Постоянное повышение стоимости традиционных энергоносителей – природного газа, твердого топлива, приводит к тому, что владельцы частных домов и дач пытаются найти новые способы отопить помещения без излишних расходов. И одним из вариантов получения максимума эффекта при минимуме затрат является индукционный котел отопления.
Очень часто такие котлы называют самым экономичным видом отопления. И это утверждение имеет веские основания – ведь такое отопление подходит для любой площади помещений, а создать индукционный котел своими руками – не такая уж сложная задача, особенно для любителей мастерить.
Функциональные особенности индукционных котлов
Прежде всего, следует отметить, что индукционный котел отопления не требует переоборудования отопительной системы здания, поэтому он может быть монтирован не только в загородном доме средних размеров, но и применим для отопления помещений большой площади. Это очень удобно, а также – практично, ведь с традиционными системами отопления вам бы пришлось демонтировать старую систему, а при больших площадях – это было бы еще и затратно.
Простейшая конструкция генератора тепла на принципе индукции выглядит следующим образом: это трансформатор, то есть, электрический индуктор, который состоит из первичной и вторичной обмотки.
Первичная обмотка преобразовывает электрическую энергию в вихревые токи, направляет созданное электромагнитное поле на вторичную обмотку. Вторичная обмотка передает полученную энергию носителю тепла, роль которого играет вода, антифриз, масло и т.д.
Корпус индукционного котла включает внешний контур, сердечник, имеющий двойную стенку и слой тепло- и электроизоляции. Вес котла является не очень большим, но при этом повышается его коэффициент полезного действия. Так, носитель тепла получает примерно 98% тепловой энергии, так как в данном случае нет потерь.
В чем эффективность индукционного котла?
Инструкция, которая прилагается к такому устройству, как электрокотел индукционный для отопления, говорит пользователям о том, что такие котлы являются наиболее выгодными, нежели традиционные системы отопления. И благодаря такому оборудованию можно получить отличный эффект. Носитель тепла проходит двойной нагрев, а время на этот процесс сокращается практически в два раза, если провести параллель между такой системой и котлами с ТЭНами. А достигается подобный эффект благодаря более низкому уровню инерции. В ходе нагревания носителя тепла возникает магнитная индукция, а вследствие этого в трубопроводах не будет появляться накипь.
По сути, данный вид отопительного оборудования является вечным. За ним не требуется ухаживать, обслуживать его и чистить.
Самый простой индукционный котел – доступен каждому
Следует отметить, что создавать такие устройства, как индукционные котлы отопления бюджетного типа – это очень просто. Вам не потребуется наличие особого образования или глубоких познаний в отопительной технике. Однако следует заранее подготовить набор материалов и инструментов, которые потребуются вам для работы.
Совет – чтобы сборка вашего индукционного котла производилась быстро и легко, лучше сразу подготовить сварочный инвертор. При помощи этого устройства вы будете варить корпус генератора тепла, а также – подсоединять подающие и отводящие трубопроводы.
Для материала, который будет нагреваться в электромагнитном поле, лучше всего выбрать отрезки стальной проволоки или катанки. Диаметр не должен превышать 7 миллиметров, а длина – 5 сантиметров. Чтобы сделать корпус котла, который также будет служить в качестве участка трубопровода для носителя тепла и основы катушки индукции, можно взять обычную трубу из пластика, которая имеет толстые стенки (диаметр внутри должен быть не больше 5 сантиметров).
Индукционный электрический котел отопления будет подключаться к системе отопления с помощью специальных переходников. Через них будет идти холодный носитель тепла, а выходить – уже нагретый с помощью индукции. Стоит заметить, что первый переходник приваривается к основанию корпуса устройства. На дно трубы из пластика, которая подготавливается заранее, укладывается металлическая сетка – именно она будет в качестве барьера для отрезков металлической проволоки. Далее засыпаются кусочки порезанной по 5 сантиметров проволоки, их должно быть столько, чтобы заполнить все пространство трубы внутри. После этого закрывают верхнюю часть прибора.
Основным нагревательным компонентом такого генератора тепла является индукционная катушка.
