Принцип работы индукционного котла отопления - ELSTROIKOMPLEKT.RU

Принцип работы индукционного котла отопления

Индукционный котел отопления: принцип работы и устройство своими руками

В процессе планирования устройства отопительной системы на даче или в загородном доме многие пытаются решить проблему чрезмерных расходов на энергоносители путем установки индукционного котла отопления. Кроме экономии электроэнергии его устройство таково, что позволяет обходиться без вредных выбросов в окружающую среду и не представляет никакой опасности в процессе использования. Немаловажным аргументом в его пользу является и возможность его самостоятельного конструирования. В данной статье мы рассмотрим, что такое индукционный котел отопления: все про принцип работы + 2 варианта устройства своими руками. Кроме того, нам станут очевидны его преимущества перед обычными электрическими котлами и газовыми агрегатами.

Устройство индукционных котлов

В основу внутреннего устройства такого котла включен индуктор (трансформатор). Обычные бытовые индукционные котлы немного отличается от аналогичных промышленных с цилиндрической системой обмотки. В компактных котлах бытового назначения применяется медная обмотка тороидального типа.

Внешний корпус агрегата выполнен из окрашенного металла, затем идет толстый слой тепло- и электроизоляции, внутри которой находится сердечник с двойной стенкой. Он изготовлен из особой ферромагнитной стали и имеет толщину стенок не менее 10 мм. Тороидальная обмотка, которая намотана на сердечнике – это первичная обмоткой. Именно в ней происходит преобразование энергии электрического поля в магнитное, которое создает вихревые токи. Уже их энергия переносится на вторичную обмотку. В роли вторичной обмотки выступает корпус контура, который под действием этой энергии выделяет большое количество тепла, передающегося теплоносителю. Тороидальная обмотка позволяет создавать агрегаты с небольшим весом и габаритами.

Принцип действия индукционных котлов

В стандартную комплектацию обычно входит сам котел, совершенно необходимый полупроводниковый преобразователь, называемый инвертором, автоматические выключатели, терморегулятор электронный. Сам температурный датчик находится внутри корпуса котла.

Работа индукционных котлов базируется на принципе электромагнитной индукции. Его суть в том, что электроэнергия, потребляемая из сети, создает электромагнитное поле. Теплоноситель подается внутрь котла котел через водный патрубок, который приварен внизу. Переменный ток частотой 20 кГц поступает на котел через инвертор. При включении этого прибора ток протекает через тороидальную обмотку котла. При этом стальной сердечник всего за 7 минут нагревается до температуры 750 градусов.

Произведенное тепло передается теплоносителю, циркулирующему внутри контура. Быстрый нагрев жидкости создает конвекционные потоки. Это означает, что разогретый теплоноситель сильно расширяется и устремляется вверх по конструкции котла и далее в саму систему отопления. Часто этого бывает достаточно, чтобы происходила полноценная работа бытового котла, имеющего среднюю протяженностью отопительного контура. Такой метод позволяет достаточно быстро обогревать всю систему, но для лучшей циркуляции нужно дополнительно устанавливать обычный циркуляционный насос.

Благодаря применению принципа магнитной индукции, разогрев теплоносителя в таких котлах происходит гораздо быстрее, чем в агрегатах с тэнами, а потери тепла минимальны. На сердечнике почти не возникает накипь, какой бы жесткой и известковой не была вода.

Это происходит потому, что вихревые потоки вынуждают сердечник вибрировать, не позволяя образоваться накипи. Одновременно, вскипающие у его тела пузырьки, очищают поверхность сердечника. По причине герметичности всей системы, теплоноситель забирает максимальное (98%) количество выделяемой тепловой энергии. Таким образом, эти параметры очень сильно увеличивают КПД котла, что положительным образом сказывается на его экономичности и сроках эксплуатации.

Плюсы и минусы индукционных котлов

Индукционные котлы обладают рядом безусловных преимуществ перед обычными котлами на ТЭНах:

  • Стабильные показатели КПД до 99% практически весь срок эксплуатации.
  • Отсутствие нагревающихся элементов, что значительно продлевает срок применения устройства.
  • Отсутствие двигающихся элементов, что полностью исключает механический износ и необходимость замены комплектующих.
  • Отсутствие разъемных внутренних соединений не дает возможность возникновения течи.
  • Полная доступность работы даже при постоянном токе либо низком напряжении в сети.
  • Очень быстрый нагрев до нужной температуры теплоносителя (5 – 7 мин).
  • Достаточно высокая степень электро- и пожаробезопасности, соответствующая классу II за счет использования сердечника, не связанного напрямую с индуктором.
  • Отсутствие необходимости установки дымохода и предоставления под котел отдельно расположенного помещения. Для установки данной системы нет потребности в привлечении высококвалифицированных специалистов.
  • Нормативный срок эксплуатации прибора до 25 лет и даже более. Он напрямую зависит от герметичности запаянного внешнего шва и от большой толщины металлических труб для сердечника. Ему не нужны никакие профилактические работы в течение всего срока эксплуатации.
  • Котел может использовать все доступные жидкие теплоносители: масло, вода, антифриз, этиленгликоль без какой-либо предварительной подготовки.
  • Менять отработку теплоносителя можно всего один раз в 10 лет.
  • Хорошая защита от перегрева и различных аварий, бесшумность в ходе работы.
  • На котлах установлены электронные автоматизированные системы управления.
  • Внутри контура отсутствует накипь.
  • Возможность подключения котла к любым отопительным системам закрытого типа.
  • Минимально возможный прогрев теплоносителя – 35°С.

