсивный нагрев и малый объем теплообменника препятствуют созданию естественной циркуляции вода закипит до того как создадутся условия для гравитационной циркуляции.
В том случае, если индукционный отопительный электрокотел используется, как теплогенератор, тогда необходимо использовать в контуре пластиковые трубопроводы ли изолировать металлические трубы от котла монтажом пластиковых фитингов. Котел необходимо обеспечить обязательным и качественным заземлением.
Требования по установке, как и для всех электрических котлов: от поверхности пола или потолка — 80 см, от стены — 30 см Монтаж блока безопасности в состав которого входит манометр, воздушный и предохранительный клапаны, является обязательным как и для всех закрытых систем отопления. В частных домах, обычно используют типовую систему подключения.
Установка индукционных котлов должна проходить согласно инструкции или требованиям, указанным в техническом паспорте. Прибор должен располагаться строго в вертикальном положении, нижний патрубок ввода подключается к обратке, верхний соответственно к подаче. Для этого должны использоваться только металлические или металлопластиковые трубы.
Если принято решение самостоятельно установить электрический котел, необходимо помнить о заземлении. В непосредственной близости необходимо установить группу безопасности шкаф управления, на вводе — фильтры и датчик потока.
Во время приобретения нужно внимательно смотреть на мощность оборудования, которая не падает в процессе использования. Оптимальным соотношением является 60 Вт на 1м2. Для того чтобы рассчитать эту характеристику, необходимо учитывать габариты всех помещений.
Если недостаточно теплоизоляции, нужно взять более мощный котел отопления. Нынешние индукционные агрегаты могут поддерживать невысокую температуру в редко используемых помещениях. Соответственно для дома вполне подойдет электрический котел на 6 кВт.
Таким образом, наиболее простым и оптимальным решением для отопления является установка электрического котла. Они действительно более экономичные из-за меньшей инерции системы, надежности (если использовать продуманную технологию и качественные материалы) и хорошей работы автоматики, которая включает в себя только систему для поддержки температуры. Данное оборудование монтируется как резервное в частных домах и для обогрева офисов и торговых павильонов.
Ощутимую конкуренцию газовым и ТЭНовым отопительным приборам создают индукционные котлы отопления. На рынке они позиционируются как одни из самых экономичных. Начали их использовать еще в восьмидесятые годы в промышленных целях. Бытовые модели впервые были представлены в середине 90-х, а за более чем тридцатилетнюю историю они претерпели множество изменений.
Первое знакомство
Индукционный котел в работе
Само название говорит о том, что в основу работы котла заложен принцип электромагнитной индукции. Чтобы понять суть процесса, достаточно через катушку из толстой проволоки пропустить большой ток. Вокруг устройства обязательно возникнет сильное электромагнитное поле. И если поместить в него любой ферромагнетик (металл, который притягивается), то он довольно быстро нагреется.
Самый простой пример индукционного источника тепла - катушка, намотанная на трубу из диэлектрика. Нужно только внутрь поместить стальной сердечник. Подключенная к источнику электричества катушка будет греть металлический стержень. Теперь осталось подсоединить устройство к магистрали, по которой циркулирует теплоноситель, и примитивный индукционный котел начнет генерировать тепло.
Весь принцип работы можно описать несколькими предложениями. Электрическая энергия генерирует электромагнитное поле. Под действием электромагнитных волн нагревается металлический сердечник. Избыточное тепло от стержня передается теплоносителю (этиленгликоль, масло или вода).
Интенсивный нагрев жидкости порождает конвекционные потоки. Горячий теплоноситель стремится вверх, и его силы достаточно для работы небольшого контура. В магистралях большой протяженности необходимо устанавливать циркуляционный насос.
Правда и мифы
В специализированных магазинах нередко можно услышать удивительные характеристики, которые приписывают данному отопительному оборудованию. К сожалению, не все они соответствуют действительности. Ради увеличения продаж менеджеры отделов иногда лукавят. Самое время рассмотреть основные тезисы, которыми они оперируют.
Новизна
Утверждение: передовая инновационная разработка на основе физических принципов.
- Майкл Фарадей открыл явление электромагнитной индукции в 1831 году.
- В промышленности со второй половины ХХ века индукционные печи успешно использовались для плавления стали.
Никаких новшеств, а тем более новаторских технологий с той поры не реализовано. Это хорошо известный принцип, который нашел свое новое применение и помог производителям занять доселе свободную нишу.
