Вихревые индукционные котлы. Индукционный котел для отопления: правда и мифы. Установка индукционного устройства

Электрические котлы с ТЭНами – наиболее популярные из устройств в своем классе. Последние несколько лет, говоря языком маркетологов, все активнее «раскручиваются» их аналоги, работающие по принципу индукции. Читайте наш обзор индукционных отопительных котлов, отзывы пользователей и делайте правильный выбор.

Вопрос выбора котла для отопления дома зачастую решается доступностью источника нагрева. Электричество, конечно, не самое дешевое топливо, но зато довольно распространенное. Промышленность предлагает 3 вида:

1. ТЭНовые – элемент трубчатой формы разогревает теплоноситель в баке. Главный плюс: производительность до 99 %. В недостатках – малый срок службы основной детали и скорое появление накипи, из-за чего эффективность снижается.

2. Электродные – как ясно из названия, нагревателями выступают электроды. В результате реакции с магниево-кальциевыми солями, растворенными в воде, образуется ток, подогревающий жидкость. КПД – до 98 %, небольшие размеры, но термоноситель надо разбавлять электролитом.

3. Индукционные (вихревые) – теплогенератор, работающий по принципу индукции. Рассмотрим их подробнее.

Устройство электрокотла индукционного типа не отличается сложностью. Имеется система труб из стали, заключенных в медную обмотку – индукционный трансформатор понижающего вида. В процессе образуется электромагнитное поле, нагревающее сердечник с теплоносителем внутри. По утверждению компании вода достигает температуры +70 °С за 7 минут.

Внешний корпус выполнен из прочной стали с термостойким порошковым покрытием. В комплект также включаются инвертор (преобразователь из полупроводникового материала), термостат с внутренним датчиком, блок управления. Монтируется только в закрытых системах независимо от типа термоносителя (вода, тосол, антифриз, масло).

Технические характеристики индукционного котла для системы отопления (бытовая серия):

В интернете часто можно встретить рекомендации народных «Кулибиных» о том, как соорудить индукционный нагреватель своими руками из плитки. Подобные конструкции не выдерживают критики, недолговечны, зачастую опасны для здоровья окружающих, а КПД едва достигает 50 %. Промышленные модели более сложные, безопасные в эксплуатации, при производстве используются совершенно другие материалы.

Достоинства и недостатки

По уверениям изготовителей, использование индукционных отопительных котлов для обогрева дома – это сплошные преимущества при полном отсутствии минусов. Давайте попробуем разобраться, где правда, а где маркетинговый ход.

1. Высокая эффективность. КПД до 99 % характерен для всех видов электрокотлов.

2. Максимальная защита от накипи. Поскольку прямого контакта индукционной обмотки с теплоносителем нет (в отличие от ТЭНа), образоваться накипь может только внутри труб. Но закрытые системы характеризуются стабильно малым количеством солей. То есть отсутствуют предпосылки для формирования отложений.

3. Экономия ресурсов до 35 %. Прежде чем купить котел индукционного типа и установить его, вспомните, его основная задача – преобразование энергии в тепловую. Для выработки 1 кВт по закону сохранения энергии требуется затратить тоже 1 кВт электричества. Разница лишь в скорости нагрева – индукционный агрегат функционирует быстрее примерно на 20-30 %.

4. Полное отсутствие разъемных соединений в конструкции, что исключает вероятность возникновения течи. Не совсем соответствует действительности: котел включает 4-6 комплектующих, соединенных в блок. В стоимость индукционной отопительной системы ВИН включены сам котел в разборном корпусе, шкаф управления, группа безопасности (датчики и реле) и конденсаторов, клапаны сброса давления, комплект контактов для подключения внешних устройств.

5. Высокая степень электро- и пожаробезопасности. Это действительно так, но нужно следить за тем, чтобы не было течи, а количество термоносителя оставалось постоянным. В противном случае прибор очень быстро раскаляется и есть риск взрыва.

6. Не имеет элементов подверженных механическому износу, поэтому срок действия составляет более 30 лет. Во-первых, сердечник долговечный, но лаковая изоляция на первичной обмотке (тороидальной) подвержена старению. Время ее службы – 7-10 лет. Итогом разрушения станет межвитковое замыкание с соответствующими последствиями. Во-вторых, индукционные котлы – относительно новый продукт, не прошедший тестирование временем, утверждение о 30 годах эксплуатации вряд ли является правдивым.

7. Совместимость с другими системами. Можно подключать теплые полы, газовые или дровяные котлы.

8. Не требуют отдельного помещения и вентиляции.

9. Не нуждаются в профилактических работах. Котел – в любом случае оборудование с множеством датчиков, реле, клемм, которые периодически нужно менять, подтягивать. Конечно, по сравнению с газовыми котлами, это незначительно.

Таким образом, большая часть положительных качеств соответствует другим типам электрических агрегатов. Теперь проанализируем недостатки, выявленные за несколько лет эксплуатации.

1. Стоимость. Цена индукционного котла SAV 5 кВт – 40 000 руб. Тогда как ТЭНовый Protherm Skat 6 кВт – 23 000.

2. Значительный вес при небольших габаритах. Поскольку даже самый маломощный агрегат весит от 20 кг, рекомендуется монтировать их на пол либо подвешивать на несущую стену при помощи прочных кронштейнов.

3. Электромагнитное поле генерирует сильные помехи в длинно-, средневолновом и УКВ диапазонах. Хотя производители заявляют, что они не влияют на человеческий организм, сотрудники санитарных и медслужб утверждают обратное. Не зря же в СНиПах зафиксированы нормативы и правила расположения приборов с высоким уровнем излучения.

4. Для работы в системе отопления в доме с 2-3 этажами требуется мощный циркуляционный насос.

Установка индукционного устройства

Система с индукционным котлом оснащается циркуляционным насосом, расширительным баком, запорно-регулируемой аппаратурой (шаровые краны и тому подобное). В частных домах, как правило, используется типовая схема подключения.

Монтаж индукционных котлов производится в соответствии с инструкцией или техническим паспортом. Прибор располагается строго вертикально, нижний патрубок ввода подключается к обратке, верхний – к подающему трубопроводу. Используются только металлические или металлопластиковые трубы.

Если вы решили установить индукционный электрический котел своими руками, не забудьте о заземлении. В непосредственной близости устанавливаются группа безопасности, шкаф управления, на вводе – фильтры, циркуляционный насос и датчик потока.

Обзор индукционных котлов

На российском рынке электрокотлы индукционного типа представлены ЗАО «НПК «ИНЭРА» (брэнд SAV), ООО «Альтернативная энергия» (брэнд ВИН), НПК «Миратрон» (бренд Miratron).

Модель	Мощность, кВт	Обогреваемая площадь помещения	Размеры, см	Вес, кг	Цена, руб
SAV 5	5	50	64х45,5х18	43,5	40 000
SAV 15	15	150	100х15,9х15,9	92	62 000
ВИН-5	5	50	67,5х13,3х13,3	27	30 000
ВИН-15	15	150	67,5х50х29,5	75	50 000
Miratron А006	6	70	40х160х30	50	45 000
Miratron А015	15	170	40х160х30	80	65 000

Вихревые индукционные обогреватели применяются для отопления и горячего водоснабжения любой жилой площади, включая частные дома, бани, дачи, гаражи, при отсутствии отопления и горячего водоснабжения или их недостаточной эффективности.

Вихревые индукционные обогреватели - принцип работы

Работают на основе физического закона, что вихревые токи возникающие (индуцируемые) переменным магнитным полем нагревают окружающую среду.

В теории. Полый электромагнитный сердечник с индукционной катушкой защищены экранирующей оболочкой от воздействия окружающей среды. При подаче напряжения через клеммную коробку, создается переменное магнитное поле, индуцирующее вихревые токи в катушке сердечника, что приводит к нагреванию металлических систем теплообменной системы. Тепло поступает в систему циркуляции теплоносителя, нагревая его. Температура устанавливается с помощью терморегулятора, а термостат автоматически поддерживает заданную температуру.

На практике. Вихревые индукционные обогреватели это труба, обмотанная проводом, на который подается переменный ток. В трубу, чаще снизу, но можно и с боку, поступает холодный теплоноситель. Вихревые токи, которые создает переменный ток в проводах обмотанных вокруг трубы, нагревает трубу, а, следовательно, и нагревают воду.

class="eliadunit">

Достоинства вихревых индукционных обогревателей

• У ВИН обогревателей очень высокий КПД- 99%;
• Отсутствие накипи при работе ВИН;
• Высокая пожаробезопасность;
• Высокая электробезопасность;
• Возможность использования различных теплоносителей (антифриз, масло, вода);
• Не нужно проведение профилактического межсезонного обслуживания оборудования;
• Неприхотливая и удобная эксплуатация;
• Простой монтаж;
• Экологическая безопасность (отсутствие вредных выбросов);
• Продолжительный срок службы- 25 лет.

Недостатки ВИН обогревателей

• Самый неприятный недостаток это высокая стоимость;
• Необходимость постоянного электроснабжения;
• Повышенная сложность оборудования (субъективно).

Примечание . Самые известные вихревые индукционные обогреватели фирмы Галант. В интернет много вариантов, как самостоятельно сделать ВИН обогреватель.

При устройстве качественной системы отопления, предназначенной для обогрева небольших по площади отдельно стоящих павильонов, гаражей, боксов, ангаров и других промышленных помещений нередко возникает ряд трудностей – высокая стоимость первоначальных вложений, которая вовсе исключает устройство «капитальной» системы, сложность обслуживания системы отопления и т.д. Одним из наиболее простых и оптимальных решений можно считать установку вихревого индукционного нагревателя, эффективно справляющегося с вопросами обогрева помещений.

Вихревые индукционные нагреватели «ВИН» применяются при устройстве приточной вентиляции, организации горячего водоснабжения и, собственно, в индукционных системах отопления. Основное отличие от котлов на традиционном топливе состоит в том, что им не требуется сырье для работы, они безопасны для эксплуатации и не имеют вредных выбросов.

Устройство системы отопления с использованием индукционных котлов обладает рядом достоинств:

• Нет необходимости в складировании топлива;
• Не нужно утилизировать отходы;
• Отсутствует необходимость в обслуживающем персонале.

Если провести аналогию между газовыми и индукционными котлами, то последние не только обойдутся дешевле, но и избавят от множества хлопот, связанных с оформлением документов в газовых службах. Создание вихревого индукционного нагревателя существенно расширило сферу использования электронагревателей, которые эксплуатируют не только на промышленных предприятиях, но и в случае организации отопления и горячего водоснабжения частных домов. ВИН имеют довольно продолжительный срок работы, что снижает эксплуатационные расходы из-за отсутствия межсезонного и ежегодного обслуживания систем отопления.

Компактные размеры котла позволяют эффективно использовать площадь помещения, данный тип оборудования характеризуется не только своей высокой надежностью, но и простотой монтажных работ, обслуживания и эксплуатации.

Разница между нагревателем с ТЭНом

Каждый знает, что разогрев спирали ТЭНа возможен при достижении температуры 750°C, которая делает данное оборудование пожароопасным. Ресурс ТЭНовых нагревателей не превышает 9 тысяч часов, при использовании в системе отопления неочищенной воды велика вероятность образования накипи, что может снизить срок службы нагревателя до 1 – 1,5 тысяч часов и привести к снижению КПД до 45-45%.

Вихревые индукционные котлы обеспечивают нагрев теплоносителя до температуры 115°C, при этом температура самого индуктора не превышает 140-150°C. При непрямом нагреве ВИН не снижает своей эффективности, его КПД в процессе эксплуатации остается постоянным – близким к 99%.

Еще одним неоспоримым преимуществом вихревых индукционных котлов является возможность использования практически любой жидкости в качестве теплоносителя, которую можно менять не чаще 1 раза в 10 лет:

• Вода;
• Масло;
• Глицерин;
• Антифриз.

Что касается рабочего ресурса электрического ВИН, то он определяется стойкостью теплообменника по отношению к теплоносителю, обычно этот показатель бывает не ниже 30 лет.

Принцип работы и схема монтажа

Принцип работы ВИН основан на использовании электромагнитного устройства, обеспечивающего нагрев теплообменника в виде трубы, от которого тепло передается теплоносителю. Непосредственно нагреватель состоит из теплообменного устройства, магнитопровода и первичных катушек.

Отсутствие перегрева на протяжении длительной эксплуатации обеспечивается соответствующими параметрами теплообменного устройства, катушки и сердечника. Срок службы индукционного нагревателя напрямую зависит не только от качества теплоносителя, но и от качества изоляции в области обмоточного провода. Как правило, роль изоляции выполняет компаунд «Монолит», использование которого гарантирует оборудованию присвоение класса нагревостойкости «Н», при котором температура нагрева находится в пределах 180-185°C.

Возле каждой из катушек, через которые течет переменный ток, образуется магнитное поле. Попадая в зону действия поля любой электропроводящий материал способствует появлению индукционных токов, обеспечивающих разогрев данного материала.

Если в зоне действия поля окажется ферромагнитный материал, то из-за постоянного перемагничивания он приведет к перегреву.

Форма индуктора и труб, а также конструктивные размеры котла подбираются так, чтобы образующаяся вокруг индуктора в трубах энергия находилась в равновесии с энергией, возникающей из-за перемагничивания данных труб. Это способствует увеличению коэффициента мощности, а, вместе с ним, и КПД вихревого индукционного нагревателя.

Схема монтажа вихревого индукционного нагревателя: 1. Циркуляционный насос 2. Батареи 3. ВИН 4. Мембранный бак 5. Пульт управления 6. Краны

Основные особенности автоматического управления индукционными нагревателями сводятся к следующему:

• Все вихревые индукционные нагреватели оснащены автоматической системой управления, позволяющей устанавливать контроль и программировать работу нагревателя
• Для монтажа и обслуживания ВИН не нужен высококвалифицированный персонал
• Нагреватель можно подключить к действующей системе горячего водоснабжения или отопления
• Эксплуатация вихревого нагревателя позволяет каждому пользователю не только автоматизировать процесс, но и обеспечить независимость в получении из внешних источников горячей воды и тепла
• Индукционный котел не вызывает шума во время работы

Все эти очевидные достоинства позволили вихревому индукционному нагревателю стать популярным среди оборудования, предназначенного для организации отопления и горячего водоснабжения отдельно стоящих построек.

Вихревой индукционный нагреватель (ВИН) представляет собой некую разновидность индукционной плиты. Он состоит из катушки, магнитопровода и теплообменника. Переменный ток, протекающий по катушке, образует переменное магнитное поле. Если в это поле поместить токопроводящий материал, то он будет разогреваться. Основное преимущество ВИН в том, что температура индуктора не превышает 140град.С. Кроме того, переменное магнитное поле противодействует образованию накипи. В отличии от вихревого теплогенератора, принцип действия ВИН вписывается в законы физики. КПД вихревого индукционного нагревателя близок к 100%, что дает ему право на применение в системах отопления и иных системах нагрева жидкостей.
Однако, что нам обещают продавцы вихревых индукционных нагревателей? А вот здесь начинаются чудеса. Обещают экономию до 50% по сравнению с обычными ТЭНами. Тоесть, либо КПД ТЭНа равен 50%, либо КПД ВИНа равен 200%. Попробуем разобраться. Ваш покорный слуга не поленился и позвонил в несколько компаний продающих вихревые индукционные нагреватели. Самый главный вопрос, который был задан - какое преимущество я получу, заплатив достаточно большие деньги за этот прибор? Вот какие ответы я получил:

• У нас очень много продаж и все довольны
• Фантастическая надежность и долговечность
• Экономия до 50% по сравнению с ТЭНами
• Отсутствие шума

Ну, с первым и вторым утверждениями можно поспорить. По поводу шума - ТЭНы тоже не шумят. А, вот, с экономией - это интересно. Оказывается (по утверждению продавцов), образование накипи на ТЭНе снижает его КПД. Соответствено, экономичность ВИНа обусловлена постоянным КПД по сравнению с ТЭНами. Но позвольте, каким образом накипь снижает КПД ТЭНов? Вспомним про закон сохранения энергии. Допустим, подвели мы к ТЭНу 1кВт электрической мощности. Соответственно, мы должны получить 1кВт тепловой энергии. Если тепла получаем меньше, то оставшаяся энергия должна выделяться в каком-то ином виде. Что-0то я не припомню, чтобы ТЭНы в воде светились или выделяли, скажем, электромагнитные волны. Несомненно, накипь снижает теплоотдачу ТЭНа, но это никак не влияет на его КПД. При снижении теплоотдачи, повышается температура самого ТЭНа, а, следовательно, повышается его электрическое сопротивление. При повышении электрического сопротивления, понижается мощность, потребляемая этим ТЭНом.
На самом деле, изменение температуры и потребляемой мощности настолько незначительны, что рядовой пользователь этого даже не заметит. Закипит чайник через минуту или через минуту и 5 секунд - имеет ли это значение? При этом, количество электроэнергии, необходимой для подогрева чайника с водой, останется неизменным. Однако, продавцы ВИНов пытаются перевернуть ситуацию с ног на голову и говорят о снижении КПД.

Таким образом, ВИН может быть альтернативой ТЭНам, но никакого выигрыша в экономии он не даст. Чудес на не бывает:) А что касается "фантастической надежности", за те деньги, которые стоит ВИН, можно купить несколько электрических котлов и устроить резервирование. Надежность будет в несколько раз выше.

Одной из разновидностей электрических систем для обогрева помещений являются индукционные котлы отопления. В основе работы таких установок лежит явление электромагнитной индукции, точнее – индукционный нагрев элементов, изготовленных из ферромагнитных сплавов.

Внутреннее устройство и принцип действия

Конструкция индукционного теплогенератора представляет собой трансформатор, находящийся в сварном металлическом корпусе. Катушка индуктивности размещена в отдельном герметичном отсеке, который полностью исключает соприкосновение с теплоносителем, который циркулирует в отопительном контуре. Роль вторичной обмотки выполняет труба или сердечник, которые, нагреваясь, передают тепло теплоносителю, протекающему внутри или вокруг вторичной обмотки.

Внимание! Индукционный котёл отопления не имеет нагревательного элемента, в отличие от ТЭНовых теплогенераторов, и растворяющегося электрода, как в электродных агрегатах. Эта особенность конструкции обеспечивает постоянную эффективность отопительной установки независимо от срока её эксплуатации.

Такие агрегаты могут работать как на частоте тока 50 Гц обычной для бытовой сети, так и на токах высокой частоты, которые генерируются специальными преобразователями.

Внимание! Использование токов высокой частоты позволяет уменьшить габариты отопительных установок.

Преимущества и недостатки индукционных теплогенераторов

Как и всё отопительное оборудование, такие устройства обладают как преимуществами, так и недостатками.

Достоинства индукционных отопительных установок:

• В ТЭНовых котлах даже качественный нагревательный элемент склонен к перегоранию. К тому же, в отопительной сети ТЭНы подвержены образованию накипи, которая снижает скорость прохождения теплоносителя или блокирует его. В индук-ом агрегате сердечник изготавливают из стали толщиной 4-5 мм, который не выйдет из строя в ближайшие три-четыре десятилетия. После 5 лет эксплуатации данное оборудование будет отапливать помещения с начальной эффективностью. Устройство на ТЭНах же снизит свою эффективность к этому времени на треть.
• Внутренние микровибрации практически полностью предотвращает образование накипи.
• Индук-ые теплогенераторы позволяют снизить эксплуатационные расходы по сравнению с ТЭНовыми установками почти на треть.
• В конструкции отсутствуют разъёмные соединения. Эта особенность конструкции полностью исключает возможность течи.
• Для работы установки могут применяться любые теплоносители.
• Агрегаты совместимы с другими отопительными системами.
• Они не нуждаются в профилактическом обслуживании ни в отопительный период, ни в межсезонье.
• Оборудование отличается высокой электро- и пожаробезопасностью при эксплуатации.

Согласно отзывам потребителей можно отметить следующие минусы оборудования данного типа:

• высокую стоимость (по сравнению с ТЭНовыми и электродными);
• значительные габаритные размеры.

Рассмотрим наиболее известные марки теплогенераторов данного типа российского производства.

Индукционный котел SAV

Электроустановки SAV производства ООО «Велебит» выпускают трёх классов:

• Серия PROF объединяет модели мощностью 2,5-10 кВт.
• В серию SPEC входят установки мощностью 15-60 кВт.
• Серия SPEC + модульные системы включает агрегаты, мощность которых находится в интервале 100-500 кВт.

Теплогенераторы SAV представляют собой систему труб, на которую надет индуктор, нагревающий сердечник, благодаря электромагнитному полю, тот, в свою очередь, греет теплоноситель.

Индукционные теплогенераторы SAV применяются в следующих системах:

• автономного отопления;
• комбинированного отопления;
• резервного теплоснабжения;
• горячего водоснабжения;
• поддержания требуемой температуры технологических процессов, применяется в проточных и камерных реакторах.

Внимание! Агрегаты SAV могут использоваться для автоматизированного теплоснабжения с возможностью дистанционного управления отопительным процессом.

Примерная стоимость модели мощностью 2,5 кВт – 900 долларов, 10 кВт – 1300 долларов, 60 кВт – 4100 долларов.

Вихревой индукционный котел

Греющий узел вихревых индукционных нагревателей (ВИН) включает:

• магнитопровод,
• первичные катушки,
• теплообменник в виде цилиндра.

Параметры всех элементов подобраны таким образом, чтобы аппарат работал без перегрева в течение длительного периода.

Внимание! Изоляция обмоточного провода катушек пропитывается компаундом «Монолит». В результате этого изоляция приобретает класс «Н» по нагреву и способна выдержать температуру до 185 0 С.

Электрические индукционные котлы отопления ВИН предназначаются для обогрева и снабжения горячей водой частных домостроений, загородных коттеджей и дачных домиков. С их помощью возможно отопление многоэтажных многоквартирных зданий, объектов промышленного, общественного и торгового назначения.

Желаемая температура в обогреваемых помещениях задаётся с помощью терморегулятора и поддерживается на требуемом уровне термостатом.

Среди отзывов на индукционные котлы отопления фигурируют жалобы на сравнительно высокие цены, стоит это учесть при подборе оборудования. Так стоимость агрегата ВИН-3 в стандартной комплектации составляет примерно 800-900 долларов.