Индукционный котел отопления: устройство, виды, достоинства и недостатки

На рынке бытовой техники котел индукционного нагрева остается новинкой, хотя популярность такого инновационного решения стремительно растет. Между окотлов электрический электрический индукционные модели составляют около 30%. Чем этот агрегат отличается от конкурентов с обычными ТЭНами или электродами?

Мы расскажем вам все о принципе работы и уникальных преимуществах оборудования, работа которого основана на использовании индукции. В предлагаемой нами статье приведены и подробно описаны его разновидности. Наши советы по установке помогут вам легко оборудовать или модернизировать систему отопления коттеджа, магазина или склада.

Особенности конструкции и эксплуатации

Индукционный котел может генерировать тепло и тепло в окружающей среде благодаря электромагнитной индукции. Это физическое явление было обнаружено Фарадеем во время его экспериментов с цилиндрическим магнитным стержнем, вокруг которого была намотана медная проволока.

Устройство индукционного блока

Современный котел индукционного нагрева также включает индуктор и сердечник. Когда через катушку проходит переменный электрический ток, создается электромагнитное поле.

Поле генерирует вихревые электрические токи, которые нагревают сердечник, от которого тепло передается теплоносителю. Количество этого тепла определяется формулой Джоуля-Ленца.

Котел индукционного нагрева представляет собой сложный многокомпонентный агрегат. Чтобы лучше понять принцип работы индукционного устройства, стоит вспомнить школьный курс физики

Котел индукционного нагрева состоит из двух основных частей. В одном из них, состоящем из катушки и сердечника, создается магнитное поле. Вторая часть – теплообменник с рабочим телом (теплоносителем).

Функцию теплоносителя выполняет обычная вода или смесь воды с этиленгликолем. Возможно использование других жидкостей, выбор которых зависит от конкретной модели котла.

Система отопления с индукционным котлом всегда подключена к замкнутому контуру. В схему подключения также входит мембранный бак, который необходим для приема лишней воды, возникающей из-за ее теплового расширения. Если такой бак не входит в комплект поставки, его необходимо приобретать отдельно.

Специфика использования в отопительных контурах

Индукционные котлы предназначены для работы в системе с принудительной циркуляцией. Поэтому на схеме подключения обязательно должен быть циркуляционный насос, стимулирующий движение рабочей жидкости по контуру отопления.

Такая необходимость обусловлена ​​относительно небольшими объемами теплообменников: из-за быстрого нагрева вода внутри них закипает быстрее, чем гравитационная циркуляция.

Индукционные котлы поставляются в комплекте с пультом дистанционного управления, предназначенным для автоматизации работы систем отопления

В многоконтурных системах циркуляционные насосы устанавливаются на каждый контур. Если в доме есть система теплых полов, в комплектацию обязательно должны входить распределительный коллектор и дополнительный насос.

Система управления котлом включает в себя, помимо термостата и датчиков температуры, так называемую группу безопасности, предназначенную для предотвращения перегрева, избыточного давления и прочности на разрыв деталей.

В группу безопасности обычно входят манометр, воздухозаборники и предохранительные клапаны. Защита от перенапряжения сделана с использованием автоматических компонентов. Соединение отдельных частей увеличивает их защиту. Компоненты безопасности обеспечивают безопасную и бесперебойную работу котла.

Схема сборки системы индукционного котла отопления должна включать в себя расширительный бак и группу безопасности, предотвращающую превышение давления в замкнутом контуре

Бытовые индукционные котлы в зависимости от номинальной мощности работают с напряжением 220 В или 380 В с частотой тока 50 Гц электрический бойлер для подключения к сети необходимо будет проинформировать местную энергетическую компанию (поставщика электроэнергии) и получить ее разрешение.

Подключение может быть однофазным или трехфазным. Провода, используемые для подключения блока питания, должны иметь соответствующее сечение.

В индукционных приборах нагрев регулируется путем его циклического включения и выключения. Этому процессу способствуют датчики температуры (термопары), включенные в систему управления.

Индукционный котел в разрезе, показывающий направление движения теплоносителя. В холодном состоянии теплоноситель поступает через нижний патрубок и после нагрева подается через верхний патрубок в систему отопления

Пользователь устанавливает оптимальный температурный режим, и котел после нагрева теплоносителя до определенной температуры автоматически отключается, а после охлаждения снова включается.

Благодаря непрерывному циклу нагрева теплоносителя в отапливаемых помещениях поддерживается комфортный микроклимат. Во многих моделях отображаются данные о температуре и другие рабочие параметры, что упрощает контроль работы оборудования.

В качестве опции котлы индукционного нагрева оснащаются модулями GSM для контроля температуры в помещении и управления с помощью смартфона из любой точки мира, где есть подключение к Интернету. По возвращении из отпуска или командировки есть возможность заранее включить отопление и подготовить дом к приезду

Разновидности индукционных котлов

Все модели индукционных котлов работают по одному принципу, но есть различия в их конструкции. По этому критерию их условно делят на несколько типов, о которых речь пойдет ниже.