Экономичность
Вихревые индукционные нагреватели
Утверждение: индукционные котлы используют на 20-30% меньше энергии, чем другие электрические аналоги.
- Любой нагревательный прибор 100% используемой энергии превращает в тепловую - при условии, что он не выполняет механической работы. Коэффициент полезного действия может быть и меньше. Все зависит от рассеивания тепла вокруг прибора отопления.
- Время достижения необходимой температуры теплоносителя напрямую зависит от эффективности работы нагревательного элемента. Всякие высказывания о том, что индукционные модели потребляют меньше электричества, являются не чем иным, как уловками. Закон сохранения энергии незыблем. Для получения одного киловатта тепла необходимо истратить не меньше 1 кВт электричества.
- Часть тепла неизбежно будет расходоваться вхолостую. К примеру, греется сама катушка, поскольку сопротивление проводника не нулевое. Впрочем, потери в любом случае остаются в доме, а не улетают через дымоходные каналы.
Выводы вполне очевидны - делающий подобные заявления менеджер занимается откровенным надувательством, или сам введен в заблуждение.
Долговечность
Утверждение: оборудование безотказно работает не меньше четверти века. Его надежность несопоставима с иными электрическими аналогами.
- Механический износ котлов данного типа невозможен в принципе, поскольку на них нет подвижных деталей.
- Медная обмотка имеет приличный запас прочности. При условии надлежащего охлаждения она может прослужить неограниченно долго. Пробои изоляции для нее тоже не страшны. Дело в том, что витки наматываются не впритык, а через небольшие промежутки.
- Сердечник будет постепенно разрушаться в любом случае. На него могут воздействовать агрессивные примеси, не придает прочности и постоянный цикл «нагревание-остывание». Однако данный процесс настолько растянут во времени, что до его завершения может пройти не один десяток лет.
- Схема управления включает несколько транзисторов. Вот они-то и определяют срок безотказной работы всего оборудования. Производители комплектующих, как правило, декларируют десятилетнюю гарантию. Впрочем, нередки случаи, когда они беспроблемно отрабатывали 30 и больше лет - все зависит от технологического процесса.
Таким образом, индукционные котлы в любом случае будут работать намного дольше ТЭНовых аналогов. Нагревательные элементы последних могут потребовать замены уже через несколько лет.
Незаменимость характеристик
Котлы индукционные нового поколения
Утверждение: приборы с традиционными нагревательными элементами теряют в мощности через образование накипи. Здесь этот процесс отсутствует, и технические параметры не меняются десятилетиями.
- Влияние накипи несколько преувеличено. Во-первых, сам по себе слой извести не характеризуется высокими теплоизолирующими качествами. Во-вторых, в замкнутом водовороте образование большого количества известковых отложений маловероятно.
- Относительно сердечника индукционного котла содержание тезиса справедливо. На нем невозможно образование накипи даже при условии, что теплоноситель перенасыщен известковыми включениями.
Отложения попросту не могут удержаться на поверхности, которая постоянно вибрирует под воздействием электромагнитного поля. К тому же на сердечнике регулярно образуются пузырьки воды, которые разрушают всякую накипь. Очевидно, что данное утверждение правдиво в отношении индукционных котлов, но не справедливо для других электрических нагревательных приборов.
Бесшумность
Утверждение: при работе индукционного оборудования абсолютно отсутствует шум. Этим он выгодно отличается от других электрических аналогов.
Вихревой индукционный котел
- Любой электрический бойлер не шумит при нагреве воды, потому что попросту отсутствуют акустические колебания.
- Шум могут создавать только циркуляционные насосы. Впрочем, если работа системы отопления основана на использовании конвекционных потоков, то и этот шум будет исключен.
- Если же гидравлическое сопротивление вынуждает прибегнуть к принудительной циркуляции, то на рынке сегодня существует множество бесшумных насосов для отопительных систем. Так что заявления продавцов в этом случае вполне справедливы.
Компактность
Утверждение: размеры индукционных котлов невелики, что позволяет устанавливать их в любом помещении.
Реалии: на самом деле так оно и есть. Устройства представляют собой отрезок трубы, не требующий отдельного места. Тезис ничуть не искажает действительность.
Безопасность
Утверждение: котел абсолютно безопасен.
