Индукционни отоплителни котли: видове, преглед на предимствата и недостатъците, как да изберем добър модел

На пазара на домакински уреди индукционният отоплителен котел остава новост, въпреки че популярността на такова иновативно решение бързо нараства. Между електрически котли Индукционните модели представляват около 30%. Как това устройство се различава от своите конкуренти с конвенционални нагревателни елементи или електроди?

Ще ви разкажем всичко за принципа на работа и уникалните предимства на оборудването, чиято работа се основава на използването на индукция. В предложената от нас статия неговите разновидности са представени и описани подробно. Нашите съвети за монтаж ще ви помогнат лесно да инсталирате или надстроите отоплителната система на вила, магазин или склад.

Характеристики на дизайна и експлоатацията

Индукционният котел може да генерира топлина и да отоплява помещения благодарение на електромагнитната индукция. Това физическо явление е открито от Фарадей по време на неговите експерименти с цилиндричен магнитен прът, около който е навита медна жица под формата на спирала.

Дизайн на индукционна единица

Модерният индукционен отоплителен котел също включва индуктор и сърцевина. Когато променлив електрически ток преминава през намотка, се генерира електромагнитно поле.

Полето генерира вихрови електрически токове, които загряват сърцевината, топлината от която се прехвърля към охлаждащата течност. Количеството на тази топлина се определя по формулата на Джаул-Ленц.

Индукционният отоплителен котел е сложен многокомпонентен агрегат. За да разберете по-добре принципа на работа на индукционно устройство, си струва да си припомните училищния курс по физика

Индукционният отоплителен котел се състои от две основни части.В един от тях, състоящ се от намотка и сърцевина, се образува магнитно поле. Втората част е топлообменник с работна течност (охлаждаща течност).

Функцията на охлаждащата течност се изпълнява от обикновена вода или смес от вода и етиленгликол. Възможно е използването на други течности, изборът на които зависи от конкретния модел бойлер.

Отоплителната система с индукционен котел винаги е включена затворена верига. Инсталационната схема включва и мембранен резервоар, който е необходим за приемане на излишната вода, която възниква поради термичното му разширение. Ако такъв резервоар не е включен в комплекта, той трябва да бъде закупен отделно.

Специфика на използване в отоплителни кръгове

Индукционните котли са проектирани да работят в система с принудителна циркулация. Следователно схемата на свързване трябва да включва циркулационна помпа, стимулирайки движението на работната течност по отоплителния кръг.

Тази необходимост се дължи на сравнително малките обеми на топлообменниците – Поради бързото нагряване водата в тях кипи по-бързо от гравитационната циркулация.

Индукционните котли се доставят в комплект с дистанционно управление, предназначено да автоматизира работата на отоплителното оборудване

В многоконтурни системи циркулационните помпи са монтирани на всяка верига. Ако къщата има система за топъл под, тогава пакетът трябва да включва разпределителен колектор и допълнителна помпа.

Системата за управление на котела включва, освен термостата и температурните сензори, т.нар група за сигурност, който е предназначен да предотвратява прегряване, свръхналягане и точка на счупване на частите.

Групата за безопасност обикновено включва манометър, вентилационни отвори и предпазни клапани. Защитата от пренапрежение се реализира с помощта на автоматични компоненти. Третирането на отделни части със съединение повишава тяхната защита. Благодарение на защитните компоненти се осигурява безопасна и непрекъсната работа на котела.

Монтажната схема на отоплителна система с индукционен котел трябва да включва разширителен резервоар и група за безопасност, която предотвратява свръхналягането в затворена верига

Домакинските индукционни котли, в зависимост от номиналната мощност, работят на напрежение 220 V или 380 V при честота на тока 50 Hz. Да се електрически бойлер свързване към мрежата, ще трябва да уведомите вашата местна енергийна компания (доставчик на електроенергия) и да получите тяхното одобрение.