Но у индукционных котлов есть недостатки, как перед другими отопительными приборами, так и по индивидуальным специфическим параметрам.

  • Такие котлы можно подключить только к закрытому контуру отопления, очень часто с принудительной циркуляцией теплоносителя
  • Достаточно большой вес котла при довольно небольших размерах. Вес котла мощностью 2,5 кВт составляет не менее 23 кг при полной высоте 45 см и диаметре 12 см.
  • Большая, чем у других котлов цена, которая обусловлена наличием дорогостоящей детали – инвертора.
  • Генерируемые на расстояние в несколько метров от котла радиопомехи в длинноволновом, средневолновом и даже УКВ-диапазоне. Они не оказывают воздействия на человеческий организм, но их хорошо чувствуют домашние животные и электронная аппаратура.

Установка индукционного котла и системы управления к нему

Установка таких котлов возможна только в закрытую систему отопления. Это требует наличия расширительного бачка-экспанзомата и насоса для принудительной циркуляции теплоносителя.

Согласно инструкции, индукционный котел выставляется строго вертикально. После этого, к нижнему патрубку ввода подключается обратная труба контура отопления. Выходной патрубок расположен в верхней части устройства (сбоку или сверху). На него закольцовывается подающий трубопровод.

Вес монтируемого котла достаточно серьезный, поэтому креплениям нужно уделить самое особое внимание. Они должны быть очень надежными с учетом того, что при работе котла его вес значительно увеличится за счет поступающего внутрь теплоносителя. Боковое расстояние от котла до окружающих предметов и стен – 300 мм. Расстояние до пола и потолка – 800 мм и не меньше. Важным и обязательным условием при монтаже таких котлов является их заземление. С ним возможно использовать, как металлические, так и металлопластиковые трубы.

Рядом с выводным патрубком встраивается группа приборов безопасности: подрывной клапан, манометр, воздухоотводчик. Расширительный бачок устанавливается на удобном участке обратной трубы системы. Запорная арматура главным образом монтируется уже после группы безопасности.

Монтаж всей системы управления, а также самого котла нужно производить в соответствии с существующими правилами и нормами ПУЭ, схемами и условиями, содержащимися в имеющемся в комплекте техническом паспорте.

Примеры самодельных конструкций

Если вы не собираетесь использовать индукционный котел для осуществления главного отопления в частном доме, а хотите оборудовать им дачу или гараж, то вы можете попытаться сконструировать его самостоятельно. Существует два варианта, как это сделать.

Первый вариант

Для его реализации понадобятся куски пластиковых труб и сварочный инвертор. Имея элементарные знания в области физики и умея пользоваться кусачками, можно самостоятельно смастерить элементарную индукционную модель. Для этого нужно приобрести уже созданный высокочастотный сварочный инвертор с плавной регулировкой мощности тока до 15 ампер или даже выше. Для обогрева большой площади лучше выбрать гораздо более мощный аппарат. Еще понадобится катанка из нержавеющей стали либо обычные отрезки стальной проволоки. Это нужно для выполнения роли нагреваемого элемента. Их длина – около 50 мм, при диаметре 7 мм.

Важной составляющей является медная проволока, которую можно без проблем приобрести в любом тематическом магазине. Не следует использовать обмотку со старых катушек. Корпус, являющийся основой индукционной катушки – это одновременно часть трубопровода, поэтому его можно изготовить из пластиковой трубы с толстыми стенками. Ее внутренний диаметр должен быть 50 мм. К этому корпусу крепят два выходных патрубка для поступления холодного и отдачи горячего теплоносителя. Все внутреннее пространство корпуса нужно полностью заполнить отрезками проволоки и закрыть металлической сеткой, чтобы они не высыпались.

Индукционную катушку делают следующим образом: вокруг уже ранее приготовленной пластиковой трубы постепенно наматывают покрытый эмалью медный провод. Понадобится примерно 90 витков. Получившееся самодельное устройство требуется подключить к трубопроводной сети. Из трубопровода вырезают небольшой участок трубы, а вместо него устанавливают самодельный индукционный котел. Его подключают через инвертор и просто запускают воду.

Второй вариант

Это вариант предусматривает использование трехфазного трансформатора с возможностью и фиксации. Кроме того, понадобится еще и сварочный аппарат. Для изготовления устройства нужно сварить две трубы таким образом, чтобы они были похожи на бублик в разрезе. Эта конструкция выполняет, как проводниковую, так и нагревательную функции. Потом наматывают обмотку, непосредственно на корпус котла в целях его более эффективной работы, несмотря на небольшой вес и размеры. Здесь используется стандартная схема нагрева теплоносителя: он получает большое количество тепловой энергии при контакте с обмоткой.

Схема изготовления такой конструкции несколько сложнее, чем в первом варианте. Котел оборудуется двумя патрубками, как для входа холодного теплоносителя, так и для выхода нагретого. Если придумать и самостоятельно соорудить защитный кожух, то можно минимизировать тепловые потери.

