Устройство оборудования данной группы простое и мало чем отличается от аналогов с ТЭН. Основная разница – в виде нагревательных элементов. В таких котлах вместо привычной спирали в «колбе» установлен блок электродов, помещенный в теплоизолированный корпус (бак водогрейного котла).
Принцип действия основан на преобразовании кинетической энергии ионов солей, растворенных в жидкости, в тепловую; чем с большей скоростью они перемещаются, тем выше степень ее нагрева. Она зависит не только от постоянной смены полюсов (~U 50 Гц), но и регулирования процесса подаваемым на электроды котла напряжением; изменяя его значение, пользователь выбирает приемлемую температуру теплоносителя на выходе отопительной установки. Принципиальное отличие от работы ТЭНового котла в том, что вода является частью электрической схемы; ток проходит через нее.
Что это означает? Эл/сопротивление жидкости напрямую связано с температурой. Поднимая ее, удается достичь более рационального расходования эл/энергии (75 0С – оптимальный режим). А специфика процесса, протекающего в баке котла, исключает теплопотери.
Как недостаток в ряде источников указывается, что электродные котлы подключаются только к сети переменного напряжения; при U= происходит ионизация теплоносителя. У каждого хорошего хозяина имеется резервный агрегат (дизельный или бензиновый), значит, данный минус неактуален.
Примечание. Для повышения эффективности электродного котла нужно грамотно готовить теплоноситель, добиваясь оптимального удельного сопротивления току. Используются вещества, имеющиеся в каждом доме (к примеру, пищевая сода) и дистиллированная вода. Но не все препараты пригодны для этого; некоторые инициируют коррозию металла. Нужно еще и грамотно определить концентрацию «раствора», иначе мощность отопительной установки резко снизится. Без консультации с профессионалом лучше не практиковать!
Автономное отопление в частном доме – очень сложная и важная задача, которую можно решить применением электрических котлов. В настоящее время существуют не только модели на ТЭНах, но и более экономные изделия – электродные и индукционные. Индукционный электрокотел пользуется большой популярностью, благодаря высокому КПД, и соответственно меньшим количеством потребляемой энергии для обогрева помещения. Рассмотрим подробнее возможности индукционного котельного оборудования, его достоинства и недостатки.
Индукция – это физическое явление, основанное на вихревых токах, которое открыл и исследовал французский физик Ж. Б. Л. Фуко. Индукционное котельное оборудование в своей работе применяет токи Фуко, функционирующие по принципу той самой электромагнитной индукции.
На катушку поступает переменное напряжение, образуется электромагнитное поле, которое провоцирует появление вихревых токов, нагревающих металл. Вода нагревается в теплообменнике и, циркулируя по системе, обогревает помещения в частном доме.
Современные отопительные агрегаты на основе индукции состоят из следующих элементов:
Для удобства эксплуатации оборудования, в его конструкцию могут включаться дополнительные элементы. По сути, котел такого типа представляет собой катушку индуктивности, которая помещена в небольшой, но очень тяжелый корпус из железного сплава.
При этом вместо сердечника в некоторых устройствах монтируется обычная металлическая трубка с теплоносителем. Однако наличие сердечника увеличивает площадь теплоотдачи.
Подобная система обладает высокой степенью надежности, поскольку индукционная катушка прочно запаивается в герметичном корпусе, не контактируя напрямую с теплоносителем. Возникновение пробоин в витках практически невозможно, так как их не накручивают слишком плотно, и в дополнение заливают специальным изолирующим составом.
Все это заключено в толстостенный массивный корпус, что гарантирует длительный срок эксплуатации. Производители дают гарантию на 5-10 лет, но продавцы котельного оборудования заявляют, индукционный электрокотел может прослужить около 30 лет без технического обслуживания.
Прежде, чем приобрести индукционный электрический котел для автономного отопления дома необходимо определиться, какой вид оборудования наиболее подходит в вашем случае.
Существует два вида электрокотлов на основе вихревых токов, используемых для нагрева теплоносителя, – SAV и ВИН (вихревые), которые обладают характерными отличиями.