Покров котлы. Корпус котла цилиндрический. В корпусе находится индуктор. Теплообменник работает как внутри, так и снаружи змеевика.

Рабочая жидкость, поступающая во входную трубу, проходит через теплообменник, нагревается и попадает в отопительный контур через верхнюю трубу котла саван типа в России производит NPK «INERA“. Они известны на рынке под торговой маркой SAV.

Котлы с объемными теплообменниками. Этот вид котлов еще называют индуктивнымипроводящий… Агрегат имеет металлический корпус в форме цилиндра.

В корпусе находится индукционная катушка с ферромагнитным стержнем, которая действует как теплообменник. Индуктивнопроводящий котлы на рынке представлены серией ВИН. Производитель – Завод теплового оборудования “Альтернативная энергия».

Котлы с трубчатым теплообменником. Классические индукционные котлы имеют теплообменник в виде ряда труб, окружающих индуктор. Первым на рынке был именно такой агрегат.

Индукционные котлы с инверторами. Индукционный котел можно дополнить инвертором, в котором постоянный электрический ток от аккумуляторов преобразуется в высокочастотный переменный ток и только потом поступает на индуктор.

Это решение помогает получить вихревые токи, необходимые для выработки тепла при отсутствии основного источника питания.

Использование инвертора в цепи с индукционными котлами позволяет стабилизировать питание электрооборудования и защитить их от скачков напряжения в сети

Что нужно знать об установке?

В комплект поставки электрооборудования входит технический паспорт с подробным описанием характеристик и инструкция, в которой указаны правила монтажа и эксплуатации. Монтаж котлов необходимо производить согласно прилагаемой инструкции.

В случае возникновения неисправностей, например, если в системе нет насоса принудительной циркуляции, котел может быть снят с гарантийного обслуживания. Поэтому производители рекомендуют привлекать к установке опытных сантехников или квалифицированных сотрудников организации, продавшей электрооборудование.

Индукционный котел может быть интегрирован в существующую систему отопления в качестве основного или резервного при параллельном подключении. Что касается места установки, то в обязательном порядке соблюдайте общепринятые правила для всех электронагревательных приборов.

Обогреватель должен находиться на расстоянии не менее 80 см от потолка и пола. Зазор от стены должен быть не менее 30 см. Как и любое мощное силовое оборудование, индукционный котел необходимо заземлить по ГОСТ 12.2.007.0.

Сечение кабеля, используемого для подключения индукционного котла, рассчитывается исходя из мощности прибора. Электропроводка прокладывается в кабельных каналах или гофрирована

Преимущества индукционных котлов

Индукционные котлы имеют множество абсолютных и сравнительных преимуществ, в том числе следующие:

  • самая высокая эффективность из всех электрические котлы;
  • неизменность энергетических характеристик;
  • минимальные требования к теплоносителю;
  • большая надежность;
  • запись большой продолжительности;
  • умение работать самостоятельно;
  • легкий монтаж без системы вентиляции;
  • система автоматического управления;
  • нет необходимости в доставке и хранении топлива:
  • нагреть теплоноситель до 95 градусов;
  • высокий уровень безопасности.

Устройство преобразует электрическую энергию в тепловую с КПД 98-99%. Для разогрева охлаждающей жидкости требуется 7-10 минут. Простая конструкция без движущихся механических частей, стальные сплавы, используемые в качестве строительных материалов, делают индукционные котлы рекордным сроком службы.

Одно лишь повреждение может повредить такое оборудование электрическая изоляция… Но как показывает практика эксплуатации трансформаторов, которые по своей конструкции во многом схожи с индукционными котлами, они действительно способны прослужить многие десятилетия.

По заверениям производителей агрегаты, работающие за счет электромагнитной индукции, обеспечивают бесперебойный обогрев помещения в течение 100 тысяч часов, или 30 отопительных сезонов. К тому же их мощность со временем не уменьшается, чего нельзя сказать об электродах и обычных теновые котлы.

Индукционные котлы могут использоваться как основное, так и дополнительное оборудование. Например, подготовка теплоносителя для нерегулярно используемой системы теплых полов

Те же причины, которые определяют долговечность и повышенную надежность индукционных нагревателей, одновременно снижают эксплуатационные расходы. Индукционный котел не требует регулярного обслуживания и ремонта, что позволяет экономить деньги.

По сравнению со многими другими видами топлива использование электричества для отопления домов остается наиболее прибыльным. Прежде всего это касается не газифицированный расчеты.

Сертифицированная конструкция индукционного котла предотвращает короткие замыкания. Производители заявляют, что любая модель относится к высшему классу электробезопасность… Индукционный котел не следует путать с микроволновой печью, так как для его работы используется другая частота электрического тока.

Нагрев теплоносителя в индукционном котле происходит равномерно: перепад температур в системе не более 30 ° С. То есть отсутствуют локальные перегрева, способные привести к возгоранию, что делает такие агрегаты пожаробезопасными.

Из-за намагничивания теплоносителя, незаметных для окружающих мелких вибраций и турбулентных завихрений в индукционных котлах практически не образуются минеральные отложения, что благоприятно сказывается на КПД. Напомним, толстый слой накипи снижает скорость и эффективность нагрева теплоносителя.

Для увеличения мощности можно использовать каскад из трех и более индукционных котлов с общим электрическим щитом. Такое решение поможет утеплить двухэтажную виллу

Если соблюдать правила эксплуатации, указанные в инструкции, то после установки и настройки температурного режима о котле можно будет забыть на весь отопительный сезон. В отличие от твердотопливных «собратьев», индукционные приборы не требуют регулярной загрузки дров и угля и удаления золы. Не требуется чистка труб, что отличает их от других типов электрические котлы.

Сам котел и дополнительное оборудование занимают мало места и могут быть установлены в небольшом помещении. Компоненты системы управления позволяют использовать индукционные котлы в одном комплекте с другим климатическим оборудованием.

Индукционные котлы могут быть интегрированы в интеллектуальную систему управления бытовой техникой «Умный дом”

Недостатки индукционных моделей

Идеальных технических решений пока нет. Даже самое современное оборудование имеет свои недостатки, и котел индукционного нагрева не исключение.

для него характерны:

  • высокая цена;
  • большой вес;
  • шум.

При изготовлении индукционных котлов используются дорогие материалы, в том числе ферромагнетики, реагирующие на магнитное поле.

Чтобы котел выполнял свою функцию, инженеры должны точно рассчитать диаметр провода катушки, количество витков, размер сердечника и другие параметры. Так что все эти расчеты необходимо реализовать в готовом продукте.

Следовательно, производство индукционных устройств – трудоемкий и металлоемкий процесс, что приводит к высокой стоимости производства. В то же время этот недостаток нивелируется за счет длительного срока службы и минимальных эксплуатационных затрат.

Компактные размеры котла сочетаются с его значительным весом, что объясняется большим количеством стальных деталей. Некоторые модели весят 40 кг. Индукционный котел при работе издает небольшой шум, но это неудобство легко устраняется шумопоглощение уплотнители, которые рекомендуется установить при установке.

Правила выбора оборудования

При выборе модели индукционного котла основными критериями являются его мощность и характеристики отапливаемого помещения. Предполагается, что для отопления 10 кв.м при высоте потолка до 3 метров потребуется 1 кВт.

Поэтому достаточно разделить площадь отапливаемого помещения на 10, и в результате будет получена необходимая номинальная мощность электрический бойлер… Например, для дома 100 кв. Требуется индукционный нагреватель мощностью 10 кВт.

Если вы не хотите рассчитывать необходимую мощность котла с высокой точностью, можно воспользоваться упрощенным вариантом. Согласно ему, индукционные котлы мощностью всего 3-4 кВт способны отапливать помещение площадью 30-40 м²

Чтобы не переплачивать за лишнюю энергию и не замерзать в случае ее недостатка, необходимо оценить конкретные характеристики дома или другого объекта, в том числе материалы стен, площадь окон, наличие теплоизоляции и т д., и исходя из этих данных выбрать отопительное оборудование.

Не помешает спросить у продавца коэффициент мощности, то есть отношение активной мощности к полной у выбранной модели. Этот показатель называется косинус фи (Операционные системы φ) и измеряется в вольт-амперах. Он помогает определить, какая часть потребляемой электроэнергии тратится непосредственно на нагрев теплоносителя, а какая – на создание магнитного поля.

Диапазон значений коэффициента мощности от 0 до 1. Для продуманных индукционных котлов Операционные системы 0,97-0,98 кВА, что считается очень хорошим показателем, так как практически вся потребляемая электроэнергия уходит на нагрев рабочего тела.

Разнообразие моделей позволяет выбрать вариант использования в качестве основного или резервного источника тепла. Мощные котлы, работающие от напряжения 380 В, способны самостоятельно отапливать жилые дома, торговые и промышленные объекты большой площади.

Для эксплуатации на даче или в гараже можно своими руками сделать эффективный индукционный котел. Следующая статья познакомит вас с подробным руководством по сборке полезного самодельного изделия.

Выводы и полезные видео по теме

Видео наглядно продемонстрирует принцип работы индукционного агрегата:

Экспертное заключение по безопасной эксплуатации индукционного котла:

Видео-презентация индукционных котлов ЗСТМ (Сибирский завод технологического машиностроения):

Индукционные отопительные котлы имеют множество конкурентных преимуществ и преимуществ при незначительных или легко устраняемых недостатках. Насколько выгоден такой вариант отопления того или иного дома, можно решить, только взвесив все «за» и «против».

Неоспоримым фактом остается стабильный рост спроса на такое оборудование, и эта тенденция сохранится и в будущем.

Хотите рассказать о своем опыте выбора, установки, эксплуатации индукционного котла? У вас есть полезная информация по теме, которой стоит поделиться с посетителями вашего сайта. Пишите комментарии, размещайте фото, задавайте вопросы в блоке ниже.

Источник – https://sovet-ingenera.com/otoplenie/kotly/induktsionnyy-kotel-otopleniya.html
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

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