Индукционные и тэновые котлы отопления


Индукционный котел для отопленияИндукционный котел для отопления – это электронагревательное оборудование, предназначенное для теплоснабжения различных объектов, и использующее индуктивный способ нагрева теплообменного устройства.

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ ИНДУКЦИОННОГО КОТЛА ОТОПЛЕНИЯ

Индукционный котел – это разновидность электрокотла, поскольку явление электромагнитной индукции предполагает наличие электричества, поэтому индукционный котел не может быть ни газовым, ни твердотопливным. Однако с другими типами электрокотлов (ТЭНовых и электродных) у индукционного котла не так уж много общего.

Индукционный котел (нагреватель) непременно состоит из двух систем: первая система – первичная обмотка, которая представляет собой катушку индуктивности из медного или (реже) алюминиевого провода и ферромагнитного сердечника; вторая система – вторичная обмотка, которая и является нагреваемым теплообменником. Несложно заметить, что если бы вместо теплообменника была бы другая катушка индуктивности, то мы бы получили обычный силовой трансформатор, предназначенный для изменения электрического напряжения. Поэтому-то индукционные котлы иначе называют котлами «трансформаторного» типа.

Как же работает такая система?


При подключении котла к электросети в первичном контуре, вследствие движения тока по проводам катушки, возникает электромагнитное поле. Теплообменник, изготовленный из нержавеющей стали, который находится под воздействием этого магнитного поля, начинает нагреваться. Нагрев происходит за счет того, что электромагнитное поле возбуждает в металле вихревые токи, называемые также токами Фуко или просто индукционными токами.

Такой способ нагрева можно назвать косвенным, так как, в отличие от ТЭНов или электродов, в таком нагревателе нет непосредственного контакта токопроводящих частей и нагреваемой среды. Это является причиной того, что индукционный котел является самым безопасным среди всех типов электронагревателей по степени защиты от поражения электрическим током. Напряжение прикосновения теплообменного устройства в индукционном электрокотле равно нулю.

ПРЕИМУЩЕСТВА ИНДУКЦИОННОГО КОТЛА ДЛЯ ОТОПЛЕНИЯ

Вообще, индукционные нагреватели применяются не только для отопления. Более того, наиболее широкое распространение индукционные нагреватели получили в машиностроении и металлургии – именно там применяются индукторы, которые способны разогревать металлы до высоких температур.


нако, по большей части, там речь идет о высокочастотных нагревателях. Индукционные котлы для отопления хотя и работают на тех же принципы, однако остаются при этом вполне себе бытовыми приборами, поскольку питаются от электросети с промышленной частотой тока (50 Гц) без каких-либо преобразователей. Но и температуры, которые они могут обеспечить не превышают, обычно, 120-250 °С. Но такого диапазона за глаза хватит для задач теплоснабжения.

Индукционные электрокотлы имеют ряд достоинств и преимуществ:

  • В конструкции отсутствуют нагревательные элементы сопротивления, что само по себе резко повышает надежность электрокотла и снижает затраты на его ремонт и эксплуатацию.
  • Отсутствуют какие-либо разъемные элементы, что исключает возможность таких неисправностей, как течь.
  • Оборудование практически абсолютно безопасно в пожарном отношении, поскольку теплообменник нагревается сильнее теплоносителя всего на 15-20 °С, и в системе водяного отопления не должен нагреваться свыше 100-120 °С.
  • Индукционный котел обладает высокой электробезопасностью (II класс электрозащиты).
  • Для эффективной работы индукционного электрокотла не требуется химподготовка теплоносителя. В принципе, такой нагреватель может нагревать любую жидкую среду, поэтому возможно использование жидких теплоносителей, отличных от воды.

Немаловажно и то, что практически все индукционные котлы относятся к котлам проточного типа, а значит устанавливать и эксплуатировать их можно без длительных согласований с местным котлонадзором.