Делается она из эмалированного медного провода. На корпус из трубы из пластика наматывают 90 витков провода. Но нужно смотреть, чтобы все было сделано аккуратно, - то есть, между участками должно быть одинаковое расстояние. После того, как такой индуктор готов, можно подсоединять его к отопительной системе.
Индукционные котлы отопления электрические являются компактными устройствами, а в плане конструкции они фактически элементарны. Такой аппарат можно сделать в любом участке трубопровода. Нужно будет лишь вырезать часть трубы из отопительной системы, затем переходниками установить индуктор в этот разрез. Касательно электрической сети, катушка индукционного котла подключается к высокочастотному инвертору. Но помните, что включать такое устройство можно только в том случае, если в системе есть носитель тепла, так как корпус может просто расплавиться от высоких температур.
Заметим, что стоимость такого котла – это сущие копейки. Единственный недостаток – это относительно небольшие габариты и внешний вид. Однако, установив такой индуктивный котел отопления, вы почувствуете положительный эффект, увеличите скорость нагревания носителя тепла.
Еще один вариант индукционного котла
Существует еще один вариант создания индукционного котла своими руками. Такие индуктивные котлы отопления, конечно, обойдутся немного дороже, однако эффективность их работы будет выше.
Сделать такой котел будет немного сложнее, чем предыдущий вариант. Вам понадобятся навыки работы со сварочным аппаратом, наличие трехфазного инвертора, который бы желательно крепился стационарно, а также – некоторых инструментов.
Отметим, что конструкция данного варианта индукционного котла будет состоять из двух труб, которые будут вварены друг в друга. Если смотреть со стороны торца, то такая конструкция напомнит вам бублик. Одновременно устройство будет и сердечником, который будет создавать электромагнитное поле, и нагревательным элементом.
Медная обмотка наматывается прямо на корпус котла. Благодаря этому будет достигнута повышенная производительность, сохранятся относительно небольшие размеры и вес устройства. Чтобы подводить и отводить носитель тепла, в индуктор ввариваются специальные патрубки.
Когда вы собираете такие индукционные котлы для отопления дома, следует учитывать несколько рекомендаций и требований к монтажу:
- Такое устройство, как индукционный котел, можно монтировать только в закрытые системы отопления, которые оснащены насосом циркуляции.
- Прибор может быть монтирован также в такие системы, которые используют пластиковые трубы.
- Между системой индукционного отопления и стенами (или же предметами мебели, бытовой техники) должно быть не менее, чем 30 сантиметров свободного места. А от потолка и пола такие устройства размещают на расстоянии 80 сантиметров.
Конечно же, над таким вариантом котла вам придется поработать несколько больше и сложнее, однако эффект, который будет достигнут в дальнейшем, вас порадует. Такой индукционный котел, как показывают отзывы, является действительно производительным устройством, которое способно не только обеспечить вам качественное отопление жилья, но и еще прослужит вам не меньше 25-ти лет без обслуживания.
Использование индукционных котлов отопления предоставляет пользователям массу преимуществ. Среди них следует отметить несколько:
- Прежде всего, это возможность работать с переменным и постоянным током.
- В таком устройстве просто-напросто нет таких нагревательных элементов, которые будут изнашиваться.
- Конструкция прибора предельно проста.
- Не требуется для установки брать отдельное помещение. Все индукционные котлы относятся к 2-му классу, согласно пожарной безопасности.
- Коэффициент полезного действия как самодельных, так и фабричных индукционных котлов, составляет практически 100% (обычно 98-99%). Если сравнивать с традиционными отопительными системами – это просто отличный результат.
- Можно использовать несколько типов носителей тепла, при этом индукционный котел не потерпит никакого вреда. Так, можно применять не только воду, но и работать с маслом и антифризом.
- Сделать индукционный котел самостоятельно не составит большого труда для вас, а по стоимости это получится очень дешево.
Таким образом, современные индукционные котлы – это устройства, которые относятся к технике нового поколения. Это не только практичные приборы, но и мощные, экономичные. Они способны обогреть не только обычный дачный дом, но и производственное помещение большой площади. При всем при этом – вы не тратитесь на сложный монтаж и обслуживание таких устройств.
