Индукционный котел: как выбрать и сколько он прослужит? плюсы, минусы и особенности применения (125 фото + видео). однофазный индукционный котел отопления для частного дома

Принцип работы

Принцип электромагнитной индукции в 1831 году обозначил английский физик Майкл Фарадей. В начале двадцатого века его постулат был внедрён в производство в виде нагревательного элемента для расплавки металлов. Получается, что индукционные котлы стали известны очень давно, и ими пользовались, но только на уровне производства.

Принцип действия электромагнитной индукции основан на формировании электромагнитного поля, которое нагревает любой ферромагнитный материал (к которому прилипает магнит), если поместить его в центр этого поля. Создать электромагнитное поле несложно. Для этого необходима катушка, лучше из медной проволоки, на которую подаётся напряжение. Именно внутри катушки и образуется магнитное поле.

Внутри установлена труба из диэлектрика (не пропускающего электрический ток), вокруг намотана катушка, внутрь установлен стальной стержень.

Если в неё установить, к примеру, стальной стержень, то он обязательно будет нагреваться до высоких температур. Именно на этом принципе построена конструкция индукционного отопительного котла.

И по внутренней полости трубы, омывая стержень, протекает теплоноситель (вода или антифриз). Нагреваемый электромагнитным полем стержень передаёт тепло теплоносителю.

Есть в принципе работы индукционных котлов один тонкий момент, который зацикливается на законе Джоуля Ленца. Если увеличить сопротивление стержня, то можно увеличить его нагрев. А увеличение проводится двумя способами:

увеличить длину и уменьшить сечение;
изготовить его из металла с большим удельным сопротивлением, к примеру, из нихрома.

Справка! Эти методы используют или по отдельности, или в комбинации. Именно таким способом контролируется мощность котла.

Монтаж и эксплуатация

Монтажные работы по установке индукционного котла отопления производятся в следующем порядке:

Смонтированная система на основе индукционного котла

Перед началом работ необходимо провести визуальный осмотр агрегата на предмет наличия механических повреждений.
Установить агрегат строго в вертикальном положении. Следует предусмотреть дополнительные крепления котла, которые монтируются в стену и должны иметь достаточный уровень надежности.
Выдержать расстояние от котла до любых объектов (не менее 30 см с боковых сторон и не менее 80 см сверху и снизу).
Далее согласно маркировке соединить котел с подачей контура отопления (диаметр трубы должен быть не меньше, чем выход из котла).
Согласно маркировке присоединить обратку.
Рядом с патрубком выхода устанавливается группа безопасности (сбросной клапан, манометр, автоматический воздухоотводчик).
В отопительный контур встраиваются следующие компоненты: фильтр грубой очистки, насосное оборудование циркулярного типа, датчик потока.
После этого, согласно общим правилам подключения электрических агрегатов, котел подсоединяется к электросети. При этом необходимо обязательно провести заземление самого котла, циркуляционного насоса, контроллера и других составляющих.

Примечание! Испытание котла производятся только после заполнения отопительной системы теплоносителем. При этом, при помощи воздухоотводчика, из отопительного контура необходимо удалить весь воздух.

В процессе эксплуатации индукционные электрокотлы отопления не нуждаются в профилактическом ремонте и межсезонном обслуживании.

Отсутствие нагревательного элемента

Первое – в эл.котле индукционном, якобы нагревательных элементов нет. А вот в тэновом, их иногда более десятка, а значит высока вероятность их поломки, может и нескольких сразу.

Но если бы не было нагревательного элемента, то чем бы тогда котел нагревал воду? Та же самая катушка по сути и выполняет эту роль, только без соприкосновения с жидкостью. Поэтому данный элемент присутствует в любом таком агрегате.

А вот что касается высокой вероятности выхода ТЭНов из строя, то это напрямую зависит от той продукции и производителя, что вы покупаете.

Есть специалисты установившие за годы своей работы более 500 тэновых котлов, и не поменявшие по гарантии за все это время ни одного элемента.

Еще один вариант индукционного котла

Существует еще один вариант создания индукционного котла своими руками. Такие индуктивные котлы отопления, конечно, обойдутся немного дороже, однако эффективность их работы будет выше.

Сделать такой котел будет немного сложнее, чем предыдущий вариант. Вам понадобятся навыки работы со сварочным аппаратом, наличие трехфазного инвертора, который бы желательно крепился стационарно, а также – некоторых инструментов.

