Индукционный котел отопления — виды, монтаж, плюсы и минусы

Приняв решение обогревать свой дом с помощью электроэнергии либо установить дополнительный электрический источник тепла, домовладельцы задаются вопросом, — отопитель какого типа задействовать? Здесь выбор невелик, на рынке предлагаются электрические теплогенераторы трех типов: ТЭНовые, электродные и вихревые (индукционные). Последние представляют наибольший интерес, поскольку декларируются производителями в качестве нового и самого экономичного оборудования. Появились индукционные котлы сравнительно недавно, поэтому стоит изучить их подробнее, мастер сантехник детально рассмотрим, какими они бывают, их особенности и как их нужно правильно устанавливать.

Особенности

В настоящее время многие домовладельцы сталкиваются с проблемами, связанными с проведением отопления. Особенно это касается построек, которые располагаются слишком далеко от линий подачи газа. Конечно, в такой ситуации можно обойтись покупкой газовых баллонов, однако при этом возможны перебои с их поставками. В этом случае оптимальным вариантом станет индукционный отопительный котел, который работает от электричества.

Подобные агрегаты по многим параметрам превосходят традиционные аппараты, работающие с помощью тэнов. Электрический нагрев сам собой является искусственным процессом повышения температуры за счет проведения энергии извне. Существует несколько различных типов этих агрегатов. Сегодня их выпускают многие производители, поэтому перед современными покупателями стоит довольно широкий выбор индукционных котлов на любой кошелек.

Главной особенностью подобных аппаратов является то, что для их установки в доме не нужно согласование с соответствующими организациями. Кроме того, домовладельцу не придется обращаться к специалистам за составлением проекта, а также его подтверждением, что нередко обходится довольно дорого. При проведении газового отопления обойтись без этих этапов не удастся.

Современные индукционные котлы отличает эффективность их работы. Именно поэтому их выбирают многие потребители. С таким агрегатом в доме всегда сохраняется комфортная температура и уютная обстановка, что отмечают многие владельцы частных домов. Однако следует учесть, что подобные отопительные системы, несмотря на свою эффективность, нельзя назвать «дешевым удовольствием».

По этой причине некоторые люди решаются изготовить их самостоятельно. Эта задача является вполне выполнимой, но для этого нужно владеть определенными знаниями и хотя бы минимальным мастерством.

Применение

Современные индукционные котлы применяются в следующих случаях:

• Для обогрева жилых площадей;
• Для обогрева административных и промышленных сооружений;
• Для обогрева тех или иных конструкций, имеющих специальные предписания по экологии/безопасности;
• При резервации источником теплового снабжения;
• Используются в системах горячего водоснабжения;
• Применяются для подключения к комбинированным отопительным системам;
• Подходят для применения в отопительных системах с дистанционным управлением.

Конструкция

Индукционные котлы отличаются довольно «хитрым» строением. Их конструкция являет собой механизм, собранный из нескольких слоев:

• В качестве первого слоя таких агрегатов выступает наружный корпус;
• Следующим слоем является изоляционный. Он состоит из тепло- и электроизоляции;
• Третьим важным компонентом в конструкции является сердечник, который состоит из 2 стенок. Эта деталь являет собой ферримагнитные трубы из стали в количестве 2 штук. Толщина их стенок составляет 10 мм. Трубки могут иметь различный диаметр и вставляться друг в друга. Трубку, находящуюся внутри, при этом обрамляет обмотка. Именно эта деталь и выполняет функции сердечника, а внешняя трубка выступает в роли нагревательного элемента.

Принцип работы

Разберем детально, как работает индукционное отопительное оборудование. В указанных аппаратах нагрев происходит благодаря энергии переменного магнитного поля. Ее потребляет объект, прогревающийся в агрегате. Впоследствии данная деталь преобразует энергию в тепловую. Из этого следует, что прогрев оборудования происходит из проводящих элементов.

Чтобы преобразовать электрическую энергию в тепловую, в аппарате должны присутствовать следующие составные элементы:

• Переменный ток (обычная электросеть в 220 В, 50 Гц);
• Индуктор, представляющий собой цилиндрическую катушку с несколькими витками (как правило, они изготавливается из меди);
• Сердечник, изготовленный из ферромагнетика (к данному материалу притягивается магнит).