Връзката може да бъде еднофазна или трифазна. Проводниците, използвани за свързване на захранването, трябва да имат подходящо напречно сечение.

В индукционно устройство отоплението се контролира чрез циклично включване и изключване. Този процес се подпомага температурни сензори (термодвойка), включена в системата за управление.

Напречно сечение на индукционен котел, показващо посоката на движение на охлаждащата течност. В студено състояние охлаждащата течност влиза през долната тръба и след нагряване се подава през горната тръба в отоплителната система

Потребителят задава оптималния температурен режим и котелът, след нагряване на охлаждащата течност до определена температура, автоматично се изключва и след охлаждане се включва отново.

Благодарение на непрекъснатия цикъл на нагряване на охлаждащата течност в отопляемите помещения се поддържа комфортен микроклимат. В много модели се показват данни за температурата и други работни параметри, което улеснява контрола на работата на оборудването.

Опционално индукционните отоплителни котли се оборудват с GSM модули за контрол на стайната температура и управление през смартфон от всяка точка на света, където има достъп до интернет. Когато се връщате от почивка или командировка, можете да включите отоплителната система предварително и да подготвите къщата за пристигането си

Видове индукционни котли

Всички модели индукционни котли работят на същия принцип, но има разлики в дизайна им. Според този критерий те условно се разделят на няколко типа, които ще бъдат разгледани по-нататък.

Корпус котли. Корпусът на котела е с цилиндрична форма. Корпусът съдържа индуктор. Има топлообменник, работещ както вътре, така и извън намотката.

Работният флуид, влизащ във входящата тръба, преминава през топлообменника, загрява се и навлиза в отоплителния кръг през горната тръба. Котли корпус тип в Русия произвежда NPK «ИНЕРА" Познати са на пазара под марката SAV.

Котли с обемни топлообменници. Този тип бойлер се нарича още индуктивенпроводим. Устройството има метален корпус под формата на цилиндър.

Корпусът съдържа индукционна бобина с феромагнитен прът, който действа като топлообменник. индуктивно-проводим котлите на пазара са представени от серията VIN. производител – завод за топлоапаратура "Алтернативна енергия".

Котли с тръбен топлообменник. Класическите индукционни котли имат топлообменник под формата на набор от тръби, които обикалят индукторна намотка. Първата единица на пазара беше точно такава.

Индукционни котли с инвертори. Индукционният котел може да бъде допълнен с инвертор, в който постоянният електрически ток на батериите се преобразува във високочестотен променлив ток и едва след това се подава към индуктора.

Това решение помага да се получат необходимите вихрови токове за генериране на топлина при липса на мрежово захранване.

Използването на инвертор във верига с индукционни котли ви позволява да стабилизирате захранването на електрическото оборудване и да го предпазите от пренапрежения в мрежата

Какво трябва да знаете за монтажа?

Комплектът за доставка на електрически устройства включва технически паспорт с подробно описание на характеристиките и инструкции, които посочват правилата за монтаж и работа. Монтажът на котлите трябва да се извърши в съответствие с приложеното ръководство.

Ако има някакви недостатъци, например, ако системата няма помпа за принудителна циркулация, котелът може да бъде премахнат от гаранционно обслужване. Поради това производителите препоръчват да се ангажират опитни водопроводчици или обучени служители на организацията, която е продала електрическото оборудване за монтаж.

Индукционният котел може да бъде вграден в съществуваща отоплителна система като основен или резервен, когато е свързан паралелно. Що се отнася до мястото на инсталиране, определено трябва да се придържате към правилата, които са стандартни за всички електрически нагреватели.

Нагревателят трябва да бъде разположен най-малко на 80 см от тавана и пода. Разстоянието със стената трябва да бъде най-малко 30 см. Както всяко мощно енергийно оборудване, индукционният котел трябва да бъде заземен в съответствие с GOST 12.2.007.0.