Индукционные котлы типа SAV производятся для напряжений в 220V и 380V. Оборудование, обладающее мощностью 2,5 кВт, способно обогреть комнату площадью до 30 м2. Приобрести данный котельный электрический агрегат SAV вместе с автоматикой и блоком управления можно за 27 000 – 32 000 рублей.
Индукционный котел типа ВИН с мощностью в 3 кВт легко обогреет помещение с площадью 40 м2. Электрический котел ВИН в полной комплектации с блоком автоматики, насосом и циркуляционным насосом стоит несколько дороже – от 37 000 до 40 000 рублей.
Продавцы котельного оборудования рассыпаются в похвале, говоря об исключительных характеристиках индукционных агрегатов. Часть слов действительно правдива, другая часть – выдумка. К примеру, консультанты заявляют, что индукционные устройства экономят до 30% электричества по сравнению с электрокотлами на ТЭНе. Однако утверждение несколько преувеличено.
Дело в том, что оба типа котельного оборудования потребляют примерно одинаковое количество электроэнергии. Но индукционные котлы нагревают теплоноситель быстрее, чем ТЭНовый, в том числе, благодаря меньшей инерционности системы. Поэтому, если вовремя отключать агрегат, когда помещение достаточно нагрелось, то действительно счета за электричество будут меньше. При этом лучше оснастить систему отопления автоматикой с блоком управления.
КПД индукционного котла действительно очень высокий и приближен к показателю в ±98%, как и у ТЭНовых или электродных устройств. Однако, индукционные электрокотлы для отопления частного дома стоят больше, чем обычные ТЭНовые агрегаты. Блок управления и автоматика, особый сплав корпуса и обмотка увеличивают стоимость оборудования. При этом, как и другие технические приспособления, индукционные котлы отопления имеют достоинства и недостатки.
Перечислим основные преимущества электроиндукционных котлов:
Недостатками данных агрегатов можно назвать большой вес при малых габаритах – от 30 до 40 килограммов, а также высокая стоимость оборудования. Кроме того, для коттеджей в 2-3 этажа потребуется установка дополнительного циркуляционного насоса большой мощности.
Нынешние индукционные электрические котлы для отопления должны монтироваться только с закрытым контуром с мембранным расширительным баком и циркуляционным насосом. Принудительная циркуляция нужна в первую очередь из-за того что интенсивный нагрев и малый объем теплообменника препятствуют созданию естественной циркуляции вода закипит до того как создадутся условия для гравитационной циркуляции.
В том случае, если индукционный отопительный электрокотел используется, как теплогенератор, тогда необходимо использовать в контуре пластиковые трубопроводы ли изолировать металлические трубы от котла монтажом пластиковых фитингов. Котел необходимо обеспечить обязательным и качественным заземлением.
Требования по установке, как и для всех электрических котлов: от поверхности пола или потолка — 80 см, от стены — 30 см Монтаж блока безопасности в состав которого входит манометр, воздушный и предохранительный клапаны, является обязательным как и для всех закрытых систем отопления. В частных домах, обычно используют типовую систему подключения.
Установка индукционных котлов должна проходить согласно инструкции или требованиям, указанным в техническом паспорте. Прибор должен располагаться строго в вертикальном положении, нижний патрубок ввода подключается к обратке, верхний соответственно к подаче. Для этого должны использоваться только металлические или металлопластиковые трубы.
Если принято решение самостоятельно установить электрический котел, необходимо помнить о заземлении. В непосредственной близости необходимо установить группу безопасности шкаф управления, на вводе — фильтры и датчик потока.
Во время приобретения нужно внимательно смотреть на мощность оборудования, которая не падает в процессе использования. Оптимальным соотношением является 60 Вт на 1м2. Для того чтобы рассчитать эту характеристику, необходимо учитывать габариты всех помещений.
Если недостаточно теплоизоляции, нужно взять более мощный котел отопления. Нынешние индукционные агрегаты могут поддерживать невысокую температуру в редко используемых помещениях. Соответственно для дома вполне подойдет электрический котел на 6 кВт.