Реалии: в случае утечки теплоносителя электромагнитное поле автоматически не исчезнет. Нагрев сердечника будет продолжаться, и если не прекратить электроснабжение, то крепление и корпус оплавятся через несколько секунд.
Поэтому при монтаже необходимо предусмотреть автоматическое отключение котла в такой ситуации. Так что безопасность котла находится на таком же уровне, как и в ТЭНовом оборудовании.
Индукционный котел представляет собой устройство для отопления помещений путем индукционного нагревания с аккумуляцией тепла. Котел состоит из двух контуров:
- — первичный контур представлен в виде магнитной системы;
- -вторичный контур является теплообменным устройством или тепловыделяющим элементом.
Индукционный котел применяется для:
- — обогрев жилых помещений;
- — обогрев административных и промышленных корпусов и сооружений;
- — обогрев конструкций с особыми предписаниями по безопасности и экологии;
- -резервация источников теплоснабжения;
- — применение в системе горячего водоснабжения;
- — коррекция процесса теплообеспечения при эксплуатации нестабильного возобновляемого источника энергии и низкосортного местного топлива;
- — подключение к системам с комбинированным (бивалентным) отоплением;
- -подключение к системе отопления с дистанционным управлением;
- — использование в системах технологического нагрева с применением промежуточного жидкого теплоносителя (до 115°С) как в проточных системах, так и с камерным реактором.
Принцип работы индукционного котла
Изначально индукционный котел отопления производили трансформаторного типа. В нем на традиционный Ш-образный сердечник из металла с первичной обмоткой помещена короткозамкнутая вторичная обмотка, изготовленная из труб, по которым и циркулирует теплоноситель.
Недостатком такого котла является большой размер и вес, а также проблема с плавным регулированием мощности.
Уменьшить вес и размер аппарата помогло использование преобразователя, работающего на высокочастотных токах. Термоидальная обмотка, которая находится на корпусе котла, позволяет значительно увеличить КПД и сделать минимальным магнитное поле возле индукционного котла.
Индукционный котел отоплениязащищен металлическим ударопрочным корпусом, внутри которого располагаются:
Таким образом, такой котел имеет двойные стенки и объединяет в себе сердечник и нагревательный элемент. Между стенками котла вварены патрубки, через которые подается теплоноситель. Он охлаждает конструкцию, нагревающуюся из-за воздействия переменного тока. Благодаря высокочастотному переменному магнитному полю индукционный ток выталкивается на внутреннюю поверхность стенок котла. На стенках ток соприкасается с теплоносителем.
Накипь практически не образуется благодаря соединению электромагнитного поля с высокочастотными вибрациями стенок. При необходимости индукционный котел можно изолировать защитным кожухом с теплоизоляцией.
Характеристики индукционного котла для отопления дома
Уровень КПД достигается 99% и поддерживается стабильно высоким во время эксплуатации. Имеет рабочую частоту тока в 50 Гц с минимальными помехами в сети. Вся используемая энергия из сети применяется для получения тепла.
Поэтому при переходе на данный способ отопления затраты на эксплуатацию снижаются на 30%.
Котлы выпускаются мощностью 2,5-500 кВт. Котел имеет максимальную защиту от накипи. В конструкции котла полностью отсутствуют разъемные соединения, благодаря чему вероятность течи заметно снижается.
Схема подключения индукционного котла
В конструкции котла отсутствуют элементы, которые могут подвергаться механическому износу, так как в нем не используются движущиеся детали и устройства. Индукционный нагрев совместим с использованием различных жидких теплоносителей: воды, масла и антифриза. Для использования этих жидкостей не требуется технологическая подготовка. Для установки котла не требуется отдельное помещение. Совместим с различными системами отопления.
Полностью автономен. Не нуждается в профилактических работах в неэксплуатируемый период. Для выполнения монтажных работ и обслуживания нет необходимости привлекать высококвалифицированных сотрудников. Термин эксплуатации индукционного нагревателя для отопления сооружений составляет не менее 30 лет.
Данный тип нагревателя обладает высокой степенью электро‐ и пожаробезопасности, так как нагревательный элемент и индуктор не имеют между собой электрическую связь. Если нагреватель работает в системе отопления и горячего водоснабжения, его граничная температура может превышать температуру теплоносителя до 10‐30°С.