Разберем пошагово принцип действия индукционного нагрева:

• Переменный электроток пересекает индуктор и формирует вокруг катушки магнитное поле;
• После этого магнитное поле создает на сердечнике так называемые вихревые токи Фуко – именно они прогревают заготовку, находясь под влиянием джоулева тепла;
• Тепло от прогретого сердечника далее переходит к тепловому носителю благодаря теплопроводности применяемых материалов.

Проще говоря, это своего рода понижающий трансформатор, устанавливаемый в трубу. Так электроэнергия подается исключительно сердечнику (контакты не используются). Нагретый сердечник при этом все же соприкасается с тепловым носителем. Следует знать, что на поверхности сердечника возможно оседание различных частиц, что может негативно сказаться на теплообменных свойствах.

Типы

Cегодня на рынке присутствует несколько разновидностей индукционных котлов. Каждая из них имеет свои индивидуальные характеристики и особенности, которые важно учитывать, подбирая подходящий агрегат для своего дома.

SAV

Сегодня довольно распространены индукционные котлы SAV, в которых на первоначальную обмотку подается ток с частотой в 50 Гц. Что касается вторичной обмотки, то здесь применяется замкнутая система труб с тепловым носителем. Данная деталь также выступает в роли теплообменника в виде своеобразного лабиринта, состоящего из труб. Тепловой обменник в котлах SAV нагревается очень быстро благодаря току индукции. Именно эта составляющая дает возможность существенно увеличить производительность отопительного агрегата.

Эти разновидности индукционных отопительных систем с мощностью в 2,5 кВт способны выдавать теплоэнергию до 2100 ккал/час. Таким аппаратом можно отапливать площади 25-30 кв. м.

Вихревые

Особенность вихревого котла (ВИН) заключается в том, что ток, поступающий на первичную обмотку, сперва меняется в преобразователе, то есть превращается в высокочастотный. Из-за этой отличительной черты напряженность электромагнитного поля в целом увеличивается, а это, в свою очередь, усиливает возникающие токи Фуко. Подобные агрегаты являются экономичными и надежными, поэтому их выбирают многие домовладельцы. Кроме того, вихревые котлы обычно имеют небольшие размеры. Их изготавливают из металла.

Также индукционные устройства для отопления бывают:

• Однофазными;
• Трехфазными.

Преимущества и недостатки

Такие отопительные устройства, как индукционные котлы, как и другие подобные агрегаты, имеют свои плюсы и минусы. И с положительными, и с отрицательными их сторонами необходимо подробно ознакомиться, если вы собираетесь установить в своем доме такое оборудование. Для начала рассмотрим, чем хороши индукционные разновидности отопительных котлов.

Главным преимуществом таких агрегатов является их надежность. Если в таких изделиях имеется автоматика, то они могут действовать в автономном режиме, и хозяевам не придется постоянно их контролировать. При этом к поломке устройства может привести лишь отсутствие теплового носителя – тогда корпус-сердечник в системе может слишком сильно перегреться и в результате расплавиться.

В подобных агрегатах может быть установлен любой вид теплоносителя. Индукционному току совсем не важно, что прогревать, главное, чтобы при этом использовалась жидкость.

Индукционные котлы отличает высокий КПД (свыше 90%). Разумеется, конкретное значение главным образом зависит от конструкции теплового обменника в агрегате и прочих особенностей строения той или иной модели. К преимуществам таких агрегатов можно отнести и то, что с годами их КПД не падает, поэтому даже спустя долгое время вы не заметите, что ваша отопительная система стала менее эффективной.

Индукционное тепловое оборудование не подвержено поломкам – ему не потребуется частый и дорогостоящий ремонт. Для установки подобного агрегата не нужно дополнительно сооружать вентиляцию или дымоход, что нередко обходится пользователям в кругленькую сумму.

Служит такое оборудование довольно долго. Если правильно использовать подобные разновидности отопительных котлов, то они могут прослужить более 30 лет, поскольку в них нечему гореть, ведь катушка индуктивности герметично запаивается в корпусе и надежно изолируется от соприкосновения с тепловым носителем. Кроме того, витки при этом скручивается не плотно и их заливают особым защитным составом. По этой причине возможность повреждения витков сводится к минимуму.

