Индукционный котел отопления

Основные энергоносители — природный газ, уголь, нефть, дерево, являются наиболее востребованными видами органического топлива для обогрева жилых помещений. При существенных достоинствах этих энергоносителей у них есть два недостатка. Во-первых, не во всех местах есть возможность задействовать органическое топливо, также со временем оно может закончиться без возможности пополнения. Во-вторых, – это достаточная дороговизна таких теплоносителей. В связи с этим может возникнуть необходимость в других способах отопления.

Отопительные электрические котлы являются прекрасной альтернативой при отсутствии топливно-энергетических ресурсов природного происхождения. Обычно пользователи выбирают между электрокотлами двух видов – с тепловыми электронагревателями и тэнами. Однако, есть лучшее, более экономичное, решение для обогрева – это электрические индукционные котлы отопления с высоким эксплуатационными параметрами. В качестве теплоносителя в системе может применяться вода, антифриз, масло или этиленгликоль.

Содержание статьи

Устройство

В основу устройства такого котла положен индуктор (трансформатор). Бытовые индукционные котлы несколько отличается от сходных промышленных с цилиндрической обмоткой. В компактных бытовых котлах применяется тороидальная медная обмотка.

Внешний корпус котла выполнен из металла, затем идет слой тепло- и электроизоляции и сердечник внутренний с двойной стенкой. Сердечник изготовлен из ферромагнитной стали с толщиной стенок около 10 мм. Тороидальная обмотка на сердечнике является первичной обмоткой. Именно здесь электроэнергия преобразуется в вихревые токи и энергия передается на вторичную обмотку.

В данном случае, вторичной обмоткой выступает сам корпус, где поступающая энергия преобразуется в тепло и далее передается задействованному в системе теплоносителю. Применение тороидальной обмотки в котле позволило снизить его вес и уменьшить габариты.


Принцип работы

В стандартную комплектацию входит сам котел, полупроводниковый преобразователь (инвертор), выключатели автоматические, электронный терморегулятор. Сам температурный датчик встроен в корпус котла.

Работа таких котлов основана на принципе электромагнитной индукции – потребляемая электроэнергия преобразуется в электромагнитное поле. Теплоноситель подается в сам котел через водный патрубок, приваренный в его нижней части. Переменный ток с частотой около 20 кГц подается на котел от инвертора. При подключении электроэнергии ток подается на тороидальную обмотку котла, стальной сердечник нагревается до стандартной температуры (750С за 7 мин).

Выработанное тепло передается циркулирующему теплоносителю. Быстрый нагрев жидкости порождает конвекционные потоки, разогретый теплоноситель расширяется и устремляется вверх конструкции котла и далее в систему отопления. Этого бывает достаточно для полноценной работы бытового котла со средней протяженностью отопительного контура. Таким методом очень быстро обогревается вся система, для лучшей циркуляции дополнительно устанавливают стандартный циркуляционный насос.

За счет применения принципа магнитной индукции прогрев теплоносителя в индукционных котлах происходит значительно быстрее, чем в разогрев при помощи тэнов, а потери тепла сведены к минимуму. На сердечнике практически не возникает накипь, даже в случае применения воды, богатой известковыми примесями.

Это возможно потому, что вихревые токовые потоки заставляют сердечник вибрировать, что не позволяет образоваться накипи. В то же время (при максимальной работе), вскипающие у его поверхности пузырьки очищают поверхность сердечника. Благодаря герметичности системы, теплоноситель получает максимальное (98%) количество тепловой энергии. Все эти параметры значительно увеличивают КПД агрегата, его экономичность и время эксплуатации.

Достоинства и недостатки

Индукционные котлы имеют ряд значительных преимуществ перед обычными тэновыми котлами. Но у таких котлов есть недостатки, как перед основной линейкой отопительных приборов, так и по своим специфическим параметрам.

Достоинства:

  • Стабильный КПД до 99% на протяжении всего срока эксплуатации.
  • Отсутствие элементов нагрева, что значительно увеличивает срок применения прибора.
  • Отсутствие подвижных элементов, что исключает механический износ и замену комплектующих.
  • Отсутствие разъемных соединений исключают возникновение течи.
  • Доступность работы при постоянном токе и низком напряжении в сети.
  • Быстрый нагрев теплоносителя до нужной температуры (5 – 7 мин).
  • Высокая степень электро- и пожаробезопасности (класс II) за счет того, что нагревательный элемент (сердечник) напрямую не связан с индуктором.
  • Отсутствует необходимость монтирования дымохода и выделение под котел отдельного помещения. Для установки системы не требуется привлечение высококвалифицированных специалистов.
  • Срок эксплуатации агрегата до 25 лет и более. Он зависит от герметично запаянного внешнего шва и от толщины металлических труб сердечника, никакие профилактические работы при эксплуатации не требуются.
  • Использование всех доступных жидких теплоносителей: вода, масло, антифриз, этиленгликоль без предварительной подготовки.
  • Замена отработки теплоносителя с периодичностью в 10 лет один раз.
  • Защита от перегрева и аварий, бесшумность при работе.
  • Полностью автоматизированные электронные системы управления.
  • Отсутствие накипи.
  • Возможность подключения к любым закрытым отопительным системам.
  • Минимальный прогрев теплоносителя 35°С.