В зоне воздействия высокой температуры полностью отсутствуют электрические контакты. Исключение составляют 2 — 6 выводов термостойкого кабеля, которые достаточно удалены от области нагрева и не требуют каких-либо мер для обеспечения качественного электрического контакта. Эксплуатация индукционной технологии обогрева с промышленной частотой тока дает возможность максимально эффективно применять индукционный котел в различных отраслях промышленности.
Индукционный котел бесшумен в работе и экономичен в использовании, о нем положительные отзывы
Экономичность котла обеспечивается:
- — более малой инерцией нагрева;
- — применением современной автоматики;
- — использование современных радиаторов (чугунные повышают расход энергии).
- — надежность и длительный срок эксплуатации за счет простотой конструкции.
Мероприятия для поддержания экономичности котла
Индукционный котел
Необходимо обеспечить качественную теплоизоляцию помещений. Отопительная система должна быть правильно спроектирована и установлена высококвалифицированным специалистом. С целью обеспечения качественного обогрева помещения необходимо правильно подобрать комплект автоматики. Автоматика может быть установлена электронная или механическая. Механическая автоматика оснащена надежным устройством управления, но она не способна поддерживать точные показатели мощности. Механическая автоматика более выгодна для использования в производственных, нежилых, складских помещениях, гаражах.
В системе отопления, построенной согласно правилам, индукционный котел запускается с малой мощности, прогревая, постепенно увеличивает мощность до номинального значения. Современная автоматика обеспечивает поддержание оптимальной температуры в помещении с погрешностью ± 0,2 °С.
Подбор мощности индукционного котла
Если необходимо отапливать здание площадью 150 кв. метров и высотой потолка 3 м, следует рассчитать отапливаемую площадь. Для этого площадь здания (в нашем случае 150м 2) умножаем на высоту потолков – 3 м. Получаем отапливаемую площадь 450 кв.метров.
Одни киловатт индукционного котла рассчитан на 13 м 2 , значит на просчитанную площадь будет достаточно для обогрева котла мощностью 16кВт.
Данный расчет будет корректным только в случае проведения теплоизоляционных работ перед обогревом сооружения.
Подытожим вышесказанное. Индукционный котел используется для отопления жилых зданий и промышленных объектов. Котел совместим со многими системами отопления. Пригоден для автономного отопления и в комбинации с другими источниками обогрева. Устройство стабильно в работе. Потребляет равное количество энергии не зависимо от срока службы аппарата.
Имеет большой срок эксплуатации и не требует замены комплектующих и межсезонного обслуживания. Практически не образует накипи. К недостаткам можно отнести невозможность полностью очистить котел от накипи и отложений. Так как аппарат не разбирается, его можно только промыть специальными химическими реактивами. Также следует тщательно защищать блок управления от перегрева.
Наличие современной автоматики позволит экономить до 30% ресурсов. В жилых помещениях целесообразно использовать электронную автоматику. Она позволит плавно регулировать мощность прибора, включать и отключать устройство при необходимости, поддерживать заданный температурный режим. Использование дистанционного управления настройками электронной автоматики позволит организовать процесс управления комфортным для пользователя.
Видео: индукционный котёл ВИН
Н аука не стоит на месте и с появлением новых способов получения тепловой энергии инженеры работают над применением их в быту. Не прошли они мимо и индукционного способа нагрева, который открыл Майкл Фарадей еще в 1831 году. На рынке появились индукционные котлы. С созданием энергосберегающих индукционных котлов отопления у потребителей появился шанс по-новому взглянуть на возможности отопительного оборудования, как в функциональном, так и в эксплуатационном смысле. Вот о том, что такое индукционный котел отопления и стоит ли его использовать для обогрева частного дома, мы и поговорим в этой статье.
Как работает индукционный котел отопления
Индукционный котел отопления работает на принципе электромагнитной индукции. При этом роль генератора выполняет индуктивная катушка, а интенсивность теплообмена усиливается, благодаря переплетению труб и многослойной конструкции котла. Чтобы понять суть процесса, достаточно через катушку из толстой проволоки пропустить большой ток. Вокруг устройства обязательно возникнет сильное электромагнитное поле. И если поместить в него любой ферромагнетик (металл, который притягивается), то он довольно быстро нагреется. Нагрев происходит за счет возникновения индукционных токов (токи Фуко ).
