+7(499) 136 06 90

+7(495) 704-31-86

[email protected]

Индукционные котлы отопления


Устройство индукционных котлов, принцип их работы, сравнение с моделями конкурентов

Индукционные котлы в наше время пользуются достаточно высокой популярностью среди потребителей. Это обусловлено тем, что они имеют высокий коэффициент полезного действия, а значит электроэнергии потребляют значительно меньше, чем другие котлы. Работа котла основана на принципе электромагнитной индукции, что является абсолютно новым принципом подачи энергии для силовой бытовой техники.

Устройство и принцип работы индукционных котлов

При подаче переменного напряжения на ввод катушки на ней образуется переменное электромагнитное поле, которое замыкается ближайшим электростатическим путем через корпус аппарата и сердечник, который вставлен внутри катушки и наводит на них низковольтное напряжение. В принципе, можно было бы и без сердечника обойтись, но его вставляют для увеличения площади теплоотдачи. Под воздействием переменного наведенного электромагнитного поля в металле сердечника и корпуса возникают так называемые вихревые токи. По-другому их называют токами Фуко по имени первооткрывателя. Именно они и нагревают металл. Вода отбирает тепло от корпуса и сердечника и разносит тепловую энергию по зданию.

Индукционный котел состоит со следующих основных конструктивных частей:

Все остальные конструкционные детали используются для удобства эксплуатации и в дизайнерских целях. Существуют упрощенные, самодельные индукционные котлы, в которых сердечником служит обыкновенная металлическая труба, которая заполнена теплоносителем.

Сравнение индукционного котла с ТЭН- котлами

Оба вида устройств являются преобразователями электрической энергии в тепловую. КПД в обоих видах устройств одинаковая — почти 100%, поэтому в этом плане они равноценные. Индукционные котлы значительно дороже, но практика показала, что за 5 — 7 лет эксплуатации за счет обслуживания (замена перегоревших нагревательных элементов) ТЭН- котла их стоимость выравнивается.

Скорость нагрева одинакового объема теплоносителя равными по потребляемой мощности котлами этих видов преобразовательных устройств электрической энергии в тепловую — тоже одинаковая.

Индукционный котел имеет много эксплуатационных преимущества, потому что у него намного большая площадь отдачи тепла теплоносителю, чем в ТЭН- котла.

Основные отличия:

  1. Разность между температурой нагревательного элемента индукционного котла и Т* теплоносителя 10 — 15* С и они разогреваются вместе. На нагревательном элементе индукционного котла накипь практически не образуется. По данной причине его нагревательный элемент даже теоретически выйти со строя не может.
  2. ТЭН нагревается от того, что через его проводник с повышенным сопротивлением протекает ток, поэтому в любом случае он нагревается до заданных 600 — 750* С и теплоноситель на его поверхности всегда кипит. Из-за этого ТЭН быстро обрастает накипью. От этого теплоотдача уменьшается, и ТЭН в конце концов перегорает.
  3. В индукционном котле можно использовать разные теплоносители, даже нефтепродукты, если их не перегревать свыше 70* С.
  4. В ТЭН- котлах можно использовать теплоносителем только воду и к тому же лучше всего дистиллированную.
  5. В обслуживании ТЭН- котлы менее практичные, чем индукционные, потому что переходной контакт между проводником электроснабжения и проводником самого ТЭН- а постоянно перегретый, из-за этого окисляется и ослабляется. Необходимо постоянно следить за тем, чтобы проводник электроснабжения не отгорел; в противном случае при отгорании — может быть повреждено резьбовое соединение ТЭН- а; и такой рабочий нагревательный элемент приходится менять. этой проблемы в индукционных котлах не существует, потому что связь его нагревательного элемента с электроснабжением осуществляется через электромагнитное поле переменного тока.
  6. Индукционные котлы можно ставить в любом, даже не в обособленном месте. Они пожаробезопасны и работают бесшумно.
  7. Индукционные котлы обеспечивают электрическую безопасность человека гораздо высшую, чем ТЭН- котлы, потому что сам ТЭН может перегорать двояко: а) с разгерметизацией корпуса; в этом случае разогретый нихром от попадания на него воды рассыпается — опасности попадания человека под напряжение нет; б) без разгерметизации корпуса; в этом случае разогретый нихром может прилипнуть к корпусу ТЭН- а. Нагревательный элемент продолжает работать, и через воду металлический корпус котла оказывается под напряжением.
  8. Индукционную катушку индукционного котла при мощностях 3 КВт и больше на 50 Гц маленькой и компактной сделать пока что не удается. Поэтому ТЭН- котел имеет намного меньшие габариты при той же мощности, чем индукционный котел.
  1. Электрические устройства для обогрева помещений с экономической точки проигрывают котлам на органическом топливе, потому что цена 1 КВт-часа электроэнергии стоят значительно дороже, чем тот, что полученный из органического топлива.
  2. Отсутствие выбросов продуктов горения в атмосферу, а значит сохранение чистоты при работе, является преимуществом электрических котлов.
  3. Более высокая степень пожарной безопасности является тоже преимуществом электрических котлов.
  4. Не нужны помещения для хранения запасов твердого топлива.
  5. По возможности устройства автоматического управления обогревом помещения современные газовые котлы не уступают электрическим.
  6. Использование именно кабельной продукции с двойной изоляцией для подключения электрических котлов мощностью 3 КВт и более является необходимым условием их надежной работы.
  7. Жесткая привязанность к системе электроснабжения дома уменьшает степень независимости индивидуального отопления.
  8. Установка газового котла связана с множеством хлопотных согласований и постоянного контроля газовой службы, потому что он является объектом, который несет повышенную опасность жизни человека.