ИНДУКТИВНО-КОНДУКТИВНЫЕ ЭЛЕКТРОКОТЛЫ ДЛЯ ОТОПЛЕНИЯ

В России работает несколько заводов-изготовителей нагревателей индукционного типа. Практически все они используют свои собственные запатентованные особенности конструкции нагревателей. НПП «Термические Технологии» — это новосибирский производитель индуктивно-кондуктивных нагревателей, известных на рынке под маркой ТЕРМАНИК.

По сути, эти котлы являются разновидностью индукционных электрокотлов и также применяются в системах отопления. Однако предприятие пользуется собственными уникальными разработками. Так, отличительной чертой выпускаемых изделий является особая конструкция теплообменника в форме цилиндра. Такая конструкция делает нагреватели надежными, долговечными и идеально подходящими для использования в системах отопления.

Недорогие индукционные электрокотлы ВИК для отопления

Системы отопления, работающие на индукционных котлах, безусловно, более экономичные в эксплуатации, если говорить о необходимости применения данного типа теплового оборудования на протяжении многих лет. Дело в том, что обычные ТЭНовые электрокотлы с течением времени теряют свой КПД. Соли кальция в любом случае оседают на классических нагревательных элементах, и теплопередача с нагревательного элемента с годами только ухудшается. К сожалению, в классических электрических котлах невозможно предотвратить образование накипи. Слишком высокая температура ТЭНа приводит к эффекту закипания теплоносителя контактирующего с рубашкой ТЭНа. И именно тогда начинает появляться накипь как в обычном чайнике. Накипь забивает не только котел, радиаторы, но и остальные элементы и агрегаты отопительной системы.


Принцип работы индукционного электрокотла ВИК принципиально другой. Он такой же, как и в профессиональных сталеплавильных печах, только, конечно, с принципиально меньшими мощностями. Теплоноситель не перегревается он просто нагревается индукционной энергией. В конструкции нет контакта с перегретыми элементами. КПД индукционных котлов ВИК не меняется в процессе эксплуатации, оно постоянно, и очень близко к значению 100%.

По умолчанию, индукционные котлы ВИК работают по настройке температуры теплоносителя. Но в конструкции блока управления есть клиник для подключения воздушного комнатного термостата, или даже GSM контроллера с дистанционным SMS управлением.

Индукционный котел для обогрева дома- сравнение с котлом на ТЭНах

Мне очень близка тема обогрева дома с помощью электрокотлов, о чем я неоднократно вам рассказывал как на основе самодельных электрокотлов, сделанных своими руками, так и котлов заводского изготовления, например очень качественного электрокотла Протерм, изготавливаемого в Словакии.

И вот недавно я чисто случайно наткнулся в интернете на применение свойств электромагнитной индукции в бытовом электрокотле.


На производстве это давно применяется- например плавят металл в индукционных печах. Но вот применение в быту- это интересно.

Меня очень заинтересовало эта информация. Речь идет о индукционном электрокотле где в качестве нагревательного элемента используется катушка индуктивности.

Кстати подобное устройство применяется и в современной индукционной бытовой электроплите, подробнее можете почитать в Википедии

Конечно сразу стал рыть информацию в интернете что это за  индукционный нагреватель, каков принцип его работы, есть ли у них преимущество перед электрокотлами на тэнах?

Оказалось все не так просто и радужно как казалось…

Индукционный водонагреватель

Индукционные водотеплонагреватели имеют корпус и оригинальный электрический индуктор(трансфоматор), внутри него , причем его вторичной обмоткой является сама металлическая труба с водой,в виде короткозамкнутого витка.

В результате  протекания значительных по величине электрических токов в ней, от индуктивно наведенного в ней электрического напряжения,  эта труба интенсивно разогревается и нагревает своим теплом и воду в ней .

Если выразиться в двух словах как работает индукционный нагреватель-

это понижающий трансформатор, который установили в трубу

Я сначала решил что если в названии присутствует слово “индукционный” то нагрев происходит токами высокой частоты типа как в микроволновке, оказалось что нет.


Никакой высокой частоты нет и в помине, питание от сети 220/380 вольт промышленной частоты 50 Герц.

Технология на самом деле очень проста- в экранированной трубе находится обыкновенная катушка- это как бы первичная обмотка трансформатора, если проводить аналогию с трансформатором.