Самый простой пример индукционного источника тепла это катушка, намотанная на трубу из диэлектрика. Если внутрь трубы поместить стальной стержень и подключить к катушке электроэнергию, то катушка нагреет металлический стержень. Теперь осталось подсоединить устройство к магистрали, по которой циркулирует теплоноситель, и примитивный индукционный котел начнет генерировать тепло. Весь принцип работы можно описать несколькими предложениями. Электрическая энергия генерирует электромагнитное поле.
Под действием электромагнитных волн нагревается металлический сердечник. Избыточное тепло от стержня передается теплоносителю, в качестве которого могут быть: этиленгликоль, масло или вода. Интенсивный нагрев жидкости порождает конвекционные потоки. Горячий теплоноситель стремится вверх, и его силы достаточно для работы небольшого контура. В магистралях большой протяженности необходимо устанавливать циркуляционный насос.
Конструкция индукционного котла
Теперь давайте вернемся к индукционному котлу. Его видимая часть представляет собой сделанный из металла корпус, стенки которого изнутри покрыты теплоизоляционным и электроизоляционным составом. Внутри корпуса расположен сердечник в виде двух, вставленных друг в друга, ферромагнитных труб из стали с очень толстыми стенками. Пространство между трубами заполняется водой, поступающей через патрубок в нижней части котла. Внутренняя труба снабжена тороидальной обмоткой, которая и создает высокочастотное магнитное поле под воздействием электрического тока.
Вихревые токи, возникающие в результате роста сопротивления, способствуют нагреванию поверхности корпуса трубы и омываемой его воды. Таким образом, внешняя труба выполняет функцию нагревательного элемента, а вода – теплоносителя.
Достоинства индукционных котлов
Современный рынок отопительного оборудования предлагает большое количество видов и типов приборов для обогрева помещения, поэтому не будет лишним подробно рассмотреть индукционный котел отопления с точки зрения его потребительских свойств. И так, какие доводы можно привести в пользу приобретения индукционных котлов. Сразу оговорюсь, что доводы приведены производителями котлов, я дам некоторые комментарии с точки зрения физических процессов и реалий эксплуатации:
Полное отсутствие накипи и других отложений. Благодаря магнитному полю создается высокочастотная вибрация, вытесняющая индукционную энергию к внутренней поверхности стен котла, где и происходит взаимодействие с теплоносителем. Таким образом, уровень теплоотдачи остается стабильным, независимо от периода эксплуатации. Стоит помнить, что если вы будете использовать готовый антифриз на основе этиленгликоля, то он изготавливается на основе дистиллированной воды, поэтому накипи там взяться просто не от куда. Антифриз, со временем разлагается, в результате чего выпадают в осадок некоторые присадки, вот они могут оказывать действие на работу не только индукционного котла.
Стоит ли использовать индукционный котел
Коэффициент полезного действия индукционного котла стабилен на протяжении всего эксплуатационного срока и составляет, примерно 98-99%.
Экономичность индукционного котла
Индукционный котел отопления относится к классу энергосберегающего оборудования. Экономичность устройства обеспечивается высоким уровнем коэффициента мощности, которой характеризуется частотой используемого тока. В результате эксплуатационные затраты могут снизиться на 30% (по данным производителей индукционных котлов). 30% достаточно приличная цифра, поэтому чтобы ее достигнуть требуются определенные условия эксплуатации индукционного котла. Стоит помнить, что часть тепла все равно используется в холостую.
Обогревательные приборы индукционного типа не чувствительны к показателю напряжения и могут полноценно работать, как в сети постоянного, так и переменного тока.
Конструкция индукционного котла представляет собой полностью герметичный корпус, что делает невозможной вероятность каких-либо утечек. Хотя утечки могут быть в стыковочных узлах труб и другого оборудования.
Обслуживание индукционного котла
Устройством котла не предусмотрены движущиеся и нагревательные элементы, контактирующие с теплоносителем, благодаря чему, отпадает необходимость в ремонтно-профилактических работах ни в межсезонье, ни во время отопительного сезона, которые так недешево обходятся владельцам отопительных приборов других типов. Стоит заметить, что и другие конкуренты индукционного котла, особенно электрические, так же не требуют ежегодных профилактических работ.