В таблице представлены индукционные котлы приблизительно равной мощности. Сразу же бросается в глаза разнобой цен и заявленная площадь обогрева помещений. Вероятно, что в стоимость закладывается и устройства автоматики, но о них в технических характеристиках ничего не сказано. И трудно сказать, почему производители заявляют площадь обогрева помещений, а не объем. К тому же, не указана температура окружающей среды.

Отзывы потребителей

Почему индукционные котлы значительно дороже котлов на ТЭН-ах или на электродах, мне не понятно. Я сделал котел сам, и он мне обошелся никак не больше 5 — 6 тысяч рублей. Даже с устройством автоматики. Ведь и катушку не нужно делать с медного или алюминиевого провода. Достаточно вязальной проволоки в 2 мм диаметром. Новинка? Так этой новинке столько же лет, как и трансформатору. А то, что индукционный нагреватель лучше, сомнений нет. Особенно, если он работает постоянно и отбор тепла сбалансирован с его приходом.

Сергей Матвеев, 53 года, г. Калуга

Я установил котел для того, чтобы во время моего отсутствия поддерживал температуру 7 — 8 градусов тепла. Постоянно им отапливать помещение не выгодно. Значительно дешевле — газом. Только газ на 7 дней бросать опасно. Для моих целей достаточно 3 КВт. В системе антифриз. Так что не страшно, что размерзнет, если отключат электричество. А то, что не надежный, так это не правда 10 лет пользуюсь и ничего в нем не выходило со строя. ТЭН- ы в этом отношении похуже.

Если дом холодный, то чем не грей — все равно плохо. Если утеплить хорошо окна, двери, балкон, то и бытового обогревателя достаточно.

Ромашкина Саша, г. Старый Оскол.

Сплошное надувательство! Купил 3 котла SAV и теперь сожалею об этом. В интернете на их странице о достоинствах начитался, сравнения с другими котлами. А это все ложь и «провокация» на покупку — не больше. За круглую сумму продают барахло и металлолом. Из 3-их ни один не работает так, как писано в рекламе. 5-ти киловаттник настроил на 60 градусов. Автомат постоянно отбивает нагрузку. Обратился в фирму. Отвечают — везите к нам, в Москву, проверим, настроим. Ближний свет тащить 50 кг. SAV стоит дороже всех электрических котлов в 3 — 5 раз. Вот только проблема в том, что примитивные ТЭН- котлы и электродники (это по словам фирмы SAV) греют как положено в течении многих лет и ни у кого не спрашивают. А их котлы 60 градусов не могут выдать. Предупреждаю всех — хотите заплатить дорого и мучиться потом? Покупайте котел SAV. Убедился на своем опыте.

Потребитель. Россия.

  • Автор: gudzyk
  • Распечатать

teplo.guru

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.

Индукционный котел отопления

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.

Схема нагрева жидкости в индукционном котле отопления

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.

Принцип действия индукционного котла

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.

Схема подключения индукционного котла к системе отопления

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.

Так может выглядеть самодельное индукционное устройство

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.

Самодельный индукционный котел из трансформатора

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.

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.

stroyvopros.net

Индукционный котел отопления: достоинства и недостатки

При планировании устройства любой отопительной системы, как в загородном доме, так и на даче, большинство хозяев стараются разрешить проблему больших расходов на энергоносители за счет монтажа такого оборудования, как индукционный котел отопления. Помимо экономии по затратам электроэнергии, его технические характеристики таковы, что обеспечивают возможность обходиться без каких-либо вредных для окружающей среды выбросов и его эксплуатация не несет никакой реальной опасности для человека.

Существенным плюсом такого оборудования, как индукционный котел, является возможность его конструирования самостоятельно. В настоящей статье будет рассмотрен принцип функционирования индукционного котла, его устройство, а также достоинства и недостатки.

Устройство индукционного котла

Прежде чем приступить к установке такого оборудования, как индукционный котёл отопления цена которого соответствует его качеству, необходимо знать, что для этого потребуется практически полное переоборудование всей системы по отоплению дома. Это относится как к самодельным конструкциям, так и приобретенной технике.

Следует знать, что индукционный котел отопления технические характеристики которого соответствуют стандартам отопительного оборудования, функционирует идентично электрическому индуктору, как с первичной, так и вторичной обмотками. А про электроотопление более подробно можно прочитать в нашей статье «Отопление дома электричеством – дешево и эффективно».

В первичном контуре осуществляется изменение электроэнергии в вихревые потоки, которые создают магнитное поле. Это поле движется на вторичную обмотку, которая является главным нагревательным элементом оборудования. Именно тут происходит вырабатывание тепловой энергии, нагревающей теплоноситель.

Следует знать, что индукционные котлы отопления имеют корпус, который состоит из следующих компонентов:

  1. электро- и теплоизоляция;
  2. внешний контур;
  3. сердечник.

Обычно, корпус приобретенного в магазине устройства обладает обмоткой цилиндрической, а самодельный индукционный котел отопления отзывы по эксплуатации которого большей частью положительные, характеризуется тороидальной обмоткой.

Нужно знать, что индукционные котлы цена которых привлекательна, обладают очень высоким КПД, порядка 97%, что и объясняет их высокую экономичность при эксплуатации.

От обычных отопительных устройств, индукционные системы отличаются следующими характеристиками:

  • теплоноситель в них нагревается дважды;
  • меньший отрезок времени нужен для прогрева всей системы отопления;
  • благодаря наличию магнитной индукции обладают защитой от накипи трубопроводов и стенок котла;
  • простота в работе и отсутствие сложного технического обслуживания.

Благодаря простому устройству такого агрегата, многие владельцы домов и загородных дач самостоятельно изготовляют индукционные котлы отопления купить которые тем не менее есть возможность в любом магазине оборудования для отопления.

Достоинства индукционного котла

На сегодня индукционные котлы отопления отзывы по эксплуатации которых в основной своей массе положительные, нареканий у пользователей оборудования не вызывают. А достоинств у агрегата большое количество.

Плюсы индукционных котлов:

  1. Характеризуются высокой надежностью. Наличие автоматики обеспечивает этим котлам надежность работы, не требующей регулярного присутствия, а также контроля человека. Агрегат может сломаться только по причине полного отсутствия теплоносителя, что приводит к перегреву сердечника или к его расплавлению.Во избежание этого, необходимо контролировать уровень теплоносителя.
  2. Можно использовать практически любой теплоноситель, основное условие – это должно быть жидкое вещество.
  3. Сегодня индукционный котел купить можно в любом магазине оборудования для отопления, тем более что агрегат характеризуется КПД более 90%. Окончательный КПД зависит от конструкции теплообменника, а также особенностей каждой конкретной модели в отдельности.
  4. Высокая длительность эксплуатации. Поскольку в котле нечему гореть, его катушка индуктивности герметично запаивается и никак не контактирует непосредственно с носителем тепла, а витки покрыты защитным составом, что значительно снижает возможность их пробития. К тому же ломаться больше нечему.
  5. Отличается индукционный нагреватель для отопления от других систем отопления (о существующих системах отопления можно прочитать здесь) и своей простотой в обслуживании и монтаже. Внешне это оборудование является всего лишь отрезком трубы, который запаян с 2-х концов. Имеются 2 штуцера, посредством которых к котлу подается теплоноситель и обратка. Есть еще шнур, подключающий автоматику.
  6. Занимает сравнительно мало места. Длина средних котлов равняется всего паре десятков сантиметров, что способствует их размещению где угодно. Если система функционирует без своего насоса, то агрегат можно монтировать только вертикально.
  7. Обладает высокой эффективностью обогрева. Так как инерционность агрегата мала, то носитель тепла нагревается непосредственно после включения.
  8. На нагревательном элементе не формируется накипь, что объясняется несколькими причинами: сердечник регулярно вибрирует, что препятствует оседанию отложений, к тому температура носителя не больше 90 градусов Цельсия. А так как система характеризуется замкнутостью и масса теплоносителя ограничена, то в качестве носителя можно использовать составы, которые не дают отложений.

Недостатки индукционных котлов

После того, как были перечислены основные плюсы индукционного котла, следует упомянуть и о его недостатках. Следует заметить, что индукционные котлы отопления цены которых можно найти в интернет магазинах обладают небольшим количеством минусов. Тем не менее, они довольно-таки серьезные, что требует их перечисления.

Недостатки индукционного котла отопления:

  • Значительная стоимость агрегата. Стоимость оборудования почти в 2 раза выше стоимости тэновых котлов. Высокая цена главным образом связана с наличием автоматики, что в свою очередь обеспечивает высокую экономичность и долговечность работы индукционного котла.
  • Обязательное наличие электроэнергии. Индукционные котлы будут работать только при наличии электроэнергии, а если электричество отключат – придется мерзнуть. Эту проблему можно решить приобретением дизель генератора.
  • Значительный шум при функционировании. Однако такой недостаток присутствует не у всех моделей, а только у бюджетных агрегатов. Исправить такую неприятность легко – просто нужно вынести оборудование в достаточно изолированное помещение.

Как можно видеть, достоинств у индукционного котла значительно больше, чем недостатков. По этой причине если есть возможность, то такое оборудование будет являться идеальным выбором для приобретения.

Оборудование нового поколения

Следует заметить, что индукционные котлы являются отопительным оборудованием нового поколения, что объясняется их мощностью, практичностью и экономичностью. К тому же сейчас купить индукционный котел отопления можно в любом магазине оборудования для обогрева дома.

Используя в работе электроэнергию, этот индукционный агрегат в состоянии наполнить теплом, как обычный дачный домик, так и большое помещение, где находится производство.

А самое главное, не придется значительно тратиться на трудоемкую установку, а также на сложное обслуживание.

spetsotoplenie.ru

Индукционный котел отопления: принцип работы, достоинства и недостатки

Электрические индукционные котлы отопления позиционируются как очень экономичные средства обогрева жилья. В этой статье мы попытаемся трезво оценить эти устройства: расход электричества, удобство использования и прочие особенности решения.

На фото — герой нашей статьи.

Что это такое

Индукционный отопительный котел, как вполне логично следует из названия, использует принцип электромагнитной индукции. Если намотать из толстой проволоки катушку и пропустить через нее достаточно большой ток — в ней и, отчасти, вокруг нее возникнет электромагнитное поле.

Если поместить в катушку сердечник из любого ферромагнетика (говоря попросту — металла, к которому липнет магнит) — в нем возникнут вихревые токи, которые неизбежно заставят частицы металла двигаться быстрее. Нагреют.

А теперь давайте намотаем катушку на трубу из диэлектрика, а внутри любым способом закрепим стальной сердечник. Осталось вставить получившуюся конструкцию в контур отопления — вот, собственно, и готов, сделанный своими руками индукционный электрический котел отопления.

Принцип работы прост и понятен:

  • Потребляемая электроэнергия преобразуется в электромагнитное поле.
  • Его энергия тратится на нагрев сердечника.
  • Сердечник отдает избыточное тепло теплоносителю — воде, маслу или этиленгликолю.
  • Быстрый и сильный нагрев воды или другой жидкости в определенной области порождает в ней конвекционные потоки. Нагревшийся теплоноситель расширяется и стремится вверх. Создающийся перепад достаточен для работы контура умеренной протяженности; если нужно ускорить циркуляцию теплоносителя — используется обычный циркуляционный насос отопления.

Как видите, принципиальная схема устройства очень проста.

Обратите внимание: конструкция позиционируется как инновационное сверхэкономичное решение, позволяющее расходовать на 20-30 процентов меньше электроэнергии.

Мифы и реальность

Любой продавец заинтересован в продаже своего товара и ради того, чтобы его покупали, вполне способен исказить факты. Давайте проанализируем все основные тезисы, упоминающиеся в рекламе этого типа нагревательных устройств.

Новизна

Тезис: перед нами инновационная разработка, основанная на новом физическом принципе.

Реальность:

  • Явление индукции было открыто Майклом Фарадеем почти два века назад — в 1831 году.
  • В металлургии индукционные плавильные печи массово применяются со второй половины 20-го века.
  • Ни новые материалы, ни какие-то высокие технологии при изготовлении индукционных котов не применяются.

Вывод: давно известный принцип работы используется лишь для того, чтобы создать и занять новую рыночную нишу.

Сэр Майкл Фарадей оспаривает новизну принципа.

Экономичность

Тезис: индукционные котлы для отопления дома позволяют экономить электричество, потребляя при той же теплоотдаче на 20-30 процентов меньше аналогов.

Реальность:

  • Любой электрический прибор прямого нагрева, не совершающий механической работы (то есть не перемещающий никакой массы против вектора гравитации), преобразует 100% потребляемой электрической мощности в мощность тепловую. КПД может различаться лишь за счет рассеивания тепла вокруг котла вместо нагрева теплоносителя.

Заметьте: если котел размещен в отапливаемом помещении — это тепло не теряется, а опять-таки идет на подогрев воздуха.

  • Эффективность нагрева теплоносителя определяется температурой нагревательного элемента. В случае ТЭНа ее приходится искусственно ограничивать; монолитный сердечник может разогреваться почти до точки плавления. В рекламных заявлениях часто приводятся результаты эксперимента, в котором индукционный котел нагрел фиксированный объем теплоносителя до определенной температуры за 3 часа, в то время как ТЭНовому на это понадобилось шесть. При этом затраты электроэнергии были незначительно меньше, нежели у индукционного.

    Авторы эксперимента демонстративно игнорируют тот факт, что за 6 часов любой контур отопления рассеет намного больше тепла, чем за 3. Законы физики просты: чтобы получить киловатт-час тепловой энергии методом прямого нагрева с помощью электричества, нужно потратить киловатт-час электроэнергии. Точка.

  • Большое количество тепла неизбежно будет выделяться на самой индуктивной катушке — просто потому, что она представляет собой проводник с ненулевым сопротивлением и текущим в нем большим током. Нецелевое рассеивание тепла будет определяться качеством внешней теплоизоляции котла. Впрочем, если он расположен в доме — опять-таки тепло пойдет на его обогрев.

Выводы: мы имеем дело с манипулированием информацией ради подъема продаж.

Если верить маркетологам, можно предположить, что внутри индукционного котла спрятан вечный двигатель.

Долговечность

Тезис: срок безотказной службы устройства превышает 25 лет. Оно крайне надежно по сравнению с традиционными отопителями и не нуждается в обслуживании.

Реальность:

  • Котлы этого типа не содержат ни одной подвижной детали. Механический износ отсутствует как класс.
  • Медная обмотка достаточной толщины при должном охлаждении теплоносителем будет служить неограниченно долго. Межвитковый пробой из-за плохой изоляции ей тоже не грозит: катушка наматывается не виток к витку, а с небольшими промежутками между ними.
  • Сердечник при нагреве неизбежно будет подвергаться эрозии водой и пузырьками пара, постепенно разрушаясь. Однако при его достаточной толщине это очень долго не станет проблемой.
  • Схема управления котлом должна содержать несколько довольно мощных транзисторов (ей придется управлять большими токами). Срок службы полупроводников редко превышает 10 лет; впрочем, он в большой степени определяется тонкостью техпроцесса.

Грубо говоря, транзисторы, произведенные 30 лет назад, живут в несколько раз дольше нынешних. Здесь все зависит от примененной элементной базы.

Выводы: отопительные индукционные котлы вполне могут быть куда более долговечными по сравнению, как с традиционными ТЭНовыми устройствами с их ограниченным сроком службы нагревательных элементов, так и с электродными, в которых анод неизбежно растворяется в воде за несколько лет.

В самом деле, чему ломаться в столь простом устройстве?

Неизменность характеристик

Тезис: для традиционных котлов характерно падение мощности благодаря накипи на нагревательных элементах. Здесь же характеристики неизменны.

Реальность:

  • Реклама несколько переоценивает вред от накипи. В замкнутом контуре большому количеству известковых отложений неоткуда взяться; да и теплопроводность слоя отложений не настолько низка, чтобы серьезно теплоизолировать ТЭН.
  • Применительно к сердечнику индукционного котла, однако, утверждение представляет собой чистую правду: накипь на нем практически не образуется даже в том случае, если вода богата известью.

Вихревые токи заставляют сердечник вибрировать, да и вскипающие у его поверхности мельчайшие пузырьки воды (при максимальной мощности, разумеется) разрушают любую накипь.

Выводы: в данном случае реклама говорит полуправду. Достоинства предлагаемого решения не преувеличиваются; зато переоцениваются недостатки конкурирующей технологии.

Эта каноническая фотография ТЭНа после нескольких лет эксплуатации — явное преувеличение проблемы.

Бесшумность

Тезис: устройство работает абсолютно бесшумно, выгодно отличаясь этим от альтернатив.

Реальность:

  • Электрический котел отопления любого типа не издает при своей работе громких звуков. Просто в силу своего устройства: нагрев воды не требует никаких акустических колебаний.
  • Бесшумным индукционный нагреватель будет лишь в том случае, если для циркуляции воды используется порождаемая им конвекция. С другой стороны, ТЭНовые котлы всегда снабжаются насосами, которые вовсе не беззвучны.
  • Если в контуре с нагревателем интересного нам типа большое гидравлическое сопротивление вынуждает применить насос — уровень шума будет таким же, как у ТЭНового котла.

Выводы: рекламное заявление правдиво только при специфичных условиях. Они выполняются далеко не всегда.

Компактность

Тезис:  индукционные отопительные котлы имеют небольшие размеры, благодаря которым могут монтироваться в любом помещении.

Реальность: при разумной мощности это действительно так. Устройству не нужна сколь-нибудь большая емкость, в которой нагревательные элементы греют теплоноситель: он представляет собой всего лишь отрезок трубы с намотанной на него катушкой.

Нюанс: в ТЭНовых электрических котлах существенную часть объема корпуса занимают циркуляционный насос и расширительный бак.

Выводы: в целом заявление абсолютно правдиво.

Иногда размер имеет значение.

Безопасность

Тезис: устройство абсолютно безопасно.

Реальность: при утечке теплоносителя сердечник, оставшийся без охлаждения, расплавит крепление и корпус в считанные секунды. Положиться можно только на автоматическое отключение при перегреве или датчик давления.

Выводы: в плане безопасности эксплуатации конструкция ничем не отличается от конкурирующих решений.

Общая оценка

Перед нами удобное и компактное устройство для обогрева без каких-либо конструктивных недостатков. Цена котла этого типа примерно вдвое превышает стоимость ТЭНового нагревателя. При этом ни реальной экономии, ни каких-либо других чудес ждать от него не приходится.

Инструкция по монтажу вполне стандартна:

  • В контуре должен присутствовать расширительный бачок;
  • Для приборов мощностью от 7 КВт нужны 380 вольт;
  • В системе с естественной циркуляцией котел монтируется строго вертикально;
  • Для приборов большой мощности или в контуре с высоким гидравлическим сопротивлением обязательна установка циркуляционного насоса в систему отопления.

Для увеличения тепловой мощности несколько котлов могут объединяться в каскад.

Как обычно, некоторое количество дополнительной информации об индукционных нагревателях вы найдете в видео в конце статьи. Теплых зим!

otoplenie-gid.ru


Смотрите также