Таким образом, наиболее простым и оптимальным решением для отопления является установка электрического котла. Они действительно более экономичные из-за меньшей инерции системы, надежности (если использовать продуманную технологию и качественные материалы) и хорошей работы автоматики, которая включает в себя только систему для поддержки температуры. Данное оборудование монтируется как резервное в частных домах и для обогрева офисов и торговых павильонов.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Отопление частного дома, тем более, в нашем климате – задача очень важная и сложная. И отопление электрическими котлами – один из способов ее решения. Конечно, если есть возможность пользоваться природным газом, то электрический котел можно поставить лишь как резервное оборудование, и то вряд ли. А вот если газа нет, можно уже о таком варианте думать. Тем более, сегодня есть не только электрические котлы для отопления на ТЭНах: есть еще электродные и индукционные. Именно о достоинствах, недостатках, возможностях индукционных котлов для отопления и поговорим.
При нагреве теплоносителя в индукционных котлах используется энергия, которая выделяется при возникновении наведенных токов в корпусе-теплообменнике. Это, по сути, индукционная катушка, заключенная в массивный корпус из ферросплава. Сам корпус и является вторичной обмоткой. Он нагревается из-за прохождения наведенных в нем токов. Для увеличения площади теплоотдачи сделан в виде лабиринта с толстыми стенами. Теплоноситель, проходя по лабиринту нагревается.
Система имеет высокую степень надежности, так как катушка герметично запаяна в корпусе и не имеет контакта с водой или другим теплоносителем. Вероятность пробоя витков мала – они накручиваются не вплотную и дополнительно заливаются изолирующим составом. Все это вместе с массивным толстостенным корпусом позволяет говорить о длительном сроке эксплуатации. Продавцы заявляют о 30 годах эксплуатации без обслуживания, но гарантийный срок производители ставят гораздо меньше.
Часто можно слышать заявления об исключительных характеристиках индукционных котлов. Часть из них – правда, часть – вымысел. Например, продавцы заявляют о 30% экономии электричества по сравнению с другими принципами нагрева теплоносителя. Никаких доказательств не приводится, просто утверждается как факт. Хотя все знают это невозможно в принципе: сколько потреблено энергии, столько тепла выдано. Тем не менее, несмотря на закон сохранения энергии, владельцы таких систем говорят о том, что платить действительно стали меньше. Но тут главную роль играет, скорее качественная автоматики и малая инерционность системы.
Говорят еще, что индукционные котлы — это новые технологии. Это тоже не так. Первые индукционные котлы работали еще в первой половине прошлого века. Из новых технологий используются микропроцессоры и датчики, другая элементная база, позволяющая контролировать работоспособность системы и ее параметры и обеспечивать должный уровень комфорта и безопасности, но сам принцип далеко не нов. Тем не менее, у этого отопительного оборудования действительно есть много положительных качеств.
К достоинствам этих систем отопления с уверенностью можно добавить:
Есть у этого оборудования еще один привлекательный момент: оно высокотехнологично и блок его управления в некоторых случаях представляет собой мини-компьютер (такие системы стоят очень много). Так вот: имеется возможность управлять ими дистанционно. Сигналы управления передаются по витой паре (до 1 км), через GSM канал на неограниченном расстоянии, есть возможность при возникновении нештатной ситуации организовать оповещение (например, СМСками на определенные номера и т.п.)
Если рассматривать возможности индукционных систем с этой точки зрения — они точно могут заинтересовать в некоторых случаях, так как предоставляют сервисные функции, ранее недоступные.
Выпускаются не только бытовые индукционные котлы. Есть аналогичные системы производственного назначения. Они потребляют и вырабатывают значительное количество тепла: мощность потребляемая — от 1000 кВт до 10000 кВт. Такие агрегаты называют высоковольтный индукционный электрокотел.