Пожаробезопасность индукционного котла
Степень пожарной и электробезопасности индукционного оборудования классифицируется, как соответствующая второму классу. Это очень высокий показатель, допускающий установку оборудования в любом помещении. Здесь стоит заметить, что в случае утечки теплоносителя электромагнитное поле автоматически не исчезнет, нагрев сердечника будет продолжаться, и если не прекратить подачу электричества, то катушка очень быстро сгорит, при этом есть вероятность, что оплавится и сам корпус. Поэтому при монтаже индукционного насоса необходимо предусмотреть автоматическое отключение котла в случае аварийной ситуации. Так что безопасность котла находится на таком же уровне, как и в ТЭНовом оборудовании.
Срок эксплуатации индукционного котла
Эксплуатационные возможности индукционных котлов сами производители определяют в срок от 25 лет и выше. Здесь стоит помнить, что управляется котел электронным блоком управления и скорее он, а не сам котел будет определять срок безаварийной эксплуатации индукционного котла.
В качестве теплоносителя для индукционных котлов может быть использована, практически, любая жидкость, то есть, не только вода, но и масло или антифриз, а значит, эксплуатация индукционного оборудования возможна при любом температурном режиме. При этом, жидкость не нуждается в предварительной подготовке, а ее замену достаточно проводить раз в десять лет.
Соединение индукционных котлов с другими отопительными системами ничем не ограничивается.
Абсолютно бесшумная работа.
Высокий уровень экологической безопасности.
Монтаж и эксплуатация индукционного котла отличаются простотой, не требуют специальных навыков или переоборудования существующей системы отопления, и обеспечивает абсолютно автономное получение как тепла, так и горячей воды.
Недостатки индукционных котлов
Несмотря на всю уникальность и универсальность, было бы неправильным считать, что индукционный котел отопления является совершенным оборудованием. Как и у других отопительных приборов у него также существуют недостатки.
Одним из главных минусов индукционных котлов считается их солидный вес и значительные габариты. И действительно, масса различных моделей устройства колеблется от 20 до 80 кг. С другой стороны, после установки оборудования, вряд ли кого-то из потребителей будет волновать его масса – эксплуатация индукционных котлов не требует их передвижения.
Более того, использование современных технологий позволило наладить выпуск моделей компактных размеров, предусматривающих возможность их монтажа на стену, и таким образом, способствуя значительной экономии места для установки. Большой вес индукционного котла, в случае его выбора в качестве обогревательного прибора, подразумевает тщательную подготовку площадки в доме, на которую он будет установлен.
Второй, и достаточно серьезный недостаток — индукционный котел отопления дорого стоит. Это факт, что среди альтернативных современных устройств электрического отопления, индукционное оборудование находится в списке самых дорогих.
Тем не менее, существует и другая сторона медали. Тогда как покупка индукционного котла чревата пусть высоким, но одноразовым финансовым вложением, приобретение некоторых других видов отопительных устройств, например газовых, требует немало трат и усилий. К примеру, таких, как получение соответствующего разрешения на их установку и прокладку коммуникаций, а также, монтаж и ежегодное сервисное обслуживание.
Кроме того, в списке недостатков индукционных котлов числится их способность создавать волновые помехи. И хотя радиус действия таких помех составляет всего несколько метров, этот фактор может иметь большое значение для сохранения хорошего самочувствия у людей, склонных к восприятию магнитных волн. В подобных случаях, проблема решается, если индукционное оборудование установить в отдельном помещении.
И наконец самый большой недостаток — потребляемая мощность котла. Для обогрева частного дома в 200 квадратных метров вам потребуется индукционный котел мощностью, как минимум 12 кВт. У многих домовладельцев такой свободной мощности может не оказаться, так как для индивидуального жилищного строительства выделяется всего 15 кВт. электроэнергии.
Как выбрать индукционный котел отопления
Существует два вида котлов индукционного типа: однофазные, мощность которых 2,5-7 кВт, и трехфазные, мощность которых составляет от 7 до 60 кВт. Показатель требуемой мощности определяется по принципу: на каждый квадратный метр отапливаемой площади должно приходиться 60 ватт мощности котла. Этот параметр необходимо учитывать при выборе индукционного оборудования.
Наряду с этим, важно знать и некоторые правила его установки. Индукционный котел отопления предназначен только для закрытых систем отопления, оснащенных насосом для осуществления принудительной циркуляции. Для работы котла требуется качественное заземление. Если котел будет прикреплен к стене, то его положение должно быть строго вертикальным. Я не рекомендую устанавливать индукционный котел своими руками. Лучше обратиться к специалистам.
В следующей статье я расскажу о .