Ощутимую конкуренцию газовым и ТЭНовым отопительным приборам создают индукционные котлы отопления. На рынке они позиционируются как одни из самых экономичных. Начали их использовать еще в восьмидесятые годы в промышленных целях. Бытовые модели впервые были представлены в середине 90-х, а за более чем тридцатилетнюю историю они претерпели множество изменений.
Первое знакомство
Индукционный котел в работе
Само название говорит о том, что в основу работы котла заложен принцип электромагнитной индукции. Чтобы понять суть процесса, достаточно через катушку из толстой проволоки пропустить большой ток. Вокруг устройства обязательно возникнет сильное электромагнитное поле. И если поместить в него любой ферромагнетик (металл, который притягивается), то он довольно быстро нагреется.
Самый простой пример индукционного источника тепла - катушка, намотанная на трубу из диэлектрика. Нужно только внутрь поместить стальной сердечник. Подключенная к источнику электричества катушка будет греть металлический стержень. Теперь осталось подсоединить устройство к магистрали, по которой циркулирует теплоноситель, и примитивный индукционный котел начнет генерировать тепло.
Весь принцип работы можно описать несколькими предложениями. Электрическая энергия генерирует электромагнитное поле. Под действием электромагнитных волн нагревается металлический сердечник. Избыточное тепло от стержня передается теплоносителю (этиленгликоль, масло или вода).
Интенсивный нагрев жидкости порождает конвекционные потоки. Горячий теплоноситель стремится вверх, и его силы достаточно для работы небольшого контура. В магистралях большой протяженности необходимо устанавливать циркуляционный насос.
Правда и мифы
В специализированных магазинах нередко можно услышать удивительные характеристики, которые приписывают данному отопительному оборудованию. К сожалению, не все они соответствуют действительности. Ради увеличения продаж менеджеры отделов иногда лукавят. Самое время рассмотреть основные тезисы, которыми они оперируют.
Новизна
Утверждение: передовая инновационная разработка на основе физических принципов.
- Майкл Фарадей открыл явление электромагнитной индукции в 1831 году.
- В промышленности со второй половины ХХ века индукционные печи успешно использовались для плавления стали.
Никаких новшеств, а тем более новаторских технологий с той поры не реализовано. Это хорошо известный принцип, который нашел свое новое применение и помог производителям занять доселе свободную нишу.
Экономичность
Вихревые индукционные нагреватели
Утверждение: индукционные котлы используют на 20-30% меньше энергии, чем другие электрические аналоги.
- Любой нагревательный прибор 100% используемой энергии превращает в тепловую - при условии, что он не выполняет механической работы. Коэффициент полезного действия может быть и меньше. Все зависит от рассеивания тепла вокруг прибора отопления.
- Время достижения необходимой температуры теплоносителя напрямую зависит от эффективности работы нагревательного элемента. Всякие высказывания о том, что индукционные модели потребляют меньше электричества, являются не чем иным, как уловками. Закон сохранения энергии незыблем. Для получения одного киловатта тепла необходимо истратить не меньше 1 кВт электричества.
- Часть тепла неизбежно будет расходоваться вхолостую. К примеру, греется сама катушка, поскольку сопротивление проводника не нулевое. Впрочем, потери в любом случае остаются в доме, а не улетают через дымоходные каналы.
Выводы вполне очевидны - делающий подобные заявления менеджер занимается откровенным надувательством, или сам введен в заблуждение.
Долговечность
Утверждение: оборудование безотказно работает не меньше четверти века. Его надежность несопоставима с иными электрическими аналогами.
- Механический износ котлов данного типа невозможен в принципе, поскольку на них нет подвижных деталей.
- Медная обмотка имеет приличный запас прочности. При условии надлежащего охлаждения она может прослужить неограниченно долго. Пробои изоляции для нее тоже не страшны. Дело в том, что витки наматываются не впритык, а через небольшие промежутки.