Отзывов об использовании этих котлов немного. Наверняка потому, что активное продвижение товара на рынок началось совсем недавно. Тем не менее, индукционные электрические котлы отопления отзывы получают большей частью положительные, так как многие считают, что они более практичны и экономичны. Хотя знатоки теории и закона сохранения энергии утверждают, что экономии быть не может, владельцы индукционных котлов говорят о том, что экономия присутствует. Разобраться кто тут прав, а кто нет, сложно. Как одни, так и другие, могут быть «засланными казачками».
Один из самых «бронебойных» аргументов противников индукционных котлов – их высокая стоимость. Собственно да, дешевых пока нет. Самая минимальная цена, которую удалось найти – порядка 220$ (Винницкий завод) за самые маломощные модели без группы автоматики, а это еще порядка 50-150$ в зависимости от функционала.
При том что цены на котлы на ТЭНах стартуют где-то с 80$. Но нужно сказать, что столько стоит эконом вариант: без электроники и прочих «наворотов». Более сложные модели, имеющие несколько ступеней регулирования мощности, уже как минимум, в два раза дороже. И их цена по сравнению с ценой индукционных уже не кажется запредельной.
Цены, которые мы нашли, указали в таблице. Сразу скажу, что брали несколько первых попавшихся моделей из списка выдачи в поиске «Яндекса». Глубокого исследования никто не проводил. Что нашили, то вписали. Также дело обстоит и с отапливаемой площадью – что было написано в характеристиках, то и поставили. Нужно сказать, что некоторые продавцы лукавят и тут: указывают не площадь отапливаемую, а объем. По сути это правильно: обогревать нужно весь воздух в помещении, так что указывать объем правильно, но большая часть потребителей ориентируется на площадь. Не присмотревшись к единицам измерения, впадаешь в ступор: 3 кВт котел на 120-150 м 3 ! Во избежание подобного рода искажений в таблице все данные приблизительно пересчитаны и указаны в м 2 .
Еще раз обращаем внимание, что мы не искали ни самые дорогие, ни самые дешевые модели, хотя они наверняка есть. Стоимость индукционных котлов очень зависит от производителя и устанавливаемой автоматики. Например, 9 кВт Галан в комплектации «стандарт» стоит 415$, а в «Элит» уже более 600$.
| Индукционный | ТЭН | ||||
| Мощность | Отапливаемая площадь | Стоимость | Мощность/ко-во ТЭН | Отапливаемая площадь | Стоимость |
| 3 кВт | 30-40 м 2 | 220-415 $ | 3 кВт/1 ТЭН | 20-35 м 2 | 80-100 $ |
| 3 кВт/3 ТЭН | 30 м 2 | 180 $ | |||
| 4 кВт | 50-60 м 2 | 230-42 0$ | 5 кВт/2+3 ТЭН | 50 м 2 | 3 0 0 $ |
| 5 кВт | 50-65 м 2 | 240-525 $ | 6 кВт/3 ТЭН | 60 м 2 | 150 $ |
| 7 кВт | 70-80 м 2 | 300-695 $ | 7 кВт/1 ТЭН | 50-70 м 2 | 150 $ |
При анализе отзывов был обнаружен еще такой нюанс: индукционный электрокотел прилично гудит. Некоторые даже собираются делать небольшую котельную недалеко от дома. Но это, видимо, некоторые модели так шумят, потому как данный эффект указывают далеко не все.
С другой стороны, на одном из форумов, в полемике было сказано, что большая часть нареканий на плохое качество работы связана с дешевыми моделями. Еще индукционные котлы были отнесены к «премиум» сегменту рынка. А от людей, покупающих эти товары, трудно ожидать посещения форумов. В принципе, верно, но тогда получается, что надежное оборудование – далеко не массовый товар именно из-за своей цены. И спорить получается не о чем.
Учитывая все вышесказанное можно сказать, что индукционные электрокотлы для отопления рационально применять только при наличии достаточного утепления здания, так как тарифы на электроэнергию не самые низкие. И они действительно будут экономичными, но за счет меньшей инерции системы, надежности (при использовании качественных материалов и продуманной технологии) и хорошей работы автоматики, которая будет включать систему только для поддержания температуры.
