Индукционный котел для отопления: правда и мифы

Что представляет собой и как работает индукционный водонагреватель

Принцип действия всех приборов индукционного типа основан на способности вихревых (наведенных) токов нагревать находящиеся в поле излучения предметы. Индукционный проточный водонагреватель еще относится к разряду постоянно усовершенствующегося оборудования, но и уже существующие модели обладают достаточно высокой тепловой мощностью.

Конструктивно водонагреватель такого типа представляет собой металлическую закрытую емкость небольшого диаметра. Основным элементом является высокочастотная индукционная катушка, помещенная внутрь бака. Характеристики наматываемой спирали зависят от требуемой мощности и производительности устройства. Внутри катушки проходит трубопровод небольшого диаметра, через который проходит нагреваемая вода.

Основным электрическим элементом является понижающий трансформатор и инвертор, позволяющий получить из обычного бытового электричества токи высокой частоты. При прохождении такого тока через индукционную катушку происходит нагрев пространства внутри нее, которое может быть заполнено специальным антифризом или даже обычной водой.

Благодаря повышению температуры внутри катушки осуществляется нагрев проходящей по медной трубке воды. Медь используется в силу своей хорошей теплопроводности.

Принцип работы индукционного водонагревателя

Как видите, схема индукционного водонагревателя достаточно проста. Имея навыки работы с электрооборудованием собрать такое устройство можно даже самостоятельно.

Устройство вихревого индукционного котла

В действительности данное техническое решение далеко не ново, явление электромагнитной индукции, за счет которой функционируют электрические индукционные котлы отопления, открыто М. Фарадеем в далеком 1831 году. Просто благодаря современным материалам и технологиям явление взято за основу и реализовано в водогрейных установках относительно недавно.

Нагревание воды происходит за счет вихревых токов (токи Фуко), появляющихся в сердечнике катушки. Образуются они под воздействием переменного электрического поля, создаваемого витками катушки переменным током частотой 50 Гц. Сердечник выполнен в форме трубы, через нее и протекает теплоноситель при нагреве.

По сути, аппарат представляет собой индукционный преобразователь электрической энергии в тепловую с эффективностью порядка 98%. Диаметр провода, из которого выполнена катушка, количество витков и размеры сердечника рассчитаны таким образом, чтобы нагревать воду до максимальной температуры 95 ºС и при этом не допустить перегрева обмотки.

Модели индукционных водонагревателей, предлагаемые на отечественном рынке

Отечественные разработки индукционной техники представлены достаточно широко. В продаже вполне можно найти установки мощностью от 3 до 50 кВт, отличающиеся высокой надежностью.

Индукционный водонагреватель ВИН 7

  • Предназначен для обеспечения горячего водоснабжения или отопления помещений объемом до 340 кубических метров.
  • Номинальная мощность установки составляет 7 кВт, работает от бытовой электрической сети (220 В, 50 Гц).
  • Способен вырабатывать до 5900 ккал/час.
  • Представляет собой круглую емкость высотой 620 мм и наружным диаметром всего 133 мм. Диаметр входных и выходных патрубков составляет 20 мм.
  • Стоит в среднем 43-45 тысяч рублей.

Водонагреватель отличается высокой работоспособностью, может обеспечивать достаточно большой расход горячей воды.

Предлагаем ознакомиться  Советы по выбору бытового фильтра для горячей воды

В таком же ценовом диапазоне продаются и установки под брендом «Эдисон».

Индукционный водонагреватель «Эдисон 4.7»

  • обладает тепловой мощностью 3960 ккал/час, потребляемая электрическая мощность составляет всего 4,7 кВт.
  • КПД установки достигает 98%, оборудование так же работает от бытовой электрической сети.
  • Устройство может использоваться в качестве отопительного агрегата для помещений объемом до 240 кубометров, чего вполне достаточно для обогрева среднего по размерам загородного дома.

В комплект водонагревателя входят пусковая аппаратура, шкаф управления, датчики уровня и температуры. Производители заявляют рабочий ресурс, превышающий 100 тысяч часов (более 30 лет). Надежность обеспечена простотой конструкции.

Водонагреватели индукционного типа вполне можно назвать оборудованием будущего. Поэтому если вы заинтересованы в обеспечении комфортных условий жизни, но хотите для этого использовать эффективное энергосберегающее оборудование, то стоит рассмотреть возможность приобретения такого устройства.

Принцип работы ВИН

Принцип индукционного нагреваАлгоритм функционирования вихревого индукционного нагревателя заключается в следующих последовательных действиях:

  • генератор образует высокочастотный ток и подает его на индуктор;
  • индуктор, принимая этот ток, создает возле цилиндрической катушки электромагнитное поле;
  • нагревательный элемент, который находится внутри катушки из медной проволоки, разогревается с помощью вихревых токов, которые созданы электромагнитным полем;
  • теплоноситель, который находится внутри нагревательного элемента, одновременно с ним разогревается, и непосредственно подается к радиаторам отопления.