Недостатки:

  • Подключение только к закрытому отопительному контуру, часто с принудительным потоком теплоносителя
  • Большой вес котла при относительно небольших размерах. Вес котла (мощность 2,5 кВт) – 23 кг при высоте 45 см и диаметре 12 см.
  • Высокая цена (30 тыс. руб. и более) обусловлена, в первую очередь, наличием дорогостоящего инвертора
  • Генерируемые на несколько метров от месторасположения котла помехи в длинноволновом, средневолновом и УКВ-радиодиапазоне. Такие помехи не оказывают влияния на человеческий организм. Их улавливают только домашние животные.

Установка котла и системы управления

Установка данных котлов возможна исключительно в закрытую систему отопления. При этом требуется оснащение расширительным бачком-экспанзоматом и дополнительная установка насоса для принудительной циркуляции жидкости.

По инструкции индукционный котел должен быть выставлен строго вертикально. Далее, к расположенному в нижней части котла патрубку ввода должна быть подключена обратка контура отопления. Выводной патрубок располагается в верхней части агрегата (сбоку или сверху). К нему подводится подающий трубопровод.

Вес устанавливаемого котла достаточно большой, именно поэтому креплениям следует уделить самое пристальное внимание. Крепления должны быть надежными, при этом необходимо учесть, что при работе вес котла увеличится за счет поступающего в него теплоносителя. Боковая дистанция от котла до предметов, в том числе и стен – 300 мм, сверху и снизу – от 800 мм (в том числе до пола и потолка).

Важным и необходимым условием при монтаже котлов этого типа является их заземление. К патрубкам котла возможно присоединять и металлические и металлопластиковые трубы.

Вблизи от выводного патрубка встраиваются группа (приборы) безопасности: манометр, подрывной клапан, воздухоотводчик. Бачок-экспанзомат устанавливается на участке обратки системы. Запорная арматура в основном монтируется после группы безопасности.

Между точкой монтирования экспанзомата и местом подсоединения к патрубку ввода обратки, в систему последовательно монтируются следующие приборы:

  • фильтр-отстойник;
  • сетчатый фильтр грубой очистки;
  • циркуляционный насос для лучшей циркуляции;
  • датчик потока, контролирующий движение жидкости по обратному контуру.

Монтаж системы управления и самого котла производится в соответствии с правилами и нормами ПУЭ, схематическими данными и условиями, содержащимися в техническом паспорте.

Выбор

Модели котлов на отечественном рынке представлены в основном — ЗАО «НПК «ИНЭРА» (брэнд «SAV») и ООО «Альтернативная энергия» (брэнд «ВИН»). Мощность однофазных котлов 2,5 кВт – 7 кВт, более мощных трехфазных до 60 кВт.

При подборе необходимых параметров, следует учитывать, что мощность таких котлов на протяжении всей эксплуатации не снижается. Стандартное соотношение – 60 Вт на 1м2 отапливаемой площади помещения. Однако, для более точного расчета мощности необходимо учитывать параметры каждого конкретного помещения, где будет установлен котел. При плохой теплоизоляции и недостаточном утеплении расчетное соотношение должно быть несколько выше. Такой расчет лучше всего доверить специалистам.

Индукционные котлы способны поддерживать сниженную стабильную температуру в зданиях не эксплуатируемых постоянно. В этом случае нет необходимости в особо мощных моделях, достаточно установить котел в 6 кВт, что бы в помещении 100 м2 поддерживать температуру около 150С. Максимально допустимое давление в отопительной системе не должно превышать 0,3 МПа.

К основной комплектации в разных моделях может дополнительно поставляется блок электронного программатора режимов работы. Это устройство позволяет программировать работу котла на недельный срок, либо используется для удаленного управления всей отопительной системой по GSM-каналу.

При выборе индукционного котла следует обратить внимание на параметры толщины стального сердечника. Чем больше толщина его стенок, тем он дольше не будет разрушаться от коррозии.

Гарантия от производителя – 3 года для котла и год на комплект прилагаемого электрооборудования.

Делаем выводы

КПД индукционных котлов отопления – 99%, они бесшумны, работают на любом жидком теплоносителе, не требуют дорогостоящего сервисного обслуживания, практичны, экономичны и безопасны в эксплуатации. Такой котел стоит достаточно немало, но с учетом всех положительных свойств и длительного срока эксплуатации, такие затраты совершенно окупаемы. Именно благодаря этому, индукционные котлы отопления являются лучшим альтернативным вариантом отопительных котлов для домашней системы отопления.

По материалам сайта: http://stroimsvoidom.com