Самодельный индукционный котел

Отметим, что конструкция данного варианта индукционного котла будет состоять из двух труб, которые будут вварены друг в друга. Если смотреть со стороны торца, то такая конструкция напомнит вам бублик. Одновременно устройство будет и сердечником, который будет создавать электромагнитное поле, и нагревательным элементом.

Медная обмотка наматывается прямо на корпус котла. Благодаря этому будет достигнута повышенная производительность, сохранятся относительно небольшие размеры и вес устройства. Чтобы подводить и отводить носитель тепла, в индуктор ввариваются специальные патрубки.

Когда вы собираете такие индукционные котлы для отопления дома, следует учитывать несколько рекомендаций и требований к монтажу:

Такое устройство, как индукционный котел, можно монтировать только в закрытые системы отопления, которые оснащены насосом циркуляции.
Прибор может быть монтирован также в такие системы, которые используют пластиковые трубы.
Между системой индукционного отопления и стенами (или же предметами мебели, бытовой техники) должно быть не менее, чем 30 сантиметров свободного места. А от потолка и пола такие устройства размещают на расстоянии 80 сантиметров.

Конечно же, над таким вариантом котла вам придется поработать несколько больше и сложнее, однако эффект, который будет достигнут в дальнейшем, вас порадует. Такой индукционный котел, как показывают отзывы, является действительно производительным устройством, которое способно не только обеспечить вам качественное отопление жилья, но и еще прослужит вам не меньше 25-ти лет без обслуживания.

Самодельный индукционный котел, подключенный к системе отопления

Использование индукционных котлов отопления предоставляет пользователям массу преимуществ. Среди них следует отметить несколько:

Прежде всего, это возможность работать с переменным и постоянным током.
В таком устройстве просто-напросто нет таких нагревательных элементов, которые будут изнашиваться.
Конструкция прибора предельно проста.
Не требуется для установки брать отдельное помещение. Все индукционные котлы относятся к 2-му классу, согласно пожарной безопасности.
Коэффициент полезного действия как самодельных, так и фабричных индукционных котлов, составляет практически 100% (обычно 98-99%). Если сравнивать с традиционными отопительными системами – это просто отличный результат.
Можно использовать несколько типов носителей тепла, при этом индукционный котел не потерпит никакого вреда. Так, можно применять не только воду, но и работать с маслом и антифризом.
Сделать индукционный котел самостоятельно не составит большого труда для вас, а по стоимости это получится очень дешево.

Таким образом, современные индукционные котлы – это устройства, которые относятся к технике нового поколения. Это не только практичные приборы, но и мощные, экономичные. Они способны обогреть не только обычный дачный дом, но и производственное помещение большой площади. При всем при этом – вы не тратитесь на сложный монтаж и обслуживание таких устройств.

ОСНОВНЫЕ КРИТЕРИИ ВЫБОРА

Мощность.

Основным параметром является требуемая мощность. Она прямо пропорционально зависит от площади сооружения, которое необходимо обогреть. Следует учитывать интенсивность теплопотерь здания, то есть качество теплоизоляции. Для примерной оценки, используют следующее правило: для обогрева 10м2 сооружения необходимо 1 кВт мощности котла.

При этом следует помнить, что при снижении напряжения в электросетях снижается и мощность нагревателя. Поэтому необходимо предусмотреть несколько больший запас производительности нагревательного оборудования, как правило, до 15%.

Если используется двухконтурный электрический котел, который применяется в системе ГВС (горячее водоснабжение), то нужно предусмотреть больший запас мощности, до 25%.

Напряжение питания.

Вторым критерием выбора является вид питающего напряжения. Обычно электрический котел для квартиры имеет небольшую мощность, и питается от стандартной однофазной бытовой электросети в 220В. При прокладке отдельной линии подключения и возможно подключение более мощного оборудования — до 10 кВт.

Во всех остальных случаях устанавливаются трехфазные (380В) электрокотлы.

Комплектация.

Следует отдавать предпочтение тем моделям, которые в базовой конструкции имеют следующие элементы: циркуляционный насос, расширительный бачок, группу безопасности, программатор, выносные температурные датчики.

Безопасность.

Кроме стандартной группы безопасности системы отопления требуются дополнительные защитные устройства. Это механизмы отключения оборудования при выходе за пределы рабочего диапазона давления. Желательно иметь предохранители, срабатывающие при перегреве нагревательного блока, замерзании теплоносителя, критическом изменении параметров электроэнергии и т.п.

Водяные электрические котлы отопления являются менее экономичными, чем газовые. При их выборе нужно придерживаться двух основных правил:

установка двухтарифного электрического счётчика;
применение теплового аккумулятора.