- Сердечник будет постепенно разрушаться в любом случае. На него могут воздействовать агрессивные примеси, не придает прочности и постоянный цикл «нагревание-остывание». Однако данный процесс настолько растянут во времени, что до его завершения может пройти не один десяток лет.
- Схема управления включает несколько транзисторов. Вот они-то и определяют срок безотказной работы всего оборудования. Производители комплектующих, как правило, декларируют десятилетнюю гарантию. Впрочем, нередки случаи, когда они беспроблемно отрабатывали 30 и больше лет - все зависит от технологического процесса.
Таким образом, индукционные котлы в любом случае будут работать намного дольше ТЭНовых аналогов. Нагревательные элементы последних могут потребовать замены уже через несколько лет.
Незаменимость характеристик
Котлы индукционные нового поколения
Утверждение: приборы с традиционными нагревательными элементами теряют в мощности через образование накипи. Здесь этот процесс отсутствует, и технические параметры не меняются десятилетиями.
- Влияние накипи несколько преувеличено. Во-первых, сам по себе слой извести не характеризуется высокими теплоизолирующими качествами. Во-вторых, в замкнутом водовороте образование большого количества известковых отложений маловероятно.
- Относительно сердечника индукционного котла содержание тезиса справедливо. На нем невозможно образование накипи даже при условии, что теплоноситель перенасыщен известковыми включениями.
Отложения попросту не могут удержаться на поверхности, которая постоянно вибрирует под воздействием электромагнитного поля. К тому же на сердечнике регулярно образуются пузырьки воды, которые разрушают всякую накипь. Очевидно, что данное утверждение правдиво в отношении индукционных котлов, но не справедливо для других электрических нагревательных приборов.
Бесшумность
Утверждение: при работе индукционного оборудования абсолютно отсутствует шум. Этим он выгодно отличается от других электрических аналогов.
Вихревой индукционный котел
- Любой электрический бойлер не шумит при нагреве воды, потому что попросту отсутствуют акустические колебания.
- Шум могут создавать только циркуляционные насосы. Впрочем, если работа системы отопления основана на использовании конвекционных потоков, то и этот шум будет исключен.
- Если же гидравлическое сопротивление вынуждает прибегнуть к принудительной циркуляции, то на рынке сегодня существует множество бесшумных насосов для отопительных систем. Так что заявления продавцов в этом случае вполне справедливы.
Компактность
Утверждение: размеры индукционных котлов невелики, что позволяет устанавливать их в любом помещении.
Реалии: на самом деле так оно и есть. Устройства представляют собой отрезок трубы, не требующий отдельного места. Тезис ничуть не искажает действительность.
Безопасность
Утверждение: котел абсолютно безопасен.
Реалии: в случае утечки теплоносителя электромагнитное поле автоматически не исчезнет. Нагрев сердечника будет продолжаться, и если не прекратить электроснабжение, то крепление и корпус оплавятся через несколько секунд.
Поэтому при монтаже необходимо предусмотреть автоматическое отключение котла в такой ситуации. Так что безопасность котла находится на таком же уровне, как и в ТЭНовом оборудовании.
Индукционный электрический котел отопления многие по прежнему воспринимают инновационным продуктом, который должен помочь существенно сэкономить ваши деньги.
В реалии эти агрегаты имеют очевидные даже на первый взгляд недостатки:
- очень высокая цена
- сложность в эксплуатации при подключении доп.оборудования (бойлер)
Как же рекламщики рассказывают об этих преимуществах? Практически всегда они сравнивают его с тэновым котлом. Так как именно они занимают 90% рынка электро-котлов.
При этом выделяются недостатки (реальные или мнимые) для оборудования с тэном, и приводятся достоинства, что в индукционных такого и близко нет. А значит они лучше.
Давайте пройдемся по этим недостаткам и преимуществам поподробнее.
Отсутствие нагревательного элемента
Первое – в эл.котле индукционном, якобы нагревательных элементов нет. А вот в тэновом, их иногда более десятка, а значит высока вероятность их поломки, может и нескольких сразу.
Но если бы не было нагревательного элемента, то чем бы тогда котел нагревал воду? Та же самая катушка по сути и выполняет эту роль, только без соприкосновения с жидкостью. Поэтому данный элемент присутствует в любом таком агрегате.