Важный факт: весь процесс работы ВИН происходит практически без энергетических потерь.

Индукционный котел для отопления: правда и мифы

Сердце агрегата – это катушка, состоящая из большого количества витков изолированного провода, и помещенная вертикально в цилиндрический корпус в виде сосуда. Внутрь катушки введен стержень из металла. Корпус сверху и снизу герметично закрыт приваренными крышками, наружу выведены клеммы для присоединения к электрической сети.

Схема нагрева теплоносителя

В силу своей конструкции при подключении к сети теплогенератор постоянно работает на полную мощность, так как снабжать отопительную установку дополнительными устройствами регулировки напряжения нерационально. Гораздо проще использовать циклический подогрев и задействовать автоматику отключения / включения с датчиком температуры воды.

Нужно только выставить необходимую температуру на дисплее выносного электронного блока и он будет производить нагрев теплоносителя до этой температуры, отключая водогрейный индукционный элемент при ее достижении. По истечении времени и остывании воды на несколько градусов автоматика снова включит нагрев, этот цикл будет повторяться постоянно.

Поскольку обмотка теплогенератора предусматривает однофазное подключение с напряжением питания 220 В, отопительные агрегаты индукционного типа не производятся с большой мощностью. Причина – слишком большая сила тока в цепи (свыше 50 ампер), под нее потребуется прокладка кабелей большого сечения, что само по себе очень дорого.

Отопление индукционными котлами

Конструктивные особенности нагревателей типа «Сибтехномаш»Используя тот же эффект электромагнитной индукции, другое предприятие разрабатывает и производит водогрейные аппараты несколько иной конструкции, заслуживающей внимания. Дело в том, что электрическое поле, создаваемое многовитковой катушкой, имеет пространственную форму и распространяется от нее во все стороны.

Обмотка создает вокруг себя переменное электрическое поле, вихревые токи нагревают витки трубы теплообменника, в которых движется вода. Катушки со змеевиками собраны в каскад по 3 штуки и прикреплены к общей раме. Подключение каждой из них осуществляется к отдельной фазе, напряжение питания — 380 В.

  • индукционные нагреватели имеют раздельную разборную конструкцию;
  • в зоне действия электрического поля находится увеличенная площадь греющей поверхности и большее количество воды за счет спиральной схемы, что повышает скорость нагрева;
  • трубопроводы теплообменника доступны для промывки и обслуживания.

Пример подключения индукционного котла

Невзирая на отличия в конструкции теплогенератора, эффективность его работы составляет 98%, как и в нагревателях типа «ВИН», это значение КПД декларирует сам производитель. Долговечность агрегатов в том и другом случае определяется работоспособностью катушек, а точнее, сроком службы обмотки и электроизоляции, этот показатель заводы – изготовители устанавливают в пределах 30 лет.

Предлагаем ознакомиться  Котел для водяного отопления: как своими руками изготовить котел

Конструкция

Вихревый индукционный обогреватель представляет собой прибор, в котором для подогрева теплоносителя используется энергия электромагнитного поля.

Иначе говоря, ВИН преобразует этот вид энергии в тепловую.

Этот вид индукционного котла состоит из следующих конструктивных частей:

  1. Нагревательный элемент, как правило, представлен в виде металлической трубы, которая помещается в электромагнитное поле.
  2. Индуктор, который является генератором электромагнитного поля. Обычно он представлен в виде цилиндра, состоящего из витков медной проволоки.
  3. Генератор переменного тока. Этот узел отвечает за преобразование обычной электроэнергии в высокочастотный ток.

Преимущества и недостатки

Реальные достоинства, которыми обладают индукционные котлы для отопления дома или производственного здания, заключаются в следующем:

  1. Высокая, как и у всех водогрейных установок, эффективность работы, находящаяся в пределах 97—98%.
  2. Долговечность, обусловленная отсутствием движущихся частей и простотой конструкции.
  3. Малые габариты, позволяющие поместить отопительное оборудование в помещение любых размеров.
  4. Высокая скорость нагрева теплоносителя и отсутствие инерции при его отключении.
  5. Комфорт при эксплуатации, индукционный электрокотел не требует к себе постоянного внимания хозяина дома, а частота его обслуживания целиком зависит от качества применяемой в системе воды.

Вихревые нагреватели поставляются с комплектами автоматики управления, что дает возможность связать теплогенераторы с другими климатическими системами дома.

Нагреватель в разрезе

Есть у данного оборудования и недостатки. Главный из них – высокая стоимость, особенно у теплогенераторов типа «Сибтехномаш». Если использовать эти агрегаты для промышленных целей вполне приемлемо, то индукционное отопление частного дома может оказаться неоправданно дорогим.

Опыт практического использования вихревых нагревателей домовладельцами и обслуживающим персоналом сервисных компаний пока что не слишком обширен, но на данный момент существенных нареканий на оборудование нет.

Согласно отзывам владельцев ВИН, использование нагревателя этого вида имеет целый ряд достоинств, к которым можно отнести следующие важные моменты:

  • небольшие габаритные размеры позволяют использовать агрегат в любых помещениях;
  • Индукционный котел для отопления: правда и мифывысокий коэффициент полезного действия;
  • срок эксплуатации ВИН составляет более 30 лет;
  • не требует дополнительного ухода;
  • высокий уровень пожарной безопасности;
  • котел этого вида работает бесшумно;
  • на внутренних стенках не оседает накипь, потому что вихревые токи создают также и вибрацию;
  • полная герметичность ВИНа препятствует всякого рода протечкам;
  • процесс управления котлом полностью автоматизирован;
  • при работе агрегата не выделяются никакие вредные продукты сгорания, иначе говоря, нагреватель этого вида полностью экологичен;
  • возможность подключения к действующей отопительной системе;
  • в качестве теплоносителя можно использовать различные жидкости, например вода, антифриз, масло и прочее.
Индукционный котел для отопления: правда и мифы
Предлагаем ознакомиться  Как устранить течь в батарее отопления не сливая воду

Возможно, Вам будет интересна статья о том, как сделать

индукционный нагреватель своими руками

.

Статью о том, как сделать индукционный котел своими руками, читайте здесь.

Для большей убедительности преимуществ этого вида котлоагрегата, приведем для примера технические характеристики нагревателя модели ВИН-15:

  • Индукционный котел для отопления: правда и мифытребуемое напряжение – 380В;
  • потребляемая мощность составляет 15 кВт/ч;
  • количество вырабатываемого тепла – 12640 Ккал/ч;
  • котел в полной мере может обогреть помещение объемом в 500–700 м3;
  • диаметр входящих и выходящих патрубков составляет 25 мм.

Трудно не согласиться, что это достаточно позитивные характеристики котла этой модели.

К основным негативным моментам использования вихревого индукционного нагревателя можно отнести следующее:

  • электромагнитное поле разогревает не только теплообменник, но и все окружающие предметы, в том числе и человеческие ткани;
  • Важный момент: человеку не стоит долго находиться возле индукционного нагревателя!

  • если в поле действия электромагнитного поля окажется ферромагнитное изделие, то это неминуемо будет приводить к перегреву котла из-за дополнительного намагничивания;
  • высокий уровень теплоотдачи создает риск детонации ВИН от перегрева.

Совет специалиста: чтобы не допустить детонации, можно дополнительно установить датчик давления.

Как видим, недостатков индукционного котла гораздо меньше, чем преимуществ. Их вполне можно сократить, если придерживаться вышеуказанных рекомендаций. В этой статье мы подробно изложили все аспекты использования вихревого индукционного нагревателя. Надеемся, что наша информация поможет вам при установке ВИН в вашем доме.

Мифы об индукционных котлах

Один из самых популярных мифов создают торговые представители, продающие индукционные электрические котлы. Суть в том, что эти котлы якобы на 20—30% эффективнее прочих нагревательных электроустановок, особенно ТЭНовых. Данная информация не соответствует действительности, поскольку все теплогенераторы, преобразующие электроэнергию в тепло, работают с эффективностью не ниже 96% в соответствии с физическим законом сохранения энергии.

Неоспоримым является лишь факт, что ТЭНы разогревают теплоноситель несколько дольше по причине своей многослойной структуры. Вольфрамовая спираль прогревает сначала кварцевый песок, потом материал трубки, а потом уже воду. При этом энергия никуда не теряется, а КПД ТЭНового агрегата составляет 98%, как и вихревого.

Пример системы отопления

Другой миф гласит о том, что индукционный электрический котел совсем не требует обслуживания, поскольку переменное магнитное поле не дает отложениям оседать на греющих элементах. Этот вопрос зависит от качества воды и накипь на сердечнике катушки появляется точно так же, как и в ТЭНовых нагревателях, если теплоноситель не обессолен. Поэтому хотя бы 1 раз в 2 года сам теплогенератор и система отопления должны проходить процедуру промывки.

Вопреки заверениям продавцов, водонагреватель нельзя ставить в любом помещении. Причины две: опасность поражения током и наличие электромагнитного поля вокруг аппарата. Его лучше поместить в техническом помещении с ограниченным доступом (котельной).

Супер отопление
Adblock detector