Таким образом, нагрев за счет электричества будет производится в ночное время при дешевом тарифе, а днём будет использоваться энергия теплоаккумулятора.

* * *

Устройство и принцип работы

Корпус индукционного котла многослойный — сердечник с двойной стенкой, затем слой электро- и теплоизоляции, далее внешний (наружный) корпус. В отличие от промышленных индукционных котлов с цилиндрической обмоткой, в бытовых котлах используется тороидальная обмотка медным проводом, выполненная между двумя сваренными друг с другом трубами из ферромагнитной стали со стенкой более 10 мм, диаметр внутренней меньше диаметра внешней. В результате достигается меньший вес, больший КПД и малые габариты котла, по сравнению с промышленными аналогами. Внутренняя труба с тороидальной обмоткой выполняет роль сердечника (магнитопровода), внутренняя — нагревательного элемента для теплоносителя.

Теплоноситель, вода или антифриз, поступает в котел через вводный патрубок, вваренный сквозь обе металлические трубы. Благодаря большой внутренней площади внутренней трубы-теплообменника теплоноситель получает порядка 98% тепловой энергии, генерируемой индукционным котлом, причем за более короткое время, чем нагрев при помощи тэнов, по причине меньшей инерции. Индукционный ток, генерируемый высокочастотным магнитным полем с внешней обмотки на внутреннюю трубу, вызывает нагрев теплоносителя, в то время как вибрации стенок в высоких частотах не позволяют накипи отложиться на металлических стенках. Внешний электро- и теплоизоляционный слой обеспечивает полную защиту от возможных утечек электротока и теплопотерь.

Переменный ток под напряжением, частота которого около 20 кГц, поступает к котлу от полупроводникового инверторного преобразователя. Помимо инвертора в комплектацию инверторного котла входят электронный терморегулятор (датчик температуры встроен в корпус котла) и автоматические выключатели.

Нагрев теплоносителя в индукционном котле происходит за счет нагрева стального сердечника вихревыми токами, вызванными электромагнитным полем, генерируемым током высокого напряжения. При подключении питания котла происходит следующее — ток под высоким напряжением поступает на первичную тороидальную обмотку котла, возникшее в результате электромагнитное поле вдавливает вихревые токи в наружную поверхность стального сердечника, их плотность возрастает и труба сердечника нагревается сначала снаружи, а затем и полностью. Выработанное котлом тепло поглощается циркулирующим через него теплоносителем и доставляется к отопительным приборам. На нагрев сердечника индукционного котла до рабочей температуры 75°С уходит порядка 7 минут.

Индукционный нагреватель воды для отопления: пошаговое руководство изготовления своими руками

К числу позитивных характеристик индукционного агрегата можно отнести следующие важные моменты:

Долговечность использования. Благодаря не слишком замысловатой конструкции, индукционный нагреватель можно бесперебойно использовать в течение более 30 лет
Экономичность. Коэффициент полезного действия агрегата этого вида приближается к 100%. Иначе говоря, все электричество полностью перерабатывается в тепловую энергию, практически без потерь.
Удобство. Обслуживание индукционного нагревателя не требует постоянного технического обслуживания. Достигается это благодаря тому, что электромагнитное поле, помимо создания нагрева, образует вибрации, которые не дают возможности появлению накипи на внутренних стенках теплообменника.
Компактность. Нагреватели этого вида имеют небольшие габаритные размеры, что способствует их установке в помещениях любого типа.
Бесшумность. Индукционные агрегаты, благодаря своей конструкции, функционируют достаточно тихо.
Экологичность. Котел этого вида не производит выброс вредных продуктов сгорания, поэтому не требуется оборудования дымохода и системы вентиляции.

По анализу отзывов, основным недостатком такого агрегата является его высокая стоимость. Но существует оптимальный выход – сконструировать индукционный нагреватель воды своими руками.

Сравнение индукционного котла с ТЭН- котлами

равноценные

Скорость нагрева одинакового объема теплоносителя равными по потребляемой мощности котлами этих видов преобразовательных устройств электрической энергии в тепловую — тоже одинаковая.

Индукционный котел имеет много эксплуатационных преимущества, потому что у него намного большая площадь отдачи тепла теплоносителю, чем в ТЭН- котла.