А вот что касается высокой вероятности выхода ТЭНов из строя, то это напрямую зависит от той продукции и производителя, что вы покупаете.
Есть специалисты установившие за годы своей работы более 500 тэновых котлов, и не поменявшие по гарантии за все это время ни одного элемента.
Соединения и фланцы
Второй недостаток при сравнении – большое количество уплотнительных соединений (тэны, фланцы) и полное их отсутствие в котле индукционном. Здесь данные преимущества и недостатки можно даже поменять местами.
Ведь если ТЭН все-таки выйдет из строя, вы сможете его легко заменить. Либо просто кратковременно исключить его из схемы, поставить перемычки по другому и продолжить работу.
А вот если сгорит катушка (из-за межвиткового замыкания), то во сколько обойдется вам ремонт? И сможете ли вы обогреваться с такой поломкой и дальше?
Умягчение воды и накипь
Третий момент – при плохой подготовке воды и большой нагрузке, на поверхности нагревательных элементов образуется накипь. В индукционных, накипь исключена.
Во-первых, той самой накипи, как многие ее себе представляют, исходя из примера с чайником, в системах отопления нет. Так как жидкость там не закипает.
А вот отложения, безусловно есть всегда и везде. Причем в любых системах – газовых, тэновых, дровяных, индукционных и т.д.
"накипь" в газовом котле
Это именно те примеси, которые по любому присутствуют в воде. Налейте в чистый стакан воды, дайте ей испариться и на стенках вы увидите тонкую пленку.
Поэтому наличие примеси или ее отсутствие – это не недостаток или преимущество, а данность любой системы отопления.
Ослабление контактов
Клеммные контакты в тэновых моделях, причем их большая часть, могут находиться в режиме перепада температур. Нагрев при максимальной нагрузке, и остывание при отключении.
А это накладывает обязательства по их ревизии и подтяжке.
А в индукционных, якобы нет электрических контактов. На самом деле они есть всегда и везде, в том числе и в индукционных.
Но что касается первых, то в последние годы стали выпускаться экземпляры с качественными винтовыми зажимами.
Либо вообще могут присутствовать винтовые соединения с гроверной шайбой, которые не требуют обслуживания, или пружинные зажимы, также годами обходящиеся без контроля и ревизии.
Фактически это высосанные из пальца преимущества.
Замена ТЭНа
Срок службы тэнов зависит от качества теплоносителя. Как уверяют ”сравнители” – это всего 1000 часов работы, если не принять меры и не умягчить жесткую воду. Ну а если умягчили, то около 5000.
При использовании этих данных, перепутаны системы отопления и водоснабжения.
Это может относиться только к ГВС или центральному отоплению. Там оператор котельной не способен отследить утечки воды.
Если речь идет чисто о вашем доме, где все собрано и закольцовано без протечек и дыр, то никакой постоянной подготовки воды не требуется. Какие-то элементы в воде, конечно же будут содержаться, но однажды будучи налиты в систему отопления, они один раз прореагируют и более, им неоткуда будет взяться.
У индукционных, якобы низкая стоимость эксплуатации из-за очень редкой замены узлов. На самом деле, это в качественных тэновых образцах, элементы меняются крайне редко, о чем уже говорилось выше.
А вот если вам понадобится что-то поменять в индукционном, то вы крепко задумаетесь, прежде чем это сделать. Там все запечатано в герметичной колбе и без ее физического разрезания внутрь не подобраться.
Снижение КПД электрокотла
Еще один аргумент при сравнении – индукционный котел в период эксплуатации не теряет своей первоначальной мощности. А вот у тэна из-за образования накипи, это происходит в порядке вещей.
Даже иногда приводятся расчеты, согласно которым, в течение всего одного года, мощность тэнового уменьшается на 15-20%. А значит, снижается и его КПД.
Давайте разберем это поподробнее.
Практически у любого электрического котла КПД превышает 98%. И даже котлы, работающие на токах сверхвысоких частот от 25кГц и выше, что могут для вас изменить? Добавить лишних полтора процента, но при этом подскочить в цене на 100%?!
