Промышленные индукционные котлы

Промышленные индукционные котлы – это разновидность нагревательного оборудования индукционного типа, предназначенных для теплоснабжения промышленных объектов – цехов, зданий заводоуправлений и прочих объектов производственной инфраструктуры. Разумеется, индукционные котлы – это электрические котлы, то есть установки, преобразующие электрическую энергию в тепловую.

КОНСТРУКТИВНЫЕ ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ЧЕРТЫ ИНДУКЦИОННЫХ КОТЛОВ

Конструктивно индукционные котлы отличаются от своих электро-собратьев, таких как ТЭНовые и электродные котлы. Чтобы разобраться в этом подробнее, рассмотрим кратко устройство и тех, и других.

ТЭНОВЫЕ ЭЛЕКТРОКОТЛЫ

ТЭН – это трубчатый электронагреватель, который состоит из корпуса – полой металлической трубки, заполненной диэлектриком, – и проходящей внутри нитью накаливания, которая разогревается под действием электрического тока. От нее в свою очередь нагревается внешний корпус ТЭНа, и далее тепло передается теплоносителю. Главное преимущество ТЭНовых котлов – невысокая стоимость как самого электрокотла, так и сменных деталей. Главный недостаток заключается в том, что эти сменные детали придется заменять регулярно, а выходить из строя они будут регулярно, но непредсказуемо. Долговечность и надежность ТЭНов крайне невысока. Кроме того, из-за высокой температуры ТЭН, на них активно накапливается накипь, что очень быстро приводит к снижению эффективности нагрева.

ЭЛЕКТРОДНЫЕ ЭЛЕКТРОКОТЛЫ

В электродном котле теплоноситель разогревается непосредственно при прохождении через него электрического тока. В электродном котле нет «посредников» между электричеством и водой, соответственно нет и потерь мощности. Такой котел можно было бы считать идеальным, если бы не целый набор недостатков: во-первых, это низкая электробезопасность (она, фактически, отсутствует), во-вторых, необходимость постоянного контроля химического состава теплоносителя, наконец, в-третьих, постоянная замена электродов. Фактически, в электродном котле нагреву подвергается не вода, а электролит, а это весьма агрессивная среда, которая снижает долговечность и надежность всех элементов, входящих в систему теплоснабжения.

ИНДУКЦИОННЫЕ ЭЛЕКТРОКОТЛЫ

Индукционный электрический котел – это наиболее современный тип электронагревательного оборудования. В индукционном котле вода нагревается посредством передачи тепла от теплообменника, разогреваемого переменным магнитным полем. Промышленные индукционные котлы состоят из первичной обмотки (катушки индуктивности, надетой на сердечник), а также вторичной обмотки – теплообменного устройства. При прохождении тока в первичной обмотке возникает переменное магнитное поле, которое, в свою очередь, порождает (индуцирует) вихревые токи в металле теплообменного устройства, которые его и разогревают. В свою очередь это тепло передается циркулирующему через котел теплоносителю.

По своей конструкции, индукционный электрокотел ближе всего к силовому трансформатору, в чем и заключается его главное преимущество. Как и трансформатор, индукционный котел чрезвычайно неприхотлив и долговечен. Срок службы такого оборудования, при правильной эксплуатации, достигает тридцати лет. При этом, в его конструкции отсутствуют какие-либо подверженные износу или выходу из строя, элементы.

ОСОБЕННОСТИ ПРОМЫШЛЕННОГО КОТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Принципиальной разницы между помещениями производственного и, скажем, жилого назначения, конечно же, нет – и те, и другие состоят из стен, окон, дверей и так или иначе служат для поддержания температуры достаточной для нахождения там людей и функционирования оборудования. Вместе с тем, промышленные объекты имеют и свои особенности:

• достаточно большая кубатура (по сравнению с жилыми помещениями);
• наличие принудительной вентиляции и вытяжки;
• наличие работающего технологического оборудования;
• при обширной промышленной площадке – множество разрозненных объектов инфраструктуры, которые также нуждаются в теплоснабжении;
• Если говорить об особенностях выбора системы теплоснабжения, то это будет отражаться следующим образом:
• как правило, требуется большая совокупная мощность котельного оборудования.
• более сложные расчеты и подбор отопительного оборудования, возможно, необходимость закладки резервного оборудования и/или оборудования, которое можно запустить в случае профилактических работ на основной котельной;
• более высокая потребность в установке автономных источников локального теплоснабжения (т.е. внедрение распределенной системы теплоснабжения).

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ, КАК ФАКТОР ВЫБОРА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОТЛОВ

В рыночных условиях фактор энергоэффективности становится ключевым в экономике предприятия. Энергоэффективность подразумевает не только использование современного оборудования с высоким КПД, но и оптимизацию издержек на эксплуатацию и минимизацию потерь. Больше всего современным вызовам отвечает построение распределенной системы теплоснабжения, то есть установку источников локальной теплогенерации непосредственно рядом с потребителем. Например, для заводоуправления устанавливается свой котел, для склада – другой, для насосной станции – третий и т.д. В этом случае система теплоснабжения будет максимально гибкой и экономичной. Однако в полной мере реализовать такой подход на практике можно только с использованием электронагревательного оборудования, поскольку с использованием котлов на газе или солярке, а тем более на угле построить такую систему практически невозможно. Угольные котлы в принципе почти не поддаются автоматизации. Газовые котлы хорошо управляются, но на каждый отдельный участок не поставишь отдельный газовый котел – слишком дорогим будет такое решение.

Энергоэффективную и экономичную систему распределенного теплоснабжения можно построить только на основе электронагревательного оборудования, поскольку только оно обладает такими свойствами как:

• высокая энергетическая эффективность (КПД составляет 98-99%)
• компактность, легкость монтажа и настройки
• относительно невысокая стоимость оборудования
• удобство и легкость управления
• экологичность

Несмотря на относительную высокую цену электричества и сложности с выделением лимитов, электроотопление является чрезвычайно привлекательным для промышленных предприятий.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИНДУКЦИОННЫЕ КОТЛЫ

Индукционные котлы – это высокотехнологичное оборудование, которое не только обладает всеми выше перечисленными преимуществами электрических котлов, но и не имеет тех недостатков, которые свойственны ТЭНовым и электродным котлам. Среди уникальных преимуществ индукционных электрических котлов, можно указать следующие:

1. высокие энергетические характеристики (КПД 98%, коэффициент мощности 0,98-0,99);
2. высокая электробезопасность (как у бытовых электроприборов, 2 класс электробезопасности);
3. пожарная безопасность (при должной циркуляции теплоносителя, температура теплообменника не превышает 100-120 °С при работе нагревателя в системе отопления);
4. надежность, которая обусловлена тем, что в нагревателе нет каких-либо требующих замены элементов; индукционные нагреватели чрезвычайно неприхотливы в эксплуатации;
5. универсальность. Поскольку качество нагрева не зависит от химсостава теплоносителя, индукционный котел может нагревать практически любую жидкую среду – воду, антифриз или высокотемпературный теплоноситель (разумеется, по согласованию с заводом-изготовителем). Это существенно расширяет сферу применения электрических индукционных котлов в промышленности.

ИНДУКЦИОННЫЕ КОТЛЫ ТЕРМАНИК

ТЕРМАНИК – это марка электронагревателей индуктивно-кондуктивного (индукционного) типа, выпускаемых новосибирским предприятием НПП «Термические Технологии». Это один из ведущих отечественных производителей индукционных котлов. Промышленные индукционные котлы ТЕРМАНИК уникальны тем, что комплектуются теплообменниками особой конструкции, выполненными в форме цилиндра. Конструкция нагревателя запатентована и не имеет прямых аналогов. Такой теплообменник делает нагреватель более защищенным от механических повреждений и обеспечивает высокую эффективность нагрева теплоносителя.

Единичная мощность котлов составляет от 15 кВт до 6,3 МВт, то есть способна удовлетворить любые потребности промышленного предприятия. Нагреватели применяются в системах отопления, в системах горячего водоснабжения, а также для обеспечения тепловой энергией технологических процессов.

Специалисты предприятия помогут подобрать промышленные индукционные котлы, которые будут наилучшим образом соответствовать поставленным вами задачам. Квалифицированный расчет количества, мощности и стоимости оборудования по задачам заказчика на основании техзадания проводится бесплатно.

Лучшие индукционные электрокотлы для отопления дома

Индукционный электрокотел предназначен для обогрева жилых помещений потоком жидкости, которая прогревается в теплообменнике за счет вихревых токов Фуко.

Оборудование отличается сниженным расходом электроэнергии (по сравнению с традиционными конструкциями), но использование дорогостоящих комплектующих и материалов повышает цену котла.

Типы индукционных котлов

Индукционные отопительные котлы различаются по частоте напряжения, подаваемого на рабочий нагревательный элемент. Стандартные модификации SAV подключаются к бытовой сети переменного тока частотой 50 Гц и напряжением 220 или 380 В (для изделий с повышенной мощностью).

Оборудование вихревого типа (ВИН) оснащается преобразователем, формирующим переменный ток высокой частоты (10000 Гц и выше). Применение токов повышенной частоты позволяет снизить вес оборудования, но негативно влияет на стоимость изделий.

Дополнительным отличием является материал теплообменника. Бюджетные модели оснащаются стальными узлами, напряжение подается на обмотку, смонтированную на нагревательном элементе.

В металлических элементах наводятся токи, обеспечивающие прогрев деталей и находящейся внутри жидкости. В конструкции котла предусмотрен регулируемый насос с приводом от электрического двигателя, обеспечивающий циркуляцию теплоносителя по контуру отопления.

Котлы вихревого типа используют для нагрева теплоносителя трубопровода из ферромагнитного материала. В качестве магнитопровода и вторичной обмотки применяются ферромагнитный контур, а также элементы конструкции корпуса изделия.

В комплект оборудования входит микропроцессорный блок управления, предусмотрена циркуляционная помпа, прокачивающая рабочую жидкость. Дополнительный насос предназначен для циркуляции теплоносителя по трубам контура отопления, смонтированного в здании.

Плюсы и минусы

Преимущества индукционного отопительного оборудования:

1. Повышенная надежность и безопасность эксплуатации за счет использования автоматики. Допускается применение различных жидких теплоносителей.
2. Повышенный КПД котла, превышающий 90%. Параметр зависит от конструктивных особенностей теплообменного контура.
3. Увеличенный срок эксплуатации, превышающий отметку 25 лет. Для повышения надежности используются катушки с разнесенными витками обмотки. Зазор между проводом заливается термоустойчивым компаундом. Из схемы оборудования исключены трущиеся детали (кроме быстросъемных электрических насосов), что дополнительно снижает вероятность поломки оборудования.
4. Быстрое начало работы за счет уменьшенных габаритов изделия. Поскольку электрический индукционный котел не имеет массивных металлических элементов конструкции, то нагрев жидкости начинается после включения питания.
5. Вибрирующий индукционный нагревательный элемент не покрывается слоем накипи. Для снижения вероятности образования отложений применяются специальные жидкости. Отсутствие отложений позволяет поддерживать равномерную мощность в процессе эксплуатации устройства. Для повышения функциональных характеристик рекомендуется вводить в состав рабочей жидкости реагенты, препятствующие образованию отложений.

Недостатки нагревательного оборудования с индукционным принципом нагрева жидкости:

1. Необходим постоянный контроль уровня жидкости в магистралях. При утечке происходит перегрев рабочего сердечника, выводящий отопительный котел из строя.
2. Повышенная цена оборудования и монтажа.
3. Затруднен процесс самостоятельного ремонта. Не предусмотрен демонтаж части компонентов конструкции, что повышает стоимость восстановительных работ.
4. Высокочастотный шум при работе части устройств. Подобное оборудование не рекомендуется устанавливать в жилых помещениях.

Устройство индукционного электрического котла

В основе конструкции индукционного электрического котла лежит сердечник, на который намотана обмотка. Витки изолированы друг от друга специальным составом, не разрушающимся при циклическом нагреве и охлаждении.

Внутри катушки расположен теплообменник, который нагревается при подключении питания. Вокруг них установлен герметичный металлический кожух, а пространство между деталями заполнено рабочей жидкостью. Кабели питания выведены из корпуса через изолированные герметичные рукава.

Принцип действия оборудования основан на возникновении токов Фуко, повышающих температуру теплообменника. Они генерируются при подаче рабочего напряжения на катушку.

Управление работой выполняется микропроцессорным блоком. Поддерживаются автоматические выключатели, отсекающие питание при выходе рабочих параметров за допустимые пределы.

Чем отличаются индукционные котлы от ТЭНовых

Отличие оборудования, оснащенного ТЭН, от индукционных котлов:

1. Состав комплекта. Индукционное оборудование поставляется в наборе с насосом, запорной арматурой, датчиками и предохранительным блоком. Увеличение перечня деталей приводит к повышению стоимости комплекта на 60-70% (при одинаковой мощности).
2. Управляющая электроника стандартного котла располагается внутри кожуха, индукционное оборудование укомплектовано отдельным шкафом.
3. Вес компонентов индукционного котла в 1,8-2,2 раза превышает массу деталей стандартного прибора с ТЭН.
4. Стандартный котел оборудован ступенчатым регулятором интенсивности нагрева жидкости, позволяющим вручную корректировать производительность и энергопотребление. Индукционный узел работает в едином режиме мощности; изменение степени нагрева корректируется производительностью насоса. Существуют модели с переключателями режимов, которые незначительно снижают мощность.
5. В конструкции индукционного оборудования используются реле, рассчитанные на коммутацию тока повышенной силы. При работе контактных групп происходят щелчки, сопровождающиеся просадкой напряжения в цепи электроснабжения. Котлы с ТЭН оснащаются малогабаритными реле с пониженной шумностью.
6. Изделия с ТЭН оборудованы блоками управления с модулем памяти, сохраняющим коды ошибок. Информация отображается на дисплее, владелец может самостоятельно расшифровать код и определить неисправность. Индукционные котлы не поддерживают подобной функции.

Особенности монтажа

Оборудование с индукторным нагревателем предназначено для работы в замкнутой системе отопления. В конструкции предусматривается герметичный расширительный резервуар (мембранный бак), в который уходит расширяющаяся при нагреве жидкость. Для циркуляции теплоносителя устанавливается электрическая помпа; конвекционный способ переноса нагретой жидкости не используется (из-за интенсивного прогрева раствора теплообменником).

Для разводки по помещению применяются пластиковые магистрали. Если в комнатах имеются стальные трубопроводы, то предусматриваются соединительные муфты из пластика, разобщающие металлические трубы и кожух нагревателя.

В цепи питания предусматривается заземляющий кабель, который подключается к общедомовому или индивидуальному контуру. Нагревательный блок крепится на поверхности стены через штатные точки фиксации (воздушный зазор между стеной и кожухом — 300 мм), расстояние от горизонтальных поверхностей должно составлять не менее 800 мм.

В конструкции предусматривается датчик потока, отображающий объем теплоносителя на выходе из насосной станции. На отводных магистралях монтируются предохранительные краны, позволяющие отключать комнаты от общего контура для ремонта магистралей.

В канале подачи горячей жидкости монтируется группа безопасности с датчиком аварийного отключения питания; предусматривается датчик температуры с индикатором значения. Электроника котла вынесена в отдельный распределительный шкаф, который монтируется на стене рядом с отопительным оборудованием.

Какой индукционный котел лучше выбрать

Перед тем как выбрать индукционный электрический котел для отопления, необходимо определить возможности электропроводки в доме. При использовании бытовой сети переменного тока напряжением 220 В допускается установка оборудования мощностью до 8 кВт.

Для коммутации используется отдельная магистраль питания, изготовленная из медного провода сечением 3-5 мм² и оснащенная индивидуальным предохранительным устройством. Оборудование с повышенной мощностью требует подключения к 3-фазной сети напряжением 380 В.

Выбор оборудования для отопления частного дома предусматривает оценку затрат на электроэнергию. Производитель указывает среднесуточную и пиковую мощность индукционных устройств.

Допускается использовать индукционные приборы в качестве дополнительного источника нагрева, работающего параллельно с котлами на твердом, жидком или газообразном топливе. В соединительных магистралях предусматриваются шаровые краны, позволяющие разобщать рабочие контуры.

Наибольшее распространение на рынке получило такое оборудование:

• вихревые установки, собираемые ижевским заводом компании «Альтернативная энергия»;
• котлы с индукционными блоками стандартного типа, собираемые предприятием НПК «ИНЭРА«;
• индукционные электрокотлы отопления компании «Сибтехномаш«;
• дизайнерские установки фирмы «Miraton«, отличающиеся оригинальным внешним видом.

Часть индукционных установок поддерживают установку блока управления, корректирующего рабочие параметры при помощи приложения на смартфоне владельца. Дополнительные температурные датчики обеспечивают снижение энергопотребления в зависимости от внешних погодных условий.

При выборе учитывается площадь обогрева, теплоизоляция дома и ряд других факторов. Рекомендуется обратиться к помощи специалистов, которые оценят возможности установленного оборудования и дадут рекомендации по выбору индукционного котла.