Основные отличия:

Разность между температурой нагревательного элемента индукционного котла и Т* теплоносителя 10 — 15* С и они разогреваются вместе. На нагревательном элементе индукционного котла накипь практически не образуется. По данной причине его нагревательный элемент даже теоретически выйти со строя не может.
ТЭН нагревается от того, что через его проводник с повышенным сопротивлением протекает ток, поэтому в любом случае он нагревается до заданных 600 — 750* С и теплоноситель на его поверхности всегда кипит. Из-за этого ТЭН быстро обрастает накипью. От этого теплоотдача уменьшается, и ТЭН в конце концов перегорает.
В индукционном котле можно использовать разные теплоносители, даже нефтепродукты, если их не перегревать свыше 70* С.
В ТЭН- котлах можно использовать теплоносителем только воду и к тому же лучше всего дистиллированную.
В обслуживании ТЭН- котлы менее практичные, чем индукционные, потому что переходной контакт между проводником электроснабжения и проводником самого ТЭН- а постоянно перегретый, из-за этого окисляется и ослабляется. Необходимо постоянно следить за тем, чтобы проводник электроснабжения не отгорел; в противном случае при отгорании — может быть повреждено резьбовое соединение ТЭН- а; и такой рабочий нагревательный элемент приходится менять. этой проблемы в индукционных котлах не существует, потому что связь его нагревательного элемента с электроснабжением осуществляется через электромагнитное поле переменного тока.
Индукционные котлы можно ставить в любом, даже не в обособленном месте. Они пожаробезопасны и работают бесшумно.
Индукционные котлы обеспечивают электрическую безопасность человека гораздо высшую, чем ТЭН- котлы, потому что сам ТЭН может перегорать двояко: а) с разгерметизацией корпуса; в этом случае разогретый нихром от попадания на него воды рассыпается — опасности попадания человека под напряжение нет; б) без разгерметизации корпуса; в этом случае разогретый нихром может прилипнуть к корпусу ТЭН- а. Нагревательный элемент продолжает работать, и через воду металлический корпус котла оказывается под напряжением.
Индукционную катушку индукционного котла при мощностях 3 КВт и больше на 50 Гц маленькой и компактной сделать пока что не удается. Поэтому ТЭН- котел имеет намного меньшие габариты при той же мощности, чем индукционный котел.

Пример расчета расходов на отопление

Возьмем в качестве примере коттедж, площадью около 200 м2 в окрестностях г. Барнаул. Средние теплопотери дома, выполненного из газобетона, с 50 мм утеплителем будут около 8000 Вт, а максимальные – 18000 Вт. Длительность периода отопления составляет 235 суток или 5640 часов.

Посчитаем капитальные затраты на установку котлов и обеспечения доступа к энергоресурсу. При организации отопления дома от электричества расходы будут следующие:

Присоединение дополнительной мощности до 30 кВт – 15 т.р.
Трехфазный электрический котел Ferroli Zews 28, мощностью 28 кВт – 51 т.р.
Теплоаккумулятор S-Tank серии HFWT на 750 литров – 54 т.р.
Установка оборудования – 4 т.р.

Итого: Nэ1 = 70 т.р, а с учетом теплоаккумулятора: Nэ2 = 124 т.р.

Котел такой мощности необходим, если потребитель планирует отапливать дом в ночное время с использованием дифференцируемого тарифа. При компенсации средних теплопотерь 8 кВт, необходима мощность котла 28 кВт, если оборудование будет работать 7 часов в сутки. При сильных холодах котел такой мощности придется включать и днем.

Электроснабжающая организация может выполнить подключение к дому более 15 кВт только в том случае, если это технически возможно. При перегрузке или износе сетей может быть получен отказ

Посчитаем капитальные затраты на подведение газа и установку работающих от него котлов:

Технологическое подключение магистрального газа. Дом отнесен к первой категории, т.е. находится на расстоянии менее 200 м от трубы и не требует установки понижающих редукторов. Если это не так, то цена будет выше. За подключение заплатили 28 т.р.
Проведение газопровода по участку. Подготовка топоплана, разработка проекта, его согласование и регистрация, строительно-монтажные и пусконаладочные работы. Оплата по договору подряда составила 85 т.р.
Для сжиженного газа необходима покупка и установка подземного газгольдера объемом 2.5 м3 и проведение трубопровода к котлу. Цена “под ключ” – 270 т.р.
Газовый котел Viessmann WH1D272, мощностью 24 кВт – 90 т.р.
Установка оборудования – 8 т.р.
Сдача всей системы в эксплуатацию с вызовом инспектора Алтайкрайгаза – 45 т.р.

Итого, капитальные затраты для отопления с помощью магистрального газа составят: Nг1 = 256 т.р., а сжиженного: Nг2 = 413 т.р.

Затраты