Что касается отложений на элементе ТЭНа, то они действительно присутствуют.
В системах водоснабжения в бойлерах прямого нагрева, на рабочий элемент осаждается некая ”накипь”. Она на самом деле постепенно препятствует быстрому прогреву воды.
А что происходит там, где нет постоянной подпитки примесей? На ТЭНе может осесть небольшой слой отложений, однако:
- этот слой не достаточно толстый
- он никоим образом не препятствует передаче тепла
Для примера, пусть на чистой поверхности греющего элемента, теплообмен условно происходит при t=60 градусов. Как только эта поверхность загрязнится отложениями, теплообмен никуда не исчезнет, а начнет происходить при больших градусах, допустим 75-80С.
А соответственно, свое изначальное КПД, котел никоим образом не теряет.
То есть фактически, и на чистом элементе нагрева и на грязном, происходит передача одинакового количества энергии, только при других температурах.
Сравнение тэнового и индукционного котла одинаковой мощности
Но самый главный пункт для сравнения, это конечно же итоговая стоимость изделий и во сколько обойдется содержание, той или иной системы отопления.
Давайте реально сравним две модели примерно одинаковой мощности:
Для первой модели в комплектации поставляются:
- насос
- датчик температуры
- запорная регулирующая арматура
Вес экземпляра на 25квт – порядка 80кг.
В чем отличие качественного тэнового котла? Во-первых, он весит почти на 40кг меньше.
Кроме того, вся электронная начинка спрятана у него внутри. А значит никакого объемного шкафа управления, занимающего дополнительное место не нужно.
Кроме вышеперечисленной комплектации для индукционного котла, которая в тэновом изначально также присутствует, в него входят дополнительные функциональные узлы:
Это хорошо тем, что котел сам может выбирать мощность, на которой ему в данный момент нужно работать. Температура на улице меняется плавно, и при большом количестве ступеней, можно гибко подобрать необходимую мощность, чтобы избежать частых включений-отключений.
В индукционном, вы в ручную выбираете одну, две или три ступени, и при каком то значении у вас сразу происходит включение максимальной нагрузки в 25квт.
Вы своими глазами будете наблюдать постоянные моргания света при таких переключениях. А еще, мощные электрические контакторы своими хлопками и перещелкиваниями, реально могут заставить вас подпрыгивать каждый раз от неожиданности.
В тэновых, установлены тихие реле, либо контактор компактных размеров, их работу вы можете услышать, только находясь непосредственно возле агрегата.
Именно она занимается переключением ступеней. Как только котел ”видит”, что скорость нагрева идет через чур быстро, он откидывает одну ступень, затем еще одну и т.д. Если температура меньше заданной, он эту ступеньку добавляет.
Работая на 40 градусах и переключившись на бойлер, он самостоятельно разгонится до 80С, нагреет титан и затем вернутся в прежний режим.
Если такую же автоматику включить в индукционные котлы, то при P=25квт они бы стоили не 85тыс, а на сотню тысяч дороже. Ведь в изначальном варианте все управление в них осуществляется по температуре протока.
Вопрос покупать или не покупать индукционный котел, или сделать выбор в пользу тэнового, конечно каждый решает сам за себя. Но многие все больше убеждаются, что индукционный котел это не тот агрегат отопления, который стоит монтировать в индивидуальных частных домах и коттеджах.
Конечно, без индукционного нагрева в некоторых конструкциях, производственных и рабочих помещениях обойтись невозможно. Например, нагрев среды в хим.производстве, которая должна оставаться стерильной.
Поэтому лучше оставьте такой вид обогрева там, а не тащите его к себе домой. Незачем мучиться со сложным, тяжелым, габаритным агрегатом, если можно обойтись другими весьма изящными решениями.
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.
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.
Использование индукционного способа нагрева ограничено исключительно процессами нагрева металла и других токопроводящих материалов
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).