Роль вторичной обмотки, а заодно и магнитопровода выполняет металлическая труба отопления!

Сравнение индукционного и ТЭНового котла

1:  Индукционный котел-  производителями заявлено более 30 лет без особого обслуживания (100000 часов).

Возникает вопрос- а откуда данные если это новинка, только недавно появившаяся на рынке?

2: ТЭНовый котел за 4 года эксплуатации теряет 40% мощности, а индукционный- не теряет нисколько.

Это что же получается- из 9- киловаттного котла через 4 года остается только 3,6 кВт?

Например устанавливал один электрокотел- никакой потери мощности вот уже более 7 лет не наблюдаю, тэны не менял и вообще забыл про них, прекрасно греет.

 3: Температура разогрева спирали ТЭНа – 750°C, что характеризует его пожароопасность.

Каким образом ТЭНа, находящаяся внутри железной трубы может угрожать пожаром?

Да, я согласен, греется очень сильно. Но каким образом это влияет на пожароопасность- ума не приложу…


Разве что вытащить ТЭНу, положить ее на деревянный пол и подать напряжение- больше нимкак не получится.

 4: Большое количество уплотнительных соединений (ТЭНы, фланцы), необходимость постоянного контроля.

Какие соединения и фланцы?

Давно уже люди не научились по нормальному сами электрокотлы делать- просто и надежно.

В той конструкции что я применяю- всего одна большая гайка, куда вкручивается одно/трехфазный ТЭН- ВСЕ.

Нет больше никаких фланцев и уплотнительных соединений. Есть только подходящие трубы отопления так же как и в случае с индукционным котлом.

5: Большое количество электрических контактов (выводы ТЭНов), находящихся в зоне действия высокой температуры, требуется постоянное поддержание хорошего электрического контакта (подтяжка и т.д.), что усложняет конструкцию.

Очень интересно… А что- на трехфазный индукционный котел идет меньше проводов? Да нет, столько же.

Три фазы- три катушки в индукционном котле, у каждой катушки по два вывода, итого- шесть контактных соединений. И тоже требуется “поддержание хорошего электрического контакта…”

Из моей практики кстати- с этим никаких проблем не возникает. Используйте главное медный провод нужного сечения и при подключении хорошо протяните контакт.

6: “из-за высокой ваттной нагрузки на поверхности ТЭНа происходит интенсивное отложение накипи и засорение котла и системы шламом, осыпавшимся с ТЭНов”.


Кто не понял что такое высокая ваттная нагрузка- посмотрите как греется вода в электрическом чайнике, это она и есть.

Только электрокотел то надо правильно выбирать.

Элементарное включение двух ТЭН последовательно на 380- и нет никакой ваттной нагрузки.

К тому же сейчас практически всегда электрокотел делают с циркуляционным насосом и вода вполне успевает отводить тепло от ТЭНы.

К тому же эта проблема актуальна только для очень мощных и коротких ТЭН. Если ТЭНу выбрать правильно- никакой проблемы с ваттной нагрузкой не будет.

По поводу засорения котла и отложения накипи- не все так страшно. Это же не проточный водонагреватель и отопление- это закрытая система. Конечно, за период работы небольшой налет на ТЭН образуется, но именно небольшой и именно налет, а не корка накипи.

И это почти никак не влияет на эффективность работы ТЭН.


Использованные источники

  1. termanik.ru/raznovidnosti-elektronagrevatelej/induktsionnyj-kotel-dlya-otopleniya/
  2. mastack.ru/utilities/heating/induktsionnyy-kotel-otopleniya-dlya-chastnogo-doma-tseny-i-vidy-otopitelnyh-agregatov-induktsionnye-kotly-kotyol-induktsionnyy.html
  3. forum.rmnt.ru/threads/indukcionnyj-kotel-navernoe-luchshij-istochnik-ehlektrotepla-dlja-otopitelnyx-sistem.99521/
  4. techgroup.ru/boilers/2/indukcionniy-kotel-vik/
  5. ceshka.ru/obogrev/vihrevoyi-indukcionnyi-nagrevatel

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.