Індукційні котли опалення переваги і недоліки

Індукційний котел для опалення: правда і міфи

Прийнявши рішення обігрівати свій будинок за допомогою електроенергії або встановити додатковий електричний джерело тепла, домовласники задаються питанням, - обігрівач якого типу задіяти? Тут вибір невеликий, на ринку пропонуються електричні теплогенератори трьох типів: ТеНові, електродні та вихрові (індукційні). Останні становлять найбільший інтерес, оскільки декларуються виробниками в якості нового і самого економічного обладнання. З`явилися індукційні котли порівняно недавно, тому варто вивчити їх докладніше.

Пристрій вихрового індукційного котла

Насправді дане технічне рішення далеко не нове, явище електромагнітної індукції, за рахунок якої функціонують електричні індукційні котли опалення, відкрито М. Фарадеєм в далекому 1831 році. Просто завдяки сучасним матеріалам і технологіям явище взято за основу і реалізовано в водогрійних установках відносно недавно.

Нагрівання води відбувається за рахунок вихрових струмів (струми Фуко), що з`являються в осерді котушки. Утворюються вони під впливом змінного електричного поля, створюваного витками котушки змінним струмом частотою 50 Гц. Сердечник виконаний у формі труби, через неї і протікає теплоносій при нагріванні. По суті, апарат являє собою індукційний перетворювач електричної енергії в теплову з ефективністю близько 98%. Діаметр дроту, з якого виконана котушка, кількість витків і розміри сердечника розраховані таким чином, щоб нагрівати воду до максимальної температури 95 ° С і при цьому не допустити перегріву обмотки.

Водонагрівачі типу «ВІН»

Серце агрегату - це котушка, що складається з великої кількості витків ізольованого проводу, і поміщена вертикально в циліндричний корпус у вигляді посудини. Всередину котушки введений стержень з металу. Корпус зверху і знизу герметично закритий привареними кришками, назовні виведені клеми для приєднання до електричної мережі. Всередину судини через нижній патрубок надходить холодний теплоносій, яким заповнюється весь простір усередині корпусу. Нагріта до необхідної температури вода йде в систему опалення через верхній патрубок.

Схема нагріву теплоносія

В силу своєї конструкції при підключенні до мережі теплогенератор постійно працює на повну потужність, так як постачати опалювальну установку додатковими пристроями регулювання напруги нераціонально. Набагато простіше використовувати циклічний підігрів і задіяти автоматику відключення / включення з датчиком температури води. Потрібно тільки виставити необхідну температуру на дисплеї виносного електронного блоку і він буде виробляти нагрів теплоносія до цієї температури, відключаючи водогрійний індукційний елемент при її досягненні. Після закінчення часу і охолодженні води на кілька градусів автоматика знову включить нагрів, цей цикл буде повторюватися постійно.

Оскільки обмотка теплогенератора передбачає однофазне підключення з напругою живлення 220 В, опалювальні агрегати індукційного типу не виробляються з великою потужністю. Причина - занадто велика сила струму в ланцюзі (понад 50 ампер), під неї потрібно прокладка кабелів великого перерізу, що само по собі дуже дорого. Щоб наростити потужність, досить укласти три водогрійних установки в каскад і застосувати трифазне приєднання з напругою живлення 380 В. До кожного апарата каскаду підключити окрему фазу, на фото показаний подібний приклад роботи індукційного опалення.

Опалення індукційними котлами

Конструктивні особливості нагрівачів типу «Сибтехномаш»

Використовуючи той же ефект електромагнітної індукції, інше підприємство розробляє і виробляє водогрійні апарати дещо інший конструкції, яка заслуговує на увагу. Справа в тому, що електричне поле, створюване многовитковой котушкою, має просторову форму і поширюється від неї на всі боки. Якщо в агрегатах «ВІН» теплоносій проходить всередині котушки, то пристрій індукційного котла «Сибтехномаш» передбачає спіралевидні теплообмінник, що знаходиться зовні обмотки, як показано на малюнку.