Схема устройства индукционного котла
Теперь поэтапно рассмотрим принцип действия индукционного нагрева:
- Переменный электрический ток, проходя через индуктор, создает вокруг катушки магнитное поле;
- Магнитное поле создает на поверхности сердечника вихревые токи Фуко, которые разогревают заготовку под действием джоулева тепла (закон Джоуля-Ленца);
- 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.
С целью снижения указанных рисков при выборе котла обратите внимание на качество электрического выключателя (автомата), терморегулятора, датчика температуры и протока. Если эти элементы китайского производства и даже их внешний вид не внушает доверия, рассчитывать на высокое качество сборки такого теплогенератора не стоит
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.
Если вы устанавливаете любой электрический прибор мощностью более 1,5 кВт, не пожалейте средств на приобретение отсекающего автоматического выключателя УЗО и обязательно сделайте заземление, что указано в инструкции любого электрического котла
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.
Самое главное, что нужно уяснить раз и навсегда: чудес не бывает! Нет никаких инновационных разработок научных институтов времен холодной войны и технологий подводных лодок с космическими кораблями, КПД которых превышает 100%
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
Нужен ли вам в доме мощный источник магнитного поля
Преимущества индукционных котлов в сравнении с ТЭНовым
- 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.
- 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.
- 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.
Самодельный индукционный котел отопления: схема
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
При покупке отопительного котла обратите внимание на наличие у производителя стандарта ISO 9001 – стандарт системы менеджмента качества и других международных сертификатов и международных наград
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
Принцип работы индукционного нагревательного котла отопления основан на использовании вихревых токов, открытых и исследованных французским физиком Фуко. Современный индукционный котел электрический применяемый для нагрева воды в контурах отопления, можно представить в виде трансформатора состоящего из индукционной катушки, сердечника, первичной и вторичной обмотки, которой является внутренняя труба, через которую проходит нагреваемый теплоноситель.
Известны два вида котлов использующих вихревые токи для нагрева теплоносителя. Если для первого типа на первичную обмотку подается напряжение сети 220 в 50 герц, то для другой разновидности напряжение подается через инвертор преобразующий напряжение сети в токи высокой частоты, порядка десятков килогерц. Есть отличие в применяемом материале. Например, если индукционный котёл SAV имеет теплообменник из замкнутой системы стальных труб, то для вихревых индукционных котлов применен теплообменник из ферромагнитного материала.
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. Физические свойства примененного ферромагнитного материала позволили в разы уменьшить габариты и вес силового трансформатора. Преобразование сетевого напряжения 50 герц в высокочастотное применено в вихревых индукционных котлах – это котлы индукционные нового поколения для отопления жилищ.
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.
Особенности установки индукционных котлов
Современные индукционные электрические котлы для отопления дома предназначены для установки только в закрытых контурах, с 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.
Если электрокотел индукционный для отопления используется в качестве теплогенератора, то рекомендуется использовать в контуре пластиковые трубопроводы или изолировать от котла установкой пластиковых фитингов. Котел требует обязательного и качественного заземления. Требования по монтажу обычные для электрических котлов: от пола или потолка – 0,8 м, от стены – 0,3 м.
Установка блока безопасности, которая состоит из манометра, воздушного и предохранительного клапанов, обязательна как и для любой закрытой системы отопления.
Преимущества электрических индукционных котлов для отопления
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.
Достоинства индукционных котлов:
Недостатком считается большой вес – от 30 до 40 килограммов и то, что на электрокотлы индукционные цены значительно выше, чем на ТЭНовые котлы.
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.
Индукционные отопительные котлы SAV
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 . Выпускаются котлы для напряжений в 220V и 380V. Котел мощностью в 2,5 кВт обогревает помещение до 30 м2, и купить индукционный электрический котел отопления в комплекте с блоком управления и автоматики можно за цену около 30 тысяч рублей.
Индукционные котлы ВИН (вихревые)
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.
Котел типа ВИН, имеющий мощность 3 кВт может обеспечить теплом 40 м2.
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. Кроме того, многих пугает возможность внезапного отключения электросети. Но современный индукционный электрический котел отопления находит своего покупателя. Электрокотлы устанавливаются в качестве резерва в частных домах и для отопления в офисах и торговых павильонах.