Жидкость в таких системах нагревается до высоких температур. Минимальным значением является 35 градусов по Цельсию. Подобные агрегаты устанавливаются довольно просто. Бытовые модели являют собой отрезок трубы небольших размеров, который запаян с обеих сторон. На корпусе при этом присутствует 2 штуцера, необходимых для подсоединения подачи теплоносителя и обратки. Также имеется шнур, чтобы подключить автоматику. Подключение таких систем не составляет особого труда – справиться с этой несложной работой можно без привлечения специалистов.

Индукционные отопительные системы характеризует высокая эффективность работы. Они отличаются маленькой инертностью, поэтому нагрев теплового носителя начинается очень быстро (сразу после запуска системы). Так же быстро такие котлы и отключаются. В таком аппарате отработанный теплоноситель не нужно менять слишком часто. Вполне достаточно делать это раз в 10 лет.

Подобные разновидности отопительных аппаратов, как правило, не подтекают, поскольку в них отсутствуют разъемные внутренние соединения. Эти агрегаты способны работать и при постоянном токе, и при небольшом напряжении в сети. По словам специалистов, на нагревательном элементе в таких устройствах не накапливается вредная накипь. Это происходит благодаря вибрации сердечника (из-за этого на нем не могут отложиться лишние частицы). Кроме того, накипь не соберется из-за температурного режима теплоносителя (не выше 90 градусов по Цельсию) и замкнутости системы, в которой может присутствовать ограниченное число носителей.

Теперь настало время ознакомиться с их минусами:

• В первую очередь, к ряду недостатков таких аппаратов стоит отнести их высокую цену. Они стоят в разы дороже, чем устройства с тэном. Однако высокая стоимость обусловлена присутствием автоматики;
• Обычно эти аппараты имеют внушительный вес. Например, котел диаметром в 12 см и с высотой в 45 см будет весить целых 23 кг;
• Подходят эти котлы исключительно для закрытых отопительных систем.
• Подобные агрегаты могут создавать волновые помехи на небольшом расстоянии. По этой причине специалисты советуют устанавливать их как можно дальше от любых бытовых приборов;
• Если вы собираетесь установить индукционный котел в большом доме с 2-3 этажами, то вам придется дополнительно смонтировать циркуляционный насос большой мощности – это необходимо, чтобы аппарат работал стабильно;
• Индукционные агрегаты являются энергозависимыми. Если в вашем жилище отключат электричество, то и отопление так же перестанет работать. Конечно, такая проблема является решаемой – можно приобрести дизельные генераторы, но это станет дополнительной тратой.

Минусов у подобных систем не так много, однако они являются существенными. Кроме того, следует учитывать, что экономичность и эффективность работы агрегатов во многом зависит от качества автоматики. По этой причине нельзя экономить на покупке индукционного аппарата – в дешевых изделиях может присутствовать ненадежная автоматика, которая сведет на нет многие плюсы оборудования.

Схема подключения

Составляя подробный чертеж индукционной отопительной системы можно заметить, что он во многом схож со схемой подключения классического оборудования. Сперва наносятся предварительные чертежи будущих узлов. На выходной части бака фиксируется система, отвечающая за безопасность – она запускается в ситуациях, когда повышается критическое значение давления в отопительной системе. Кроме того, обязательно устанавливается расширительный бак – в него поступает излишний объем теплового носителя в случае расширения.

Во всех комнатах частного дома ставятся радиаторы. На их входе/выходе устанавливаются специальные краны. Число секций следует подбирать исходя из габаритов помещений и температуры самих батарей. На входе в аппарат обязательно нужно поставить грубый фильтр.

Основные правила монтажа таких отопительных устройств:

• Систему нужно устанавливать на расстоянии в 30 см от стен и 80 см от пола/потолка. Придерживаться этого правила важно, чтобы обеспечить безопасное функционирование котла.
• Устанавливать такие системы разрешено только в закрытой отопительной сети. В таких условиях будет осуществляться принудительная циркуляция теплового носителя.
• За водным патрубком специалисты советуют фиксировать манометр, подрывной клапан, а также автоматическое устройство для воздухоотвода.
• Самодельный индукционный аппарат допустимо устанавливать в системах с разводкой из пластиковых/полипропиленовых труб. 