Обмотка створює навколо себе змінне електричне поле, вихрові струми нагрівають витки труби теплообмінника, в яких рухається вода. Котушки зі змійовиками зібрані в каскад по 3 штуки і прикріплені до загальної рамі. Підключення кожної з них здійснюється до окремої фазі, напруга живлення - 380 В. Конструкція «Сибтехномаш» має кілька переваг:

• індукційні нагрівачі мають роздільну розбірну конструкцію;
• в зоні дії електричного поля знаходиться збільшена площа гріючої поверхні і більшу кількість води за рахунок спіральної схеми, що підвищує швидкість нагрівання;
• трубопроводи теплообмінника доступні для промивання та обслуговування.

Приклад підключення індукційного котла

Незважаючи на відмінності в конструкції теплогенератора, ефективність його роботи становить 98%, як і в нагрівачах типу «ВІН», це значення ККД декларує сам виробник. Довговічність агрегатів в тому і в іншому випадку визначається працездатністю котушок, а точніше, терміном служби обмотки і електроізоляції, цей показник заводи - виробники встановлюють в межах 30 років.

Переваги і недоліки

Реальні переваги, якими володіють індукційні котли для опалення будинку або виробничої будівлі, полягають в наступному:

1. Висока, як і у всіх водогрійних установок, ефективність роботи, яка перебуває в межах 97-98%.
2. Довговічність, обумовлена ​​відсутністю рухомих частин і простотою конструкції.
3. Малі габарити, що дозволяють помістити опалювальне обладнання в приміщення будь-яких розмірів.
4. Висока швидкість нагріву теплоносія і відсутність інерції при його відключенні.
5. Комфорт при експлуатації, індукційний електрокотел не вимагає до себе постійної уваги господаря будинку, а частота його обслуговування цілком залежить від якості застосовуваної в системі води.

Вихрові нагрівачі поставляються з комплектами автоматики управління, що дає можливість зв`язати теплогенератори з іншими кліматичними системами будинку.

Нагрівач в розрізі

Є у даного обладнання і недоліки. Головний з них - висока вартість, особливо у теплогенераторів типу «Сибтехномаш». Якщо використовувати ці агрегати для промислових цілей цілком прийнятно, то індукційне опалення приватного будинку може виявитися невиправдано дорогим.

Досвід практичного використання вихрових нагрівачів домовласниками і обслуговуючим персоналом сервісних компаній поки що не надто великий, але на даний момент істотних нарікань на обладнання немає.

Міфи про індукційних котлах

Один з найпопулярніших міфів створюють торговельні представники, які продають індукційні електричні котли. Суть в тому, що ці котли нібито на 20-30% ефективніше інших нагрівальних електроустановок, особливо ТЕНових. Дана інформація не відповідає дійсності, оскільки всі теплогенератори, що перетворюють електроенергію в тепло, працюють з ефективністю не нижче 96% відповідно до фізичним законом збереження енергії. Незаперечним є лише факт, що ТЕНи розігрівають теплоносій трохи довше через свою багатошарової структури. Вольфрамова спіраль прогріває спочатку кварцовий пісок, потім матеріал трубки, а потім вже воду. При цьому енергія нікуди не втрачається, а ККД ТеНові агрегату становить 98%, як і вихрового.

Приклад системи опалення

Інший міф говорить про те, що індукційний електричний котел зовсім не вимагає обслуговування, оскільки змінне магнітне поле не дає відкладенням осідати на гріючих елементах. Це питання залежить від якості води і накип на осерді котушки з`являється точно так же, як і в ТЕНових нагревателях, якщо теплоносій НЕ знесолити. Тому хоча б 1 раз в 2 роки сам теплогенератор і система опалення повинні проходити процедуру промивання.

Всупереч запевненням продавців, водонагрівач можна ставити в будь-якому приміщенні. Причини дві: небезпека ураження струмом і наявність електромагнітного поля навколо апарата. Його краще помістити в технічному приміщенні з обмеженим доступом (котельні).

висновок

Опалювальні установки, що використовують для нагрівання вихрові струми, дійсно мають багато переваг, особливо серед них привертають швидкість нагріву, компактність і довговічність. Наскільки ці переваги виправдовують високу вартість виробу - вирішувати доведеться кожному домовласникові у індивідуальному порядку.