Читайте также  Аквариумное освещение своими руками

Особенности самостоятельной установки и эксплуатации самодельных котлов

Как и в случае котлов, произведенных на заводе, для монтажа самодельной индукционной установки может подойти только отопительная система закрытого типа. В ее состав должен входить центробежный насос, который создает постоянную циркуляцию теплоносителя внутри отопительной системы. Распространенные сегодня пластиковые трубопроводы как нельзя лучше подходят для установки самодельного индукционного котла. Все нормативы, относящиеся к установке магазинных котлов, должны соблюдаться в полной мере и в данном случае. Если установить на систему органы управления и приборы безопасности, то ваша самодельная установка будет мало чем уступать своим заводским собратьям.

Хотя изготовить такой прибор достаточно сложно, и лучше не браться за это дело, не имея «прямых рук», эксплуатировать ее одно удовольствие. Ведь вместе с удобством эксплуатации мы получаем еще и серьезную экономию электроэнергии.

Как выбрать индукционный котел отопления и правильно его установить?

Электрический котел, без всякого сомнения, прекрасная альтернатива газовому или твердотопливному оборудованию. Но есть у него существенный минус – большое потребление электроэнергии. В процессе поиска способов сократить расход электричества, был изобретен индукционный котел.

Справедливости ради стоит отметить, что принцип индукционной печи был придуман довольно давно, еще в 1887 году, и применялись они только в промышленности. Развитие технологического процесса позволило создать компактные модели нового поколения, пригодные для бытового применения, например, отопления частного дома.

  1. Устройство и принцип действия
  2. Принцип действия
  3. Преимущества и недостатки индукционных котлов
  4. Помощь в выборе котла
  5. Расчет мощности котла
  6. Установка и подключение
  7. Подключение котла к системе отопления
  8. Электрическое подключение
  9. Обслуживание индукционных котлов

Устройство и принцип действия

Основной элемент индукционного котла – трансформатор с тороидальной обмоткой. Само устройство такого котла состоит из таких элементов:

  • Корпус агрегата, который изготовлен из металла.
  • Слой электрозащиты и теплоизоляции.
  • Сердечник, представляющий собой ферримагнитные трубки.

Обмотка сердечника выступает в роли первичной обмотки, а вторичной является корпус котла. В комплекте также идут:

  • Автоматические выключатели.
  • Температурный датчик, который встраивается в корпус котла.
  • Электронный терморегулятор.

В роли теплоносителя в такой системе может выступать не только обычная вода и антифриз, но и масло.

Принцип действия

В названии индукционный электрокотел, заложен принцип его действия – электромагнитная индукция. При подаче напряжения происходят следующие процессы:

  • Создается электромагнитное поле.
  • Сердечник нагревается до температуры 750 °C.
  • Теплоноситель поступает через специальные патрубки и, проходя через сердечник, нагревается, передавая затем тепло радиаторам отопления дома.

Такой способ нагрева позволяет нагреть большой объем теплоносителя за короткий отрезок времени. При этом создающиеся конвекционные потоки позволяют обходиться без циркуляционного насоса.

Совет! Отсутствие циркуляционного насоса оправдано в небольших системах отопления. При отоплении индукционным котлом двухэтажного дома, его наличие обязательно.

Преимущества и недостатки индукционных котлов

Сначала рассмотрим положительные характеристики индукционных котлов:

  • Высокий и постоянный КПД: до 99%.
  • Такой котел не нуждается в обустройстве дымохода.
  • Отсутствие подвижных и нагревательных элементов способствует высокой надежности и долговечности систем нового поколения.
  • Бесшумность работы.
  • Низкая инерционность системы позволяет экономить энергоноситель.
  • Для установки индукционного котла не требуется отдельное помещение.
  • Высокочастотная вибрация сердечника препятствует образованию накипи.
  • Доступный монтаж не требует особых знаний и навыков.
  • Высокий уровень пожаробезопасности в связи с отсутствием открытого огня и нагревательных элементов.

Как и все оборудование, индукционный котел отопления имеет не только плюсы, но и минусы, к которым относятся:

  • На первом месте, конечно же, высокая стоимость таких котлов. Более привычный электрический тэновый котел стоит в 1,5 раза дешевле.
  • Подключение производится только в закрытую систему отопления дома. При этом давление в ней нужно контролировать и держать ниже 0,3 Мпа.
  • Значительный вес при малом размере. Этот факт следует учитывать при креплении котла на стену.
  • Генерация помех во всем радиодиапазоне в радиусе нескольких метров (в зависимости от мощности котла). Такие помехи для человека абсолютно безопасны.

Совет! Основное преимущество аппаратов индукционного типа – быстрый и экономичный нагрев большого объема теплоносителя, для чего другим видам котлов понадобилось бы значительно больше времени. Именно это качество нашло свое применение в индукционных проточных водонагревателях.

Помощь в выборе котла

В связи с новизной такого оборудования, на отечественном рынке представлено всего два бренда:

  1. ВИН – производитель ООО «Альтернативная энергия». Этот вихревой нагреватель (именно так расшифровывается аббревиатура) потребляет преобразованное высокочастотное напряжение. На выходе из катушки это дает резкий скачек напряженности ЭМП и усиление поверхностных токов Фуко. Это позволяет корпусу и всем внутренним деталям, которые специально сделаны из особого ферримагнитного сплава, практически мгновенно разогреваться и передавать тепловую энергию теплоносителю. Можно сказать, что все узлы конструкции агрегата выступают как один теплообменник, это объясняет его высокую эффективность.
  2. SAV – производитель ЗАО «НПК «ИНЭРА». Этот индукционный котел состоит из короткозамкнутого лабиринта труб с теплоносителем, который выступает в роли вторичной обмотки. Переменный ток, сгенерированный в этой обмотке, дает возможность быстрого разогрева поверхности теплообменника. Благодаря разветвленному лабиринту труб в теплообменнике, теплоноситель, проходя через него, быстро нагревается, что объясняет высокий КПД этого вида котла. Благодаря закону самоиндукции, аппарат нового поколения позволяет катушке самостоятельно индуцировать необходимую реактивную мощность. Это позволяет использовать этот вид индукционных котлов в энергосетях с пониженным напряжением, что дает ощутимый результат при работе в сельской местности со слабыми электрическими подстанциями.

Все индукционные электрокотлы различаются по мощности и количества фаз подключения:

  • Однофазные: мощность 2,5–7 кВт.
  • Трехфазные: мощность 7–60 кВт.

Помимо стандартной автоматики (автоматических размыкателей), индукционный котел может комплектоваться электронным программатором. Этот прибор позволяет устанавливать режим работы котла на всю неделю, а при необходимости, осуществлять регулировку дистанционно – по GSM-каналу.

Расчет мощности котла

Чтобы рассчитать мощность системы максимально точно, необходимо приглашать специалистов. Но легко можно произвести приблизительный расчет, которого будет вполне достаточно. Для этого на каждый квадратный метр отапливаемой площади должно приходиться 60 Вт мощности котла.

Такой мощности вполне достаточно, ведь КПД очень высок и не снижается в процессе эксплуатации.

Совет! При выборе индукционного котла, необходимо уточнять толщину стенок сердечника. Оптимальная толщина – 10 мм. Такой сердечник гарантирует долгую и бесперебойную работу системы отопления дома.

Установка и подключение

Установка котлов такого типа довольно проста, но требует соблюдения определенной технологии:

  • Монтаж производится только в закрытую отопительную систему.
  • Обязательно оборудование такой системы расширительным баком типа экспанзомат.
  • Целесообразность наличия циркуляционного насоса зависит от системы наклона труб отопления дома. В некоторых случаях при соблюдении правильного уклона, можно обойтись естественной циркуляцией.
  • Необходимо выставить индукционный котел вертикально. При этом крепление к стене происходит через специальные «уши» или обычными хомутами, в зависимости от модели.
  • При этом важно выдержать свободное расстояние между котлом и стенами: по бокам – не менее 30 см, сверху и снизу – не менее 80 см.
  • Закрепляя агрегат, следует учитывать его солидный вес и выбирать для монтажа надежную несущую стену.

Подключение котла к системе отопления

Особенностью индукционного котла является тот факт, что выполнять обвязку из металлических труб нет необходимости. Можно выполнять подключение сразу металлопластиковыми или пластиковыми трубами:

  • Патрубок, расположенный в верхней части корпуса, подсоединяется к подаче горячего теплоносителя в систему отопления дома.
  • Затем к патрубку, расположенному в нижней части котла, подсоединяется труба отопления обратной подачи.
  • На отрезке не более 80 см от выходного патрубка необходимо установить группу безопасности агрегата. Набор приборов, присутствующих в этой группе стандартный для всех видов котлов: автоматический предохранительный клапан, манометр и воздухоотводчик.
  • После группы безопасности можно, но необязательно, сделать замыкание контура (соединение горячей подачи с обраткой). В некоторых аварийных случаях наличие малого контура предохраняет индукционный электрокотел от перегрева.
  • В любом случае установка запорной арматуры происходит после смонтированной группы безопасности.

Далее, переходим к установке вспомогательных приборов на трубу обратной подачи. На малом контуре или перед запорной арматурой на обратку последовательно монтируются следующие приборы:

  1. Расширительный бачок.
  2. Фильтр-отстойник.
  3. Бронзовый фильтр грубой очистки.
  4. Циркуляционный насос.
  5. Датчик потока. Наличие в системе этого датчика позволяет контролировать циркуляцию теплоносителя и отключать котел в случае ее прекращения.

Более детальная схема подключения содержится в прилагаемой производителем инструкции, которую необходимо изучить перед началом установочных работ.

Электрическое подключение

Выполняя электрические подключения, необходимо использовать провода указанного в инструкции сечения. Электронные системы управления подключаются при помощи специальных разъемов, идущих в комплекте с оборудованием.

Совет! Важным моментом монтажа индукционного аппарата является подключение заземления. Его необходимо выполнить отдельным проводом (оптимально шиной) и подсоединить к существующему заземлению дома.

Обслуживание индукционных котлов

Как такового обслуживания индукционный котел не требует. Единственное, что можно порекомендовать в этом вопросе, это периодически проверять надежность заземления и электрические соединения.

В заключение стоит отметить, что индукционные котлы нового поколения идеально подходят для отопления дома, где хозяева подолгу отсутствуют или бывают наездами. Экономичность, автономность и безопасность такого вида отопительного оборудования вполне оправдывают его довольно высокую стоимость. А если использовать в такой системе в качестве теплоносителя антифриз, то заморозка ей точно не грозит.