Советы по эксплуатации

При использовании такого котла важно исключить образование накипи. Для этого многие домовладельцы используют специальные жидкости. Если не учитывать эту особенность, то образовавшиеся отложения негативно скажутся на теплоотдаче агрегата. Так, накипь в полмиллиметра сокращает тепловую отдачу примерно на 10%. Чем толще слой отложений, тем меньше будет теплоотдача.

Если вы изготавливаете подобный отопительный аппарат самостоятельно, то первый переходник понадобится прикрепить при помощи сварки, а второй просто присоединить при помощи резьбы.

Учтите, что подобные системы для отопления разрешено устанавливать в строениях, которые помещаются людьми не регулярно.

Если вы решили купить готовый аппарат, а не делать его своими руками, то вам надо узнать толщину его стального сердечника. Чем толще будут стенки, тем дольше данная составляющая не будет подвергаться появлению ржавчины. В качественном индукционном аппарате в качестве теплового носителя может выступать не только вода, но и антифриз, масло и прочие составы на нефтяной основе.

Учтите, что подавать высокочастотный ток на такой котел можно только после включения циркуляционного насоса и полного заполнения агрегата тепловым носителем. Если вы хотите получить максимальный эффект от индукционного котла (как самодельного, так и покупного), то вам следует подключить их группой и эксплуатировать по очереди либо одновременно.

Подбирая котел конкретной мощности, вам нужно рассчитать ее таким образом: на 1 кв. м площади потребуется 60 ватт. Если в жилище, где вы собираетесь установить агрегат, люди не живут постоянно, то этот показатель можно и уменьшить.

Благодаря компактным габаритам индукционный котел можно установить, например, на кухне. Чтобы спрятать оборудование, следует использовать обычный короб либо навесной шкафчик с заранее прорезанными отверстиями, предназначенными для труб. Индукционный аппарат можно установить и в гараже. Если строение имеет небольшую площадь, то допустимо сформировать маленькую обвязку. Для прогрева подобных помещений вполне хватит одного радиатора. Целиком вся отопительная конструкция может занять меньше квадратного метра.

Самостоятельно собирая и устанавливая индукционный котел, не забывайте о его заземлении.

Видео

В сюжете - Устройство и принцип работы индукционного электрокотла

Мифы об индукционных котлах

Один из самых популярных мифов создают торговые представители, продающие индукционные электрические котлы. Суть в том, что эти котлы якобы на 20—30% эффективнее прочих нагревательных электроустановок, особенно ТЭНовых. Данная информация не соответствует действительности, поскольку все теплогенераторы, преобразующие электроэнергию в тепло, работают с эффективностью не ниже 96% в соответствии с физическим законом сохранения энергии. Неоспоримым является лишь факт, что ТЭНы разогревают теплоноситель несколько дольше по причине своей многослойной структуры. Вольфрамовая спираль прогревает сначала кварцевый песок, потом материал трубки, а потом уже воду. При этом энергия никуда не теряется, а КПД ТЭНового агрегата составляет 98%, как и вихревого.

Другой миф гласит о том, что индукционный электрический котел совсем не требует обслуживания, поскольку переменное магнитное поле не дает отложениям оседать на греющих элементах. Этот вопрос зависит от качества воды и накипь на сердечнике катушки появляется точно так же, как и в ТЭНовых нагревателях, если теплоноситель не обессолен. Поэтому хотя бы 1 раз в 2 года сам теплогенератор и система отопления должны проходить процедуру промывки.

Вопреки заверениям продавцов, водонагреватель нельзя ставить в любом помещении. Причины две: опасность поражения током и наличие электромагнитного поля вокруг аппарата. Его лучше поместить в техническом помещении с ограниченным доступом (котельной).

Видео

В сюжете - Мнение мастера о использовании индукционного котла в котельной

Заключение

Отопительные установки, использующие для нагрева вихревые токи, действительно обладают многими достоинствами, особенно среди них привлекают скорость нагрева, компактность и долговечность. Насколько эти преимущества оправдывают высокую стоимость изделия – решать придется каждому домовладельцу в индивидуальном порядке.

В продолжение темы посмотрите также наш обзор Геотермальное отопление — принципы работы, нюансы монтажа и его особенности при использовании