Электрический котел, без всякого сомнения, прекрасная альтернатива газовому или твердотопливному оборудованию. Но есть у него существенный минус – большое потребление электроэнергии. В процессе поиска способов сократить расход электричества, был изобретен индукционный котел.
Справедливости ради стоит отметить, что принцип индукционной печи был придуман довольно давно, еще в 1887 году, и применялись они только в промышленности. Развитие технологического процесса позволило создать компактные модели нового поколения, пригодные для бытового применения, например, отопления частного дома.
Основной элемент индукционного котла – трансформатор с тороидальной обмоткой. Само устройство такого котла состоит из таких элементов:
Обмотка сердечника выступает в роли первичной обмотки, а вторичной является корпус котла. В комплекте также идут:
В роли теплоносителя в такой системе может выступать не только обычная вода и антифриз, но и масло.
В названии индукционный электрокотел, заложен принцип его действия – электромагнитная индукция. При подаче напряжения происходят следующие процессы:
Такой способ нагрева позволяет нагреть большой объем теплоносителя за короткий отрезок времени. При этом создающиеся конвекционные потоки позволяют обходиться без циркуляционного насоса.
Совет! Отсутствие циркуляционного насоса оправдано в небольших системах отопления. При отоплении индукционным котлом двухэтажного дома, его наличие обязательно.
Сначала рассмотрим положительные характеристики индукционных котлов:
Как и все оборудование, индукционный котел отопления имеет не только плюсы, но и минусы, к которым относятся:
Совет! Основное преимущество аппаратов индукционного типа – быстрый и экономичный нагрев большого объема теплоносителя, для чего другим видам котлов понадобилось бы значительно больше времени. Именно это качество нашло свое применение в индукционных проточных водонагревателях.
В связи с новизной такого оборудования, на отечественном рынке представлено всего два бренда:
Все индукционные электрокотлы различаются по мощности и количества фаз подключения:
Помимо стандартной автоматики (автоматических размыкателей), индукционный котел может комплектоваться электронным программатором. Этот прибор позволяет устанавливать режим работы котла на всю неделю, а при необходимости, осуществлять регулировку дистанционно – по GSM-каналу.
Чтобы рассчитать мощность системы максимально точно, необходимо приглашать специалистов. Но легко можно произвести приблизительный расчет, которого будет вполне достаточно. Для этого на каждый квадратный метр отапливаемой площади должно приходиться 60 Вт мощности котла.
Такой мощности вполне достаточно, ведь КПД очень высок и не снижается в процессе эксплуатации.
Совет! При выборе индукционного котла, необходимо уточнять толщину стенок сердечника. Оптимальная толщина – 10 мм. Такой сердечник гарантирует долгую и бесперебойную работу системы отопления дома.
Установка котлов такого типа довольно проста, но требует соблюдения определенной технологии:
Особенностью индукционного котла является тот факт, что выполнять обвязку из металлических труб нет необходимости. Можно выполнять подключение сразу металлопластиковыми или пластиковыми трубами:
Далее, переходим к установке вспомогательных приборов на трубу обратной подачи. На малом контуре или перед запорной арматурой на обратку последовательно монтируются следующие приборы:
Более детальная схема подключения содержится в прилагаемой производителем инструкции, которую необходимо изучить перед началом установочных работ.
Выполняя электрические подключения, необходимо использовать провода указанного в инструкции сечения. Электронные системы управления подключаются при помощи специальных разъемов, идущих в комплекте с оборудованием.
Совет! Важным моментом монтажа индукционного аппарата является подключение заземления. Его необходимо выполнить отдельным проводом (оптимально шиной) и подсоединить к существующему заземлению дома.
Как такового обслуживания индукционный котел не требует. Единственное, что можно порекомендовать в этом вопросе, это периодически проверять надежность заземления и электрические соединения.
В заключение стоит отметить, что индукционные котлы нового поколения идеально подходят для отопления дома, где хозяева подолгу отсутствуют или бывают наездами. Экономичность, автономность и безопасность такого вида отопительного оборудования вполне оправдывают его довольно высокую стоимость. А если использовать в такой системе в качестве теплоносителя антифриз, то заморозка ей точно не грозит.