Маркетинговые уловки и реальные возможности индукционного электрического котла для отопления дома

Обилие рекламы и сложная техническая составляющая отопительного оборудования часто не помогают, а только затрудняют выбор. Что выгоднее, что удобнее, у какого производителя лучший сервис, насколько сложный и дорогой монтаж? На все эти и массу дополнительных вопросов предстоит найти ответы каждому, кто собирается ремонтировать старую или создавать новую систему отопления. В этой статье мы расскажем о том, что собой представляет индукционный котел отопления и рассмотрим, какими приемами пользуются маркетологи для достижения своей главной цели – продажи.

Читайте также  Почему щелкает холодильник индезит?

Статья будет интересна домовладельцам, которые решили модернизировать свою систему отопления и установить резервный котел, особенно тем, кто имеет один источник тепла – электричество и выбор стоит только за типом электрического нагрева. После прочтения вы сможете профессионально общаться с продавцами оборудования и монтажниками, и не позволите себя обмануть самоуверенным предпринимателям на рынке.

Что такое электрический нагрев

Давайте разбираться. Электрический нагрев – это искусственный процесс повышения температуры за счет подведенной извне энергии. Существует несколько способов перехода электрической энергии в тепловую: без контакта с нагреваемым предметом (индукция-теплоноситель) и при контакте с нагреваемым предметом (тэн-теплоноситель). Именно в сравнении с ТЭНовым котлом предприимчивым маркетологам удается «доходчиво донести» до потенциального покупателя информацию о «невероятном» индукционном котле. К слову, такой котел, используемый для бытовых нужд, вы не сможете найти ни в одной европейской стране.

Принцип работы индукционного котла

Индукционный нагрев осуществляется посредством энергии переменного магнитного поля, которую нагреваемый объект поглощает и преобразует в тепловую. Следовательно, это нагрев изделий из проводящих материалов. Для преобразования электрической энергии в тепловую необходимо иметь три составляющие:

  • переменный ток (стандартная электрическая сеть 220В, 50Гц);
  • индуктор, т.е. многовитковая цилиндрическая катушка (чаще медная);
  • сердечник из любого ферромагнетика (материала, к которому липнет магнит, чаще металл).

Теперь поэтапно рассмотрим принцип действия индукционного нагрева:

  1. Переменный электрический ток, проходя через индуктор, создает вокруг катушки магнитное поле;
  2. Магнитное поле создает на поверхности сердечника вихревые токи Фуко, которые разогревают заготовку под действием джоулева тепла (закон Джоуля-Ленца);
  3. Тепло от нагретого сердечника передается омывающему его теплоносителю за счет теплопроводности материала.

Если по-простому, то это понижающий трансформатор, который установили в трубу.

Таким образом, электрическая энергия передается только сердечнику, без использования контактов, а нагретый сердечник (стальная труба) все же контактирует с теплоносителем. И да, на поверхности сердечника тоже могут оседать частицы и ухудшать теплообмен. Маркетологи чаще говорят о кавитации (колебании) сердечника и, следовательно, затруднительном образовании “накипи”. На практике удостовериться в этом будет сложно, да и является ли это важнейшим преимуществом? Стальной сердечник имеет достаточную площадь поверхности для эффективного теплосъема даже при наличии отложений.

На видео продемонстрирован принцип работы водогрейного индукционного теплогенератора. Многие мошенники и неучи всучивают такие приборы доверчивым покупателям под видом СЕ нагревателей.

Как не стать жертвой обмана при покупке электрокотла для отопления

Безопасность теплогенератора

При выборе котла первостепенную роль играет его безопасность. В дешевых ТЭНовых теплогенераторах одной из основных проблем является утечка тока. Это происходит из-за некачественных ТЭНов. При использовании сертифицированных комплектующих, утечки токов сводятся к минимуму.

В индукционных котлах поражение током возможно при сбоях в электроснабжении теплогенератора и протечке системы, потому что любой способ прямого контакта теплоносителя (проводника) с током или магнитным полем небезопасен. Описывать сложные процессы не имеет смысла. Риск поражения током при использовании дешевых электрических котлов очень высок. Это главная причина, по которой стоит скептически относиться к индукционным котам.

Встретить на рынке теплового оборудования отечественные индукционные электрические котлы отопления, которые были бы оснащены автоматическими выключателями ABB, Moeller или Schneider, практически нереально. Об этом стоит призадуматься. Если у вас в доме качественная проводка, то у вас с производителем разные требования к качеству электрооборудования.

Не лишней будет и покупка стабилизатора напряжения. Включение электрооборудования большой мощности влияет на параметры сети в доме, что может привести к сбоям в работе современных бытовых приборов и других девайсов. При использовании ”чудо-котлов” УЗО-выключатель срабатывает постоянно, это говорит о блуждающих токах и, конечно, о риске поражения током. Задумайтесь, нужен ли в вашем доме источник тепла сомнительного качества, который использует мощное магнитное поле?

При выборе отопительного оборудования предпочтение следует отдавать продукции известных компаний с международными стандартами, сервисным центром в вашем регионе и наличием юридической базы для реагирования на претензии клиента. В моей практике не было ни одного случая, при котором производитель “чудесных” котлов, “сделанных в СНГ”, нес бы реальную ответственность за бракованный товар. Цепочка перепродавцов, отсутствие реальной гарантии и сервисные центры на базе частных предприятий делают гарантийное обслуживание практически невозможным.

Заявленный и реальный КПД

Вся электрическая энергия передается практически со 100% КПД в любом электрическом котле и потери тепла могут быть только за счет плохого утепления корпуса котла. Производители индукционных котлов часто манипулируют показателями снижения КПД у ТЭНовых котлов, объясняя это появлением накипи на поверхности ТЭНа, но это абсолютная чушь. Во-первых, кальциевые отложения являются проводником тепла. Во-вторых, если рассматривать отложения как изолятор, то КПД будет неизменным, изменится лишь время нагрева теплоносителя до заданных параметров.

Обратите внимание! Любой электрический нагрев имеет КПД, приближенный к 100%. Не существует, например, электрических бытовых водонагревателей, использующих ”индукционный” способ нагрева. Связано это в первую очередь с защитой потребителя от поражения током. И если вам в очередной раз продавцы заученными фразами будут рассказывать об экономии до 30% и о высоком КПД, то спросите, куда денется неиспользуемая энергия, если КПД котла менее 100%. В газовых котлах тепло уходит через дымовую трубу, но что происходит с электрическим котлом? Легкий троллинг даст продавцу понять, что вы в теме, и он перестанет видеть в вас прогульщика физики в 9 классе.

Шум, компактность и вес

Все электрические котлы работают бесшумно, шум может появиться в следующих случаях:

  • кавитация (колебание) насоса,
  • перегрев котла,
  • заужение сечения трубопровода.

Все электрические котлы примерно одинакового объема. Индукционный электрокотел для отопления весит больше ТЭНового, поэтому необходимо предусмотреть для него правильный крепеж, не забывая про кавитацию теплогенератора.

Регулировка температуры

Если вы действительно хотите экономить электроэнергию, то обратите внимание на способ регулировки температуры в помещении. Специалисты рекомендуют регулировать не температуру подачи воды в радиаторы, а именно температуру в помещении. Для этого можно использовать выносной комнатный термостат или терморегуляторы на радиаторах. Обратите внимание на недельный программируемый термостат – хронотермостат, с помощью которого можно выставлять разный температурный режим в течении суток или на другой заданный промежуток времени. Экономичность системы отопления характеризует КИТ (коэффициент использования топлива), а не КПД котла. То есть помещение должно полноценно отапливаться только тогда, когда это действительно необходимо. Например, когда никого нет дома, температуру можно снизить до +16С.

Недостатки индукционных электрических котлов

  1. Контакт магнитного поля с теплоносителем и изменение его физико-химических свойств, что может привести к появлению воздушных пробок. Придется установить качественные воздухоотводчики.
  2. Распространение магнитного поля на всей протяженности движения теплоносителя. Так как система отопления закольцована, то теплоноситель становится проводником магнитного поля, что не может положительно сказываться на здоровье проживающих в доме людей.
  3. Мощный источник магнитного поля в доме будет негативно влиять на прием сотовых телефонов и распространение Wi-Fi интернета. Хотя вести прослушку ”жучками” тоже будет затруднительно

Преимущества индукционных котлов в сравнении с ТЭНовым

  1. Повышенные требования к теплоносителю у ТЭНового котла. Действительно, воду для системы отопления, в которой используется ТЭНовый элемент, с целью продления срока службы ТЭНов необходимо подготавливать, снижать содержание кальция и магния, идеально пропускать через обратный осмос. На практике достаточно хорошего полипропиленового фильтра на 5 мкр.
  2. Регулирование мощности (скачки напряжения) менее ощутимо в индукционном котле, но только при реостатной регулировке. Это преимущество значимо только в сравнении с дешевыми ТЭНовыми котлами отечественного или китайского производства, которые работают по принципу полностью ”ON” или ”OFF”. В развитых странах такое отношение к регулировке недопустимо, поэтому в современных котлах ТЭНы разбиты на группы и включаются поочередно.
  3. Индукционный котел состоит из меньшего количества деталей и имеет более простую конструкцию, поэтому стоит дешевле и служит дольше. Минимум комплектующих и максимально простое устройство позволяет изготовить индукционный котел отопления своими руками.

Вывод

Индукционные котлы отопления потребляют столько же кВт тепла, сколько и ТЭНовые. Чудес не бывает. Индукционный способ нагрева имеет ряд преимуществ и широко используется только в промышленности.

Использование индукционного нагрева в бытовых условиях требует высокого качества комплектующих и сборки теплогенератора. Для этого необходимо повысить уровень производственных мощностей отечественных предприятий, занимающихся выпуском индукционных котлов, ввести международные стандарты и методики контроля качества

Обязательно поинтересуйтесь условиями гарантийного обслуживания теплогенератора. И не постесняйтесь задать вопрос о юридической ответственности в случае поражения током. Верить голословным заверениям продавцов в том, что подобного за 30 лет еще не было, не стоит. Вам нужны конкретные ответы на вопросы, кто несет ответственность и в каких документах это прописано. Не забывайте, что все разрешения на использование электронагревателя в пожароопасных помещениях должны подтверждаться соответствующими сертификатами.

Видео: индукционный котел

Ventkam.ru

Вентиляция и кондиционирование

Использование индукционного электрического котла для отопления частного дома

Для создания системы отопления в частном доме используются различные нагревательные конструкции. Широкое распространение, наряду с приборами, работающими на газе и электричестве, получил индукционный котёл отопления. Производитель позиционирует его как наиболее экономичное устройство. Подобная конструкция стала применяться ещё в 80-х годах в производственной сфере. Бытовые обогреватели были разработаны позднее. В настоящее время существует большое количество различных модификаций этих приборов.

Читайте также  Как увеличить дальность вай фай роутера самому?

Характеристики и область применения

Индукционные нагревательные устройства обладают высоким коэффициентом полезного действия. Он может доходить до 99 %. Прибор характеризуется пониженным потреблением электрической энергии, по сравнению с другими котлами. В состав нагревателя входит устройство, позволяющее предотвратить образование накипи.

В нём отсутствуют разъёмные соединения. В результате этого уменьшается риск появления течи. Механические элементы, содержащиеся в конструкции, не соприкасаются. Физический износ деталей при работе прибора – минимальный. В качестве теплового носителя можно использовать воду или масло. Индукционный электрокотёл хорошо сочетается с другими отопительными системами.

Устройство является полностью автономным. Его легко обслуживать. Для установки и запуска нагревательной системы не потребуется привлекать дорогостоящих специалистов. Пуско-наладочные работы легко провести самостоятельно.

Оборудование обладает продолжительным сроком эксплуатации и высоким уровнем пожарной безопасности. Для соединения нагревателя и индуктора не используется электрическая цепь. Температура нагревательного элемента может значительно превосходить температуру теплового носителя.

Отопительные устройства индукционного типа применяются для решения следующих задач:

  • создания оборудования для отопления в жилых домах и административных строениях;
  • нагревания воды в системе водоснабжения;
  • комбинированного теплоснабжения;
  • экономии электрической энергии;
  • для обогрева помещений, в которых нельзя использовать обычные источники тепловой энергии по причинам экологической и пожарной безопасности.

Конструктивные особенности

При использовании обогревателя с индукционной конструкцией не потребуется переделывать отопительную систему в индивидуальном строении. Основным элементом нагревательного прибора является электрический индуктор. В его состав входит два контура – первичная и вторичная обмотки.

Первичная обмотка преобразует электрическую энергию в магнитную и передаёт её вторичному контуру. С помощью вторичной обмотки производится нагревание жидкого теплового носителя, находящегося внутри отопительного контура.

Корпус обогревающего устройства состоит из следующих элементов:

  • теплоизоляционного покрытия;
  • внешней обмотки;
  • сердечника;
  • электрической изоляции.

По конструкции корпуса можно сделать вывод о том, насколько качественно изготовлен обогревательный прибор. У промышленных изделий присутствует цилиндрическая обмотка. В состав самодельных обогревателей обычно входит тороидальный контур.

При изготовлении обмотки используется медная проволока. Её наматывают на корпус из ферромагнитных сплавов с толстыми стенками. В результате подобной конструкции возрастает коэффициент полезного действия и уменьшается вес нагревательного устройства.

Принцип действия

Индукционные электрокотлы на 220в работают, практически так же, как и индукционные плиты. В них используются индуктивные катушки, создающие переменное магнитное поле. При работе обогревателей не используется дополнительное топливо, помимо электрической энергии. На них не оказывают влияние внешние ресурсы.

В состав отопительного устройства входят металлические трубки. Через них осуществляется передача энергии жидкому тепловому носителю. Переменный ток вызывает изменение магнитного поля, которое, в свою очередь, приводит к нагреванию поверхности трубок.

На силу магнитного поля напрямую влияет число витков катушки. При включении обогревателя оно замыкается внутри конструкции. На поверхности сердечника происходит образование вихревых токов. В результате этого его сопротивление изменяется, вызывая нагревание теплового носителя.

Эффективность обогревательного устройства зависит от следующих параметров:

  • материала, из которого изготовлен сердечник катушки;
  • силы образующегося магнитного поля;
  • количества витков на катушке;
  • вида теплового носителя.

При попадании теплоносителя в обогревательное устройство осуществляется его нагрев. В дальнейшем он используется в общей системе отопления.

Достоинства индукционной конструкции

Электрические котлы индукционные имеют ряд преимуществ по сравнению с обычными отопительными конструкциями:

  • коэффициент полезного действия приближается к 100%;
  • экономятся используемые ресурсы. Устройство преобразует электрический вид энергии в тепловой;
  • высокая скорость нагревания;
  • индукционная обмотка не контактирует напрямую с носителем тепла. Конструкция максимально защищена от образования накипи, ржавчины и солевых отложений;
  • отсутствует разъёмные соединения. Уменьшается вероятность образования течи;
  • высокий уровень пожарной безопасности;
  • нет соприкасающихся движущихся элементов. Механический износ практически отсутствует. Срок эксплуатации превышает 30 лет;
  • устройства хорошо сочетаются с другими системами отопления;
  • их можно устанавливать практически в любом месте;
  • не требуется использование дополнительной вентиляции.

Недостатки

Индукционный электрический котел для отопления частного дома используется достаточно широко. Но наряду с указанными выше достоинствами следует рассмотреть и недостатки подобных отопительных конструкций:

  • прибор обладает небольшими габаритами, но при этом имеет значительный вес. При монтаже на поверхность стены придётся использовать мощные и прочные кронштейны;
  • при воздействии электромагнитного поля создаются сильные помехи в радиодиапазонах;
  • считается, что электромагнитные волны не оказывают воздействия на организм человека. Но медицинские специалисты не согласны с этим утверждением;
  • для осуществления хорошей циркуляции теплоносителя при отоплении строения с несколькими этажами придётся использовать циркуляционный насосный агрегат.

Проведение монтажных работ

В состав индукционной системы отопления обычно входят следующие устройства:

  • индукционный обогреватель;
  • циркуляционный насос;
  • расширительный бачок;
  • запорно-регулирующая арматура.

В индивидуальных строениях в большинстве случаев применяют типовую схему монтажа. Монтажные работы проводятся в соответствии с прилагаемой инструкцией. Устройство должно крепиться в строго вертикальной плоскости. Вывод нижнего патрубка соединяется с обратным устройством. Верхний патрубок соединяют с подающим трубопроводом. Желательно, чтобы он состоял из металлопластиковых или металлических труб. Также необходимо установить устройство заземления и входные фильтрующие элементы для воды.

Индукционные электрические котлы: подробное описание, принцип работы, недостатки

Вступление

Идея использовать электромагнитную индукцию для выработки тепла не нова. Уже давно известны индукционные электроплиты. Не стали исключением котлы отопления и использование электромагнитной индукции для выработки тепла нашли воплощение в индукционных электрических котлах.

Как работает индукционный котел отопления

Вспомним физику школьной программы. Если в переменное электромагнитное поля, поместить ферромагнитный проводник, то энергия электромагнитного поля необратимо перейдет в тепловую энергию этого проводника. Физика процесса описывается двумя законами Максвелл и законом Ленца-Джоуля, которые здесь нас не интересуют.

То есть если через катушку (индуктор) пропустить переменный ток, то электрическая энергия индуктора, бесконтактно перейдет в тепловую энергию проводника, помещенного в поле катушки. После чего проводник можно использовать как нагревательный элемент системы отопления.

В данном принципе важно слово «бесконтактно». То есть, в данной системе нет потерь на сопротивление контактных групп и проводов. Именно поэтому, индукционные электрические котлы считаются самыми экономичными (очень высокий КПД).

Конструкция индукционного котла

По сравнению с другими конструкциями отопительных котлов, конструкция индукционного котла максимально проста. В конструкцию входят следующие основные части:

  • Элемент, создающий переменное электромагнитное поле (катушка);
  • Теплообменник(и). Ими выступают сердечник катушки и часть корпуса;
  • Электрический шкаф, в котором сосредоточено управление котлом;
  • Подводящие проводники и патрубки на вход и выход теплоносителя.

Остальные элементы котла зависят от фирмы производителя и не имеют принципиального значения для работы.

По конструкции, а вернее по простоте конструкции, индукционные электрические котлы ближе всего к электрическим ТЭН котлам. С ними и сравним их далее.

Сравниваем индукционный котел и ТЭН котел

Индукционный и ТЭН котлы являются однотипными, электрическими котлами отопления, то есть котлы, в которых электрическая электроэнергия преобразуется в тепловую. Сравнивая их можно сказать:

  • У обоих котлов высокие КПД стремящиеся к 100%;
  • Стоимость нагрева теплоносителя, одинакова;
  • ТЭН котлы дешевле;
  • Индукционные котлы проще в эксплуатации и надежнее.

Вместе с тем у индукционного котла есть существенные преимущества:

  • На нагревательном элементе не образуется накипь;
  • Можно использовать практически любой теплоноситель, а не только воду;
  • Они работают бесшумно и не требуют специально оборудованной комнаты.

Мощности индукционных котлов

Обычно, индукционные котлы выпускаются сериями со следующим разделением по мощности:

  • Мощностью 2,5–10 кВт (напряжение питания 220В/380В, частота тока 50 Гц)
  • Мощностью 15–60 кВт (напряжение питания 380В, частота тока 50 Гц).

Начиная с мощности 5-7 кВт, для питания котла необходима трехфазовая электрическая сеть 380±3% Вольт.

Стоит отметить размеры индукционных котлов. Так котел SAV мощностью 10кВт имеет внешние габариты (высота×диаметр) 1000×121 мм и весит такой котел без системы управления 70 кг.

Как вы уже поняли из размеров, внешний вид индукционного котла это крупный металлический цилиндр или несколько цилиндров. Смотрим фото.

Система управления котлом

Как правило, производители поставляют вместе с котлом систему управления. По сути это собранный электрический шкаф со следующим оборудованием.

  1. Реле запуска;
  2. Терморегулятор (электронный);
  3. Термопара (датчик температур);
  4. Автоматы защиты;
  5. Блок экономии реактивной мощности
  6. Защита от скачков напряжения

Для котлов от 7 кВт

  1. Радиатор реле запуска с вентилятором
  2. Тепловое реле от перегрузки.

Монтаж котла – общие замечания

  • Для работы индукционного котла необходима выделенная группа электропитания с сечением подведенного кабеля соответствующим мощности котла. Выбор сечения осуществляется по следующей таблице;

  • Устанавливаются ИК только вертикально;
  • В системе отопления, где работают индукционные котлы, обязательна установка циркуляционного насоса;
  • От корпуса котла до ближайших предметов расстояние не должно быть меньше: 300 мм с боку и 800 мм сверху и снизу.

Вывод

Индукционные котлы удобны, надежны и неприхотливы в эксплуатации. Однако стоимость их высока и ценник начинается от 45000 рублей для котла 2,5 кВт. В подтверждении ценник котлов SAV. При таких ценах срок рентабельности 5-7 лет.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: