Индукционные котлы отопления. Виды и устройство. Работа

Конструкция котлов

Котлы этой разновидности имеют очень сложное строение. Конструкция представляет собой многослойный механизм.

  1. Первым слоем в нем является наружный корпус, который изготавливается из металла.
  2. Второй слой – это изоляция, сделанная в два слоя (теплоизоляция и электрическая изоляция).
  3. Третий элемент такого котла – сердечник. Он состоит из двух стенок. Представляет собой ферримагнитные стальные трубы (две штуки) с толщиной стенок 10 мм. Эти трубы имеют разный диаметр и вставляются друг в друга. Внутреннюю трубу окружает обмотка, эта труба несет на себе функцию сердечника, а внешняя труба является нагревательным элементом.

Зачем нужен инвертор

Многие люди еще помнят цветные ламповые телевизоры, вес которых достигал 60 килограмм. Уменьшить их габариты и вес удалось благодаря применению инверторов в блоках питания. Инвертор преобразовывал напряжение сети с частотой 50 герц, в напряжение высокой частоты в несколько десятков килогерц. Это напряжение поступало на трансформатор, отличительной особенностью которого являлся сердечник из специального ферромагнитного сплава.

Напряжение на них подается с инвертора, катушка трансформатора – обмотка на центральной трубе из ферромагнитного сплава, а вторичная короткозамкнутая обмотка – труба и корпус индукционного котла. Такое техническое решение позволило сделать котел компактным, надежным и экономичным. Но с другой стороны использование дорогостоящей меди для обмотки и специальных сплавов для теплообменников, блока автоматики и инвертора сделали себестоимость изделия высокой. Поэтому на любой индукционный котел цена будет значительно выше, чем на электрический ТЭНовый котел.

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.

Теплоносителем в индукционных электрических котлах отопления чаще всего выступает вода. Она поступает в патрубок, который приварен к нижней части котла. Вода проходит по зазорам между внешней трубой и стенками корпуса котла. За это время она нагревается до нужно температуры, после чего поступает в сердечник (его внутренний диаметр). Затем вода поднимается вверх по трубе к наружным отопительным приборам.

Особенности установки индукционных котлов

Современные индукционные электрические котлы для отопления дома предназначены для установки только в закрытых контурах, с мембранным расширительным баком и циркуляционным насосом. Принудительная циркуляция необходима, прежде всего, потому, что небольшой объем теплообменника и интенсивный нагрев препятствуют созданию естественной циркуляции. Вода закипит прежде, чем создадутся условия для гравитационной циркуляции.

Настенные котлы появились как разновидность отопительных приборов позже, чем их напольные аналоги. Связано это с тем, что потребовалось свести к минимуму главный недостаток напольных конструкций – значительные габариты и массу.

После длительных исследований и разработок инженеры предложили компактный навесной вариант. Как становится понятно из названия, эта конструкция навешивается на стену. Следовательно, компактна и имеет небольшой вес.

Это действительно так. Главное достоинство настенных моделей – вес до 50 кг и удобные габариты. Благодаря этому их можно размещать в любом нежилом помещении, обустраивать топочную не потребуется.

Это достоинство навесных котлов, но и значимый недостаток. Компактные модели не могут быть мощными. В среднем их можно использовать для отопления здания площадью не более 100 кв. м. Поэтому устройства особенно популярны среди владельцев квартир.

Еще одна отличительная особенность навесных моделей заключается в сложности конструкции. Как правило, агрегат вмещает систему наддува, расширительный бачок, циркуляционный насос, автоматику управления и т.д.

Все это оборудование составляет единую систему и заключено под корпусом котла. С одной стороны это очень удобно, поскольку позволяет не задумываться о проблемах с обустройством контура и его дальнейшей эксплуатацией.

Настенный газовый котел

Главная особенность навесных котлов – компактность и малый вес при достаточной мощности. Благодаря этому их можно крепить на стену

Индукционные котлы отопления. Виды и устройство. Работа

Устройство просто нужно включить и настроить, далее оно будет работать само. Однако при поломке, а это вполне может случиться, потребуется квалифицированный и часто дорогостоящий ремонт. Что станет дополнительной расходной статьей бюджета семьи.

Читать далее:  Установка расширительного бака в системе отопления открытого и закрытого типа: виды баков, правила установки

Нужно признать, что по причине сложности конструкции и наличия большого количества деталей, которые могут выйти из строя, срок эксплуатации навесных моделей меньший, чем у напольных.

Навесной котел

Навесной газовый котел требует грамотной обвязки. Выполнять ее лучше специалистам

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.

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.

Недостатки индукционных котлов отопления

  1. Теплоноситель проходит двойной обогрев;
  2. На стенах труб не образовывается накипь, потому что магнитная индукция создает вибрацию на высоких частотах. Котел прослужит очень долго;
  3. Минимальное время обогрева даже в сравнение с ТЭНами. Это обусловлено меньшей степенью инерции;

Многие устройства имеют специальный пульт управления. Он позволяет задавать параметры тепла помещения.

Выбирая котел определенной мощности, рассчитывать ее надо следующим образом: на один квадратный метр площади понадобится 60 ватт. Если в доме, где планируется установить котел, жильцы не живут постоянно, то данный показатель можно сократить.

На дом с площадью в 120 метров квадратных достаточно индукционного котла, с мощностью в 60 кВт.

Котлы не требуют специального помещения для установки и монтажа дымохода
  • Работает и от сети переменного, и от сети постоянного тока. Допускаются низкие показатели напряжения;
  • Нагревательные элементы, которые часто выходят из строя и требуют замены, в этом виде котлов отсутствуют;
  • Вероятность утечек минимизируется за счет общей конструкции котла. Она сварена герметично и надежно;
  • В котлах этого типа полностью отсутствует накипь;
  • Высокая категория пожарной безопасности, а также электрической безопасности. Не нужно устанавливать котел в специально помещение, не требует установления дымохода;
  • КПД 100% и с годами данный показатель не снижается;
  • Гарантия от производителей на сердечник составляет четверть века;
  • Теплоносителем может быть не только вода, а также масла, антифриз. Требования к качеству теплоносителя достаточно мягкие. Менять теплоноситель надо не чаще одного раза в десять лет;
  • Простой самостоятельный монтаж котла;
  • Высокий вес, котел диаметром 12 см и по высоте 45 см будет весить 23 килограмма;
  • Высокая цена. Это один из самых дорогих видов котлов для отопления домов;
  • Подходит лишь для закрытых систем отопления;
  • На расстояние нескольких метров этот котел может создавать волновые помехи. Не рекомендуется располагать рядом с бытовыми приборами;
Читать далее:  Регулируемые вентиляционные решетки - виды, конструкция и монтаж

У этого оборудования  достаточно много положительных черт:

  • Высокая надежность. При наличии автоматики они работают автономно и не требуют постоянного контроля и присутствия человека. В принципе, возможна лишь одна ситуация, которая может повлечь выход из строя котла: при отсутствии теплоносителя в системе корпус-сердечник очень сильно нагревается и может расплавиться. Потому в системах отопления с индукционным котлом необходим контроль уровня теплоносителя в системе.
  • Может использоваться любой теплоноситель. Индукционному электрокотлу все равно, что греть, лишь бы это была жидкость.
  • КПД этого оборудования, как и у любого вида электрокотлов выше 90%. Конкретная цифра зависит от конструкции теплообменника и других конструктивных особенностей конкретной модели.

    Устройство индукционного котла

  • Длительный срок эксплуатации. При правильной эксплуатации данное оборудование может отслужить 30 лет: гореть нечему, так как катушка индуктивности герметично запаяна в корпусе и изолирована от контакта с теплоносителем. Витки накручиваются не вплотную и заливаются специальным защитным составом, так что вероятность пробоя витков тоже невелика. А больше в индукционных котлах ломаться нечему.
  • Простой монтаж и обслуживание. Бытовой отопительный агрегат этого типа представляет собой небольшой отрезок трубы, запаянный с обоих концов. На корпусе есть два штуцера для подключения подачи теплоносителя и обратки, есть шнур для подключения к автоматике. Вот и все. Подключать его действительно просто. Самые маломощные котлы имеют длину в несколько десятков сантиметров, потому расположить их можно под окном, за дверью или просто вместо одного из участков трубы. Есть одна тонкость: если используется система без насосов, то располагать котел можно только вертикально.
    Индукционный котел отопления занимает мало места

    Индукционный котел отопления занимает мало места

  • Высокая эффективность обогрева. Электрический индукционный котел имеет малую инерционность, из-за чего нагрев теплоносителя начинается практически сразу после включения. Также быстро происходит и отключение котла.
  • На нагревательном элементе не образуется накипь. Это происходит по нескольким причинам. Во-первых, сердечник все время вибрирует, так что на нем ничего не может отложиться. Во-вторых, температура теплоносителя не поднимается выше 90оС. В-третьих, система замкнутая и количество теплоносителя ограничено, кроме того использовать можно составы, которые просто не дают отложений. В общем, факт – отложений в котле нет.

Это бесспорные плюсы. Есть еще один, который вызывает очень много пререканий. Продавцы индукционных котлов утверждают, что они более экономичны, чем традиционные ТЭНовые. И называют даже экономию – 30%. Вот вокруг этого и идут постоянные дебаты. Теоретически, чтобы котел выдал 10кВт тепла, потребить он тоже должен 10кВт энергии (электричества). Даже чуть больше, так как КПД не 100% и все равно есть потери. И от способаа нагрева теплоносителя это не зависит.

В принципе все так. Никто закон сохранения энергии не отменял. Но отзывы обладателей таких колов говорят о том, что экономия действительно присутствует, и платят они за отопление электричеством меньше. В чем же тут может быть дело? В том, что руководит системой автоматика, а она включает котел только тогда, когда требуется поднять температуру теплоносителя.

Электрические индукционные  котлы используют не только для отопления дома, но и на производстве

Электрические индукционные котлы используют не только для отопления дома, но и на производстве

Теперь о недостатках. Их не очень много, но они существенны. И самый главный — высокая цена на оборудование. Тут сказать нечего – такое оборудование действительно недешево.Оно как минимум в два раза дороже ТЭНовых котлов. Но большая доля стоимости приходится на автоматику. Из сказанного выше понятно, что чем лучше будет работать автоматика, тем экономнее и долговечнее будет ваше отопление.

К тому же сегодня некоторые фирмы предлагают такие дополнительные функции, как управление работой на расстоянии. Очень привлекательный момент, особенно для тех, кто часто находится в отъезде. На время отсутствия можно выставить минимальную температуру (5-10оС), а к приезду поднять ее до комфортного уровня.

Есть еще один недостаток: по опыту эксплуатации — некоторые модели индукционных электрокотлов во время работы сильно шумят. Но это относится не ко всем моделям, а только к некоторым, невысокой стоимости. Как вариант решения – вынос в отдельное изолированное помещение.

Можно ли сделать индукционный котел своими руками? В принципе, можно. Но точный расчет и детальную схему котла, с указанием параметров всех компонентов вам найти не удастся. Подбирать самостоятельно – долго и совсем непросто. Ведь не просто так котлы эти стоят дорого – чтобы добиться максимального КПД и минимального расхода, нужна идеально сбалансированная схема.

Читать далее:  Пылесос Samsung SC4520: обзор функций, параметры сравнение с конкурентами

Индукционные котлы отопления. Виды и устройство. Работа

Требуется не просто организовать нагрев корпуса, а еще рассчитать с какой скоростью и в каком объеме должна циркулировать жидкость, чтобы избежать перегрева.  К тому же потребуется автоматика, с ней тоже достаточно много хлопот. Оборудование высокотехнологичное и самостоятельная его разработка проблематична.

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.

Устройство индукционного котла

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.

КПД индукционного котла очень высокий и близок к 98%, как и у ТЭНовых котлов или электродных котлов. Не секрет, что на индукционные электрокотлы для отопления частного дома цена выше, чем на обычные ТЭНовые котлы. Затраты на материалы, блок автоматики и инвертор увеличивают стоимость агрегата. Как и любые технические устройства индукционные котлы отопления имеют преимущества и недостатки.

Основные типы индукционных котлов

Прежде, чем купить индукционный электрический котёл отопления для дома нужно выбрать, какой вид наиболее подходящий.

В продаже имеются две разновидности – индукционные котлы SAV и вихревые (ВИН), имеющие характерные отличия.

Котлы этого типа не требуют применения инвертора. Напряжение сети 50 герц подается на обмотку (индуктор). Вторичная обмотка в виде системы металлических труб теплообменника очень быстро нагревается токами Фуко. Нагретый теплоноситель движется в контуре принудительно с помощью циркуляционного насоса.

Это индукционные котлы нового поколения для их работы необходим инвертор – преобразователь частоты электрической сети. Такое техническое решение позволило сделать прибор компактным и более легким, чем котлы типа SAV. Теплообменник изготовлен из ферромагнитного материала, а магнитопроводом и вторичной обмоткой является не только теплообменник, но и корпус котла.

В комплект входит блок автоматики, насос и циркуляционный насос, поэтому на электрический индукционный котел отопления цена самая высокая около 38 тысяч рублей.

Индукционный котел – самый лучший источник тепла

С любой точки зрения нет ничего проще, надежнее и лучше для отопления, чем электрический котел. Найденные в сети на индукционные котлы для отопления частного дома отзывы подчеркивают только один недостаток – цена электроэнергии, будь она сопоставима с ценой газа, 99% населения навсегда бы отказалась от применения газовых котлов.

Экономичность использования

По сравнению с ТЭНовыми котлами индукционные котлы стоят намного дороже. Но, необходимо понимать, что, чем холоднее на улице, тем быстрее новый индукционный нагреватель окупиться. ТЭНовые котлы, такого же качества и со схожими эксплуатационными свойствами, быстрее выходят из строя. Это связано с тем, что на ТЭНах будет образовывать накипь.

Накипь в полмиллиметра снижает теплоотдачу на 10%. Чем больше слой накипи, тем хуже будет теплоотдача котла.

Индукционные котлы способны сэкономить до 30% энергии

Если сравнивать мощность ТЭНовых и индукционных котлов в зависимости от времени эксплуатации, то первая категория за четыре года использования потеряет 40% мощности. Индукционные котлы относятся к энергосберегающему оборудованию, они способны снизить эксплуатационные расходы на 30% и даже более.

Индукционные котлы – отличное решение для отопления жилых домов. Несмотря на первоначальную дороговизну, эти приборы практически не могут выйти из строя. Потому что они не имеют элемента нагрева. А отсутствие разъемных соединений полностью исключит протечку системы.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
ManRem
Adblock
detector