Индукционный котел отопления: принцип действия и обзор

Отопление на электричестве привлекает тем, что котлы, при наличии электропитания, работают автономно и не требуют присутствия человека. Минусы у них, конечно, есть – отопление дорогое (электроэнергия недешева), требуется наличие выделенной линии для электропитания, а это — дополнительные затраты, да еще не везде есть возможность такое электропитание организовать (по техническим причинам). Тем не менее, простота эксплуатации перечеркивает эти недостатки. Тем более что появилось оборудование в котором используют не ТЭНы, а индуктивные катушки, способные быстро разогревать теплоноситель и, как говорят владельцы, экономно отапливать помещения. Подобные котлы называют индукционными.

Устройство индукционного котла

В индукционных котлах использован тот факт, что металлический сердечник, помещенный внутрь катушки индуктивности, быстро нагревается до высоких температур за счет наведенных токов Фуко. Нагревательный элемент таких агрегатов представляет собой мощную индуктивную катушку, которая герметично запаяна в массивный корпус из металла, являющийся одновременно и сердечником. Вода или другой теплоноситель, омывая корпус нагревательного элемента, нагревается, затем поступает в систему отопления. Существует два типа индукционных нагревателей, имеющих некоторые отличия:

Устройство индукционного котла

• Вихревые индукционные нагреватели ВИН (Vin). Перед подачей на первичную обмотку катушки индуктивности ток сети 50Гц преобразуется в высокочастотный. Таким образом достигается усиление магнитной напряженности и наводимых токов Фуко, повышается температура нагрева. В таких котлах из ферромагнитных сплавов изготавливают не только вторичную обмотку, но и корпус, что увеличивает площадь нагрева и позволяет нагревать теплоноситель быстрее.
• Индукционный котел отопления Sav. Котлы этого типа в качестве теплообменника используют вторичную обмотку, которая выполняется в виде лабиринта с толстыми стенками (для увеличения площади теплоотдачи и лучшего нагрева теплоносителя). Так как проводник находится в переменном поле, катушка дополнительно генерирует реактивную мощность.

Индукционные котлы отопления: плюсы и минусы

У этого оборудования достаточно много положительных черт:

• Высокая надежность. При наличии автоматики они работают автономно и не требуют постоянного контроля и присутствия человека. В принципе, возможна лишь одна ситуация, которая может повлечь выход из строя котла: при отсутствии теплоносителя в системе корпус-сердечник очень сильно нагревается и может расплавиться. Потому в системах отопления с индукционным котлом необходим контроль уровня теплоносителя в системе.
• Может использоваться любой теплоноситель. Индукционному электрокотлу все равно, что греть, лишь бы это была жидкость.
• КПД этого оборудования, как и у любого вида электрокотлов выше 90%. Конкретная цифра зависит от конструкции теплообменника и других конструктивных особенностей конкретной модели.

Устройство индукционного котла

Длительный срок эксплуатации. При правильной эксплуатации данное оборудование может отслужить 30 лет: гореть нечему, так как катушка индуктивности герметично запаяна в корпусе и изолирована от контакта с теплоносителем. Витки накручиваются не вплотную и заливаются специальным защитным составом, так что вероятность пробоя витков тоже невелика. А больше в индукционных котлах ломаться нечему.

Простой монтаж и обслуживание. Бытовой отопительный агрегат этого типа представляет собой небольшой отрезок трубы, запаянный с обоих концов. На корпусе есть два штуцера для подключения подачи теплоносителя и обратки, есть шнур для подключения к автоматике. Вот и все. Подключать его действительно просто. Самые маломощные котлы имеют длину в несколько десятков сантиметров, потому расположить их можно под окном, за дверью или просто вместо одного из участков трубы. Есть одна тонкость: если используется система без насосов, то располагать котел можно только вертикально.

Индукционный котел отопления занимает мало места

Высокая эффективность обогрева. Электрический индукционный котел имеет малую инерционность, из-за чего нагрев теплоносителя начинается практически сразу после включения. Также быстро происходит и отключение котла.

На нагревательном элементе не образуется накипь. Это происходит по нескольким причинам. Во-первых, сердечник все время вибрирует, так что на нем ничего не может отложиться. Во-вторых, температура теплоносителя не поднимается выше 90 о С. В-третьих, система замкнутая и количество теплоносителя ограничено, кроме того использовать можно составы, которые просто не дают отложений. В общем, факт – отложений в котле нет.

Это бесспорные плюсы. Есть еще один, который вызывает очень много пререканий. Продавцы индукционных котлов утверждают, что они более экономичны, чем традиционные ТЭНовые. И называют даже экономию – 30%. Вот вокруг этого и идут постоянные дебаты. Теоретически, чтобы котел выдал 10кВт тепла, потребить он тоже должен 10кВт энергии (электричества). Даже чуть больше, так как КПД не 100% и все равно есть потери. И от способаа нагрева теплоносителя это не зависит.

В принципе все так. Никто закон сохранения энергии не отменял. Но отзывы обладателей таких колов говорят о том, что экономия действительно присутствует, и платят они за отопление электричеством меньше. В чем же тут может быть дело? В том, что руководит системой автоматика, а она включает котел только тогда, когда требуется поднять температуру теплоносителя. А так как система малоинерционна, то и «вхолостую» электроэнергии уходит мало. Но это достоинства, по большей части, автоматики. Хотя факт остается фактом: экономия присутствует.

Теперь о недостатках. Их не очень много, но они существенны. И самый главный — высокая цена на оборудование. Тут сказать нечего – такое оборудование действительно недешево.Оно как минимум в два раза дороже ТЭНовых котлов. Но большая доля стоимости приходится на автоматику. Из сказанного выше понятно, что чем лучше будет работать автоматика, тем экономнее и долговечнее будет ваше отопление. К тому же сегодня некоторые фирмы предлагают такие дополнительные функции, как управление работой на расстоянии. Очень привлекательный момент, особенно для тех, кто часто находится в отъезде. На время отсутствия можно выставить минимальную температуру (5-10 о С), а к приезду поднять ее до комфортного уровня. И удобно и экономно. Есть еще достаточно существенный недостаток, но он присущ всем электрокотлам — есть электричество — есть отопление, нет его — мерзнем. Как вариант решения этой проблемы — дизель-генераторы и источники бесперебойного питания.

Есть еще один недостаток: по опыту эксплуатации — некоторые модели индукционных электрокотлов во время работы сильно шумят. Но это относится не ко всем моделям, а только к некоторым, невысокой стоимости. Как вариант решения – вынос в отдельное изолированное помещение.

Можно ли сделать индукционный котел своими руками? В принципе, можно. Но точный расчет и детальную схему котла, с указанием параметров всех компонентов вам найти не удастся. Подбирать самостоятельно – долго и совсем непросто. Ведь не просто так котлы эти стоят дорого – чтобы добиться максимального КПД и минимального расхода, нужна идеально сбалансированная схема. Требуется не просто организовать нагрев корпуса, а еще рассчитать с какой скоростью и в каком объеме должна циркулировать жидкость, чтобы избежать перегрева. К тому же потребуется автоматика, с ней тоже достаточно много хлопот. Оборудование высокотехнологичное и самостоятельная его разработка проблематична.

Индукционные котлы: производители и отзывы

Несмотря на то, что активно индукционное оборудование для отопления на рынке продвигается недавно (лет16-17), предложений довольно много. Выбрать есть из чего. Вот несколько фирм, к оборудованию которых имеется постоянный интерес.

Индукционный котел «Миратрон» (Miratron)

Индукционный котел «Миратрон» (Miratron)

Электрические котлы индукционного типа «Миратрон» выпускаются мощностью от 9 до 30кВт. Имеется возможность ступенчатой регулировки мощности, цена от 45т.р. (9кВт котел). Отзывов об индукционных котлах Миратрон немного. Владелец дома на 150м 2 отапливает дом котлом этой фирмы на 15кВт. Отмечает достаточно тихую работу оборудования, также говорит об экономичности системы: 15кВт включается только для разгона системы, для поддержания используются периодически 9 или 6Вт. Для эффективной работы системы в его доме, мощности встроенного насоса оказалось недостаточно, пришлось ставить еще один.

Как положительный момент отмечается модульная система построения оборудования: имеется несколько нагревателей небольшой мощности, которые включаются/выключаются по мере необходимости. Так что даже при выходе из строя одного без тепла дом не останется без тепла. С другой стороны такая конструкция влечет за собой достаточно большие габариты: 400х1600х300мм – это самый маленький из котлов.

Индукционные котлы «Гейзер» (Geyzer)

Котлы «Гейзер» использоваться могут для автономного отопления дамов, дач, цехов и производственных помещений. Класс электробезопасности – 2-й (не требуют защитного зануления). Мощность – от 4,5кВт до 250кВт. Особенность этих котлов — от 220В работает только самый маломощный «Гейзер -5», все остальные – то сети 380В. Выпускаются в двух модификациях – «Гейзер Е» – для систем с накопительной емкостью, «Гейзер Б» — с теплообменником. Имеют классический для этого вида оборудования дизайн – отрезок трубы, запаянный на концах.

Индукционные котлы «Гейзер» (Geyzer)

Индукционный котел «Эдисон»

Котлы «Эдисон» производятся на Заводе Сибирского технологического машиностроения. Могут использоваться только в отопительных системах закрытого типа. Заявленный КПД — 98%, коэффициент мощности 0,99. Выпускаются мощностью от 4,5кВт до 500кВт.

Имеющиеся отзывы можно суммировать так: оборудование надежно и экономично, редко требует ремонта. Случается, выходят из строя датчики температуры. Отзывы в основном от руководителей предприятий из разных регионов и разного направления хозяйственной деятельности. Но все они сходятся в одном: использование этого типа котлов (применялось как для обогрева так и в технологических процессах) экономически оправдано и надежно.

Индукционный котел «Эдисон»

Индукционные котлы ПИН

Проточные индукционные нагреватели ПИН – изделия украинского производства. Срок гарантии – 36 месяцев. Выпускаются индукционные котлы ПИН мощностью от 3кВт до 50кВт, заявленный КПД -97-98%. В комплект поставки входит управляющий шкаф, в котором находится автоматика, терморегулятор, цифровой индикатор на котором отображается текущая и заданная температура теплоносителя. Опционально комплектуется бесконтактным пультом управления, термостатом. Аппаратура управления может быть поставлена импортная (по заявке).

На самом деле пока трудно сказать, насколько хороши или плохи эти котлы. Все дело в том, что процессы, связанные с индукцией исследованы недостаточно, и просчитать их на данный момент невозможно. Потому и нет однозначных выводов об эффективности индукционных котлов. Оборудование работает, греет, но за счет чего достигается экономия (а она, судя по отзывам, все-таки есть) неясно. Использовать его или нет – каждый решает для себя сам. Единственная просьба – при наличии опыта эксплуатации оставить свои впечатления: вашим «последователям» будет проще ориентироваться и принимать решения.

Электрические котлы индукционные отопления и ГВС

Какой отопительный электрокотел выбрать?

Попробуем посчитать выгоду от отопительного электрокотла разных типов.

Для примера возьмем частный загородный дом 200 кв.м, высота потолков 2,3 метра и это правильно утепленный дом для всех электрокотлов отопления.

Выбор у нас между электрическими ТЭН-овым и индукционным котлом.

Потолки отапливаемого помещения 2,3 метра умножить на 200 кв. метров площади, значит следующие 7 месяцев отопительного сезона нам предстоит обогревать 460 метров кубических.

Теплоотдача с 1 кВт ТЭН-ового котла позволяет прогревать 10 кв.м стандартного помещения. Тогда, 200 кв.м делим на 10, получаем, что нам надо купить электрокотел мощностью минимум 20 кВт.

Расчет по индукционному отоплению:

1 кВт индукционного котла обогреет 13 кв.метров. В этом случае нам предстоит приобрести электрокотел мощностью 15 кВт.

Средняя цена ТЭНового электрокотла такой мощности составляет 24 тыс. рублей.

Индукционный котел отопительный обойдется уже в 60 тыс. рублей.

Могут ли быть оправданы вложения на отопительный электрокотел индукционного типа в 60000 рублей? Сравним!

Что такое Тэновые котлы отопления? С трубчатыми электрическими нагревателями мы знакомы с детства — это и утюг, и чайник. Внутри тэна нить определенного сопротивления в изоляторе, подверженная постоянной тепловой нагрузке. В старой лампочке накаливания принцип тот же, и со временем она выходит из строя по причине перегоревшей спирали. ТЭН можно делать лучше или хуже, но в любом случае век его службы относительно недолог.

Погруженный в систему отопления, ТЭН становится причиной еще одной беды — образования накипи. Отложения накипи на стенках труб снижают скорость прохода теплоносителя или вовсе его блокируют. Внутри батарей накипь мешает теплоотдаче, 0,5 мм накипи на самом ТЭН-е — это потеря мощности порядка 10% от номинала.

Как показывает практика, один год эксплуатации ТЭНового котла — это минимум 10% потери мощности. А с каждым последующим годом эти потери только возрастают.

Что такое индукционные котлы для отопления?

Это лабиринт труб, на который особым образом одет индуктор — индукционный трансформатор. За счет электромагнитного поля индуктор быстро и очень эффективно нагревает сердечник, который в свою очередь нагревает теплоноситель. В такой конструкции нечему «перегорать». Сердечник выполнен из стали 5-7 мм, который в ближайшие 30-40 лет не выйдет из строя.

Накипь не беспокоит электрокотел.

Индукционные котлы отопительные вбирают в себя преимущества гидромагнитной системы, но обладают и дополнительными плюсами. Например, микровибрации внутри электрокотла обеспечивают ему максимальную защиту от накипи.

Первый год эксплуатации ТЭНового отопительного котла

Купили и установили ТЭН-овый котел — 20 кВт, 24000 руб. На улице -20 градусов. Сколько придется платить за электричество?

Новый ТЭН-овый котел первый год своей жизни работает достаточно эффективно. Для обогрева 200 квадратных метров площади ему будет требоваться в среднем суммарно непрерывной работы 10 часов в сутки. Циклично — включился, догрел, выключился.

Считаем, 20 кВт умножить на 10 часов в сутки, умножить на 30 дней, умножить на тариф 2,45 рубля за кВт. Итого: 14700 рублей в месяц. Или в целом за отопительный сезон 102900 рублей.

Второй год эксплуатации котла с тэнами

Для ТЭН-а второй отопительный сезон означает потерю мощности от 15%. Для отопительного котла это означает, что он будет работать дольше, чтобы достичь заданной температуры помещения и, соответственно, больше тратить электричество.

Теперь он уже включается в среднем на 11,5 часов. Проводим те же расчеты. Теперь платим в месяц 16905 рублей и за отопительный сезон накопим 118335 рублей.

Далее еще интереснее.

Третий год эксплуатации котла отопления

ТЭН в котле «проседает» еще на 10%, включается на 12,7 часа, сжигает в месяц 18596 рублей и 130169 рублей за сезон.

Четвертый год работы электрокотла с тэном

Еще снижается на 10%, — 13,9 часов ежедневно, в месяц уже больше 20 тыс. рублей, за сезон — больше 140 тыс. рублей.

Пятый год работы котла тэн-ого

Только цифры: еще 10% потерь, — 15,3 часа, 22,5 тыс. рублей и 157504 рублей.

Пугающая динамика — до 50% потери мощности за 4-5 лет.

Давайте теперь посчитаем стоимость эксплуатации индукционного котла отопления по тем же условиям

Первый год эксплуатации индукционного котла отопления

На тот же объем достаточно 15 кВт электрокотла, работающего на принципе индукции. Условия те же, считаем 15 кВт умножить на 10 часов в сутки, умножить на 30 дней, умножить на тариф 2,45 рубля за кВт.

Итого: 11025 рублей в месяц. Или в целом за отопительный сезон 102900 рублей.

Дальше считать гораздо скучнее, чем у ТЭНового.

КПД индукционного котла не падает, накипь не мешает электрокотлу работать. Он как работал в среднем 10 часов в сутки, так и работает на протяжении всего периода службы.

Каждый месяц эксплуатации электрической индукционной системы отопления, экономит владельцу определенную сумму. И если в течение первого года экономия по отношению к ТЭНовому котлу составляет 3675 руб. в месяц, то на 5 году жизни отопительной системы владелец будет экономить больше, чем по 11 тыс. рублей ежемесячно.

Индукционные котлы отопительные при эксплуатации сберегут владельцу за 5 лет «кругленькую» сумму — более 260 тыс. рублей.

Кроме того, индукционные котлы отопительные не нуждаются в плановом обслуживании, а это опять же деньги и время владельца.

Отопительные индукционные котлы относят к энергосберегающим приборам. Разница в цене между котлом индукционным и средненьким по цене ТЭН-овым котлом окупается в течение первого отопительного сезона, и чем холоднее на улице, тем быстрее он окупится.

И это мы сравниваем со среднеценовом представителем «семейства» ТЭН-овых котлов. Действительно надежные немецкие системы не уступают в цене индукционным котлам, а отличаются все теми же «семейными» недостатками.

Начиная со второго года работы, электрический индукционный котел отопления начинает активно «набирать очки», по отношению к ТЭН-овому электрокотлу — экономя деньги владельца.

Если индукционные котлы отопления на протяжении своей жизни полностью исполняет свои обязательства перед владельцем: если его купили обогревать 200 кв.м, то он и будет их обогревать.

ТЭН-овая же система, в силу конструктивных недостатков, через 5 лет эффективно сможет обогревать только две трети помещения и придется уже задуматься о ее замене.

Подведем итоги сравнения электрических котлов для отопления

Индукционные котлы отопительные — это современное, экономичное, надежное, технологичное, качественное и безопасное «сердце» для современных жидкостных систем отопления.

Экономить на электрическом отоплении нужно и можно.

Новое поколение отопительных систем, работающих на индукционных технологиях, по праву относится к энергосберегающему оборудованию.

В большинстве случаев индукционные котлы отопления снижают эксплуатационные расходы от 30%.

Надежные и долговечные индукционные котлы отопления гарантируют тепло и долговечность — поставил и забыл лет на 30.

Описание индукционных котлов отопления

Котлы индукционные для отопления дома отличаются принципиальным отсутствием элементов нагревания, благодаря чему исключается возможность выхода из строя самого котла.

Электрокотел работает за счет индукционной катушки, использующий переменный ток частотой 50 Гц и создающей переменное магнитное поле.

Металлическая система лабиринтов, интенсифицирующих теплообмен, нагревается за счет перемагничивания и практически без потерь передает выделяющееся тепло потоку теплоносителя и одновременно осуществляет максимальную защиту от накипи.

Срок службы индукционных нагревателей при использовании для отопления составляет более 30 лет и в период всего срока службы не требует ремонта или обслуживания.

Электрокотел индукционный для отопления дома цена которого будит определяться уже от комплектации котла дополнительным оборудование.

При этом конструкция индукционного котла максимально безопасна. Полнейшее отсутствие многообразных разъёмных соединений исключает возможность возникновения течи.

Индукционные котлы отопления изготовлены из высококачественных материалов и приспособлены для индукционной работы с любыми жидкими теплоносителями.

Обогревающие индукционные котлы — это простая и очевидная альтернатива другим типам электрокотлов, не требующая замены всей системы отопления и при этом переход на использование котлов с индукционным нагревом позволяет экономить до 30% электричества.

Индукционные котлы отопления — это качественный и надежный профессиональный инструмент для решения задач по организации эффективного теплоснабжения и горячего водоснабжения.

Вода, прошедшая электромагнитную обработку, приводит к значительному уменьшению размеров частиц накипеобразующих солей; в результате практически прекращается оседание их на стенках аппаратов и труб. Также очищает от солей старую систему, которая использовалась до установки электрического индукционного котла отопления.