Напречното сечение на кабела, използван за свързване на индукционния котел, се изчислява въз основа на мощността на оборудването.Електрическото окабеляване се полага в кабелни канали или в гофриране

Предимства на индукционните отоплителни котли

Индукционните котли имат много абсолютни и сравнителни предимства, включително следните:

• най-висока ефективност сред всички електрически котли;
• постоянство на енергийните характеристики;
• минимални изисквания за антифриз;
• повишена надеждност;
• рекордно дълъг експлоатационен живот;
• способност за автономна работа;
• проста инсталация без вентилационна система;
• автоматична система за управление;
• няма нужда от доставка и съхранение на гориво:
• нагряване на охлаждащата течност до 95 градуса;
• високо ниво на сигурност.

Уредът преобразува електрическата енергия в топлинна с ефективност 98-99%. Загряването на охлаждащата течност отнема 7-10 минути. Опростеният дизайн, в който няма движещи се механични части, стоманените сплави, използвани като производствени материали, правят индукционните котли рекордно издръжливи.

Само повреда може да деактивира такова оборудване. електрическа изолация. Но както показва практиката на работа на трансформатори, които по своя дизайн са в много отношения подобни на индукционните котли, те наистина могат да издържат много десетилетия.

Според производителите агрегатите, работещи поради ефекта на електромагнитната индукция, осигуряват непрекъснато отопление на помещения за 100 хиляди часа, тоест 30 отоплителни сезона. В същото време тяхната мощност не намалява с времето, което не може да се каже за електрод и конвенционален нагревателни елементи котли.

Индукционните котли могат да се използват както като основно, така и като допълнително оборудване.Например, подготовка на охлаждаща течност за нередовно използвана система за подово отопление

Същите причини, които определят издръжливостта и повишената надеждност на индукционните нагреватели, също намаляват експлоатационните разходи. Индукционният котел не изисква редовна поддръжка и ремонт, което спестява пари.

В сравнение с много други горива, използването на електричество за отопление на домове остава най-рентабилното. Особено се отнася негазифицирани селища.

Дизайнът на сертифицирания индукционен котел предотвратява късо съединение. Производителите твърдят, че всеки модел е от най-висок клас електрическа безопасност. Индукционният бойлер не трябва да се бърка с микровълнова фурна, тъй като той използва различна честота на електрически ток за работа.

Нагряването на охлаждащата течност в индукционен котел става равномерно – Температурната разлика в системата е не повече от 30°C. Тоест, няма локални прегрявания, които биха могли да доведат до пожар, което прави такива устройства огнеупорни.

Благодарение на намагнитването на охлаждащата течност, фините вибрации, невидими за другите, и турбулентната турбулентност, практически не се образуват минерални отлагания в индукционните котли, което има благоприятен ефект върху ефективността. Нека си припомним, че дебелият слой котлен камък забавя скоростта и ефективността на нагряване на охлаждащата течност.

За увеличаване на мощността може да използва каскада от три или повече индукционни котли с общ контролен шкаф. Това решение ще помогне за отопление на двуетажно имение

Ако следвате правилата за работа, посочени в инструкциите, тогава след монтажа и настройката на температурния режим няма да се налага да мислите за котела през целия отоплителен сезон. За разлика от твърдо гориво "братя", индукционните уреди не изискват редовно зареждане на дърва за огрев и въглища и отстраняване на пепел. Не се изисква почистване на тръби, което ги отличава от другите видове електрически котли.

Самият котел и допълнителното му оборудване заемат малко място и могат да бъдат инсталирани в малка стая. Компонентите на системата за управление позволяват използването на индукционни котли заедно с друго оборудване за контрол на климата.

Индукционните котли могат да бъдат интегрирани в интелигентна система за управление на домашно оборудване, наречена „Умен дом“

Недостатъци на индукционните модели

Все още няма идеални технически решения. Дори и най-модерното оборудване има своите недостатъци, а индукционният отоплителен котел не е изключение.

Характеризира се с:

• висока цена;
• голямо тегло;
• шум.

При производството на индукционни котли се използват скъпи материали, включително феромагнити, които реагират на магнитно поле.

За да може котелът да изпълнява функциите си, инженерите трябва точно да изчислят диаметъра на жицата на намотката, броя на нейните навивки, размера на сърцевината и други параметри. След това всички тези изчисления трябва да бъдат внедрени в крайния продукт.

По този начин производството на индукционни устройства е трудоемък и металоемък процес, което води до високи производствени разходи. В същото време този недостатък се компенсира от дълъг експлоатационен живот и минимални експлоатационни разходи.

Компактните размери на котела са съчетани със значителното му тегло, което се обяснява с големия брой стоманени части. Някои модели тежат 40 кг. Индукционният котел издава лек шум по време на работа, но този недостатък лесно се отстранява от звукопоглъщащи уплътнения, които се препоръчват да се монтират по време на монтажа.

Правила за избор на оборудване

При избора на модел на индукционен котел основните критерии са неговата мощност и характеристиките на отопляемото помещение. Те приемат, че за отопление на 10 кв. м. с височина на тавана до 3 метра е необходим 1 kW.

По този начин е достатъчно да се раздели площта на отопляемото помещение на 10 и в резултат на това ще се получи необходимата номинална мощност електрически бойлер. Например за къща от 100 кв. м. ще ви е необходим индукционен нагревател от 10 kW.

Ако не искате да изчислите необходимата мощност на котела с висока точност, можете да използвате опростена опция. Според него индукционните котли с мощност само 3-4 kW могат да отопляват помещение с площ от 30-40 m²

За да не плащате надплащане за ненужна мощност и да не замръзвате, ако има липса на такава, е необходимо да се оценят специфичните характеристики на къща или друг обект, включително материали за стени, площ на прозореца, наличие на топлоизолация и др., и въз основа на тези данни изберете отоплително оборудване.

Не боли да попитате продавача за фактора на мощността, тоест съотношението на активната и общата мощност на избрания модел. Този индикатор се нарича косинус фи (Сos φ) и се измерва във волт-ампери. Помага да се определи какъв дял от консумираната електроенергия се изразходва директно за нагряване на охлаждащата течност и какъв дял се изразходва за генериране на магнитно поле.

Стойностите на фактора на мощността варират от 0 до 1. Добре проектирани индукционни котли Сos φ е 0,97-0,98 kVA, което се счита за отличен показател, тъй като почти цялата консумирана електроенергия се изразходва за нагряване на работната течност.

Разнообразието от модели ви позволява да изберете опция за използване като основен или резервен източник на топлина. Мощните котли, работещи с напрежение 380 V, могат самостоятелно да отопляват големи къщи, търговски и промишлени съоръжения.

Ефективен за използване в селска къща или гараж индукционен котел можете да го направите със собствените си ръце. Следващата статия ще предостави подробно ръководство за сглобяване на полезен домашен продукт.

Изводи и полезно видео по темата

Видеоклипът ще демонстрира ясно принципа на работа на индукционната единица:

Експертно мнение относно безопасността на използването на индукционен котел:

Видео презентации на индукционни котли от ZSTM (Сибирски завод за технологично машиностроене):

Индукционните отоплителни котли имат много предимства и конкурентни предимства с незначителни или лесно елиминирани недостатъци. Колко полезна е тази опция за отопление на конкретна къща, може да се реши само чрез претегляне на плюсовете и минусите.

Безспорен факт остава постоянното нарастване на търсенето на подобно оборудване, като тази тенденция вероятно ще продължи и в бъдеще.

Бихте ли искали да разкажете за собствения си опит при избора, инсталирането и експлоатацията на индукционен котел? Имате полезна информация по тема, която си струва да споделите с посетителите на сайта. Моля, пишете коментари, публикувайте снимки, задавайте въпроси в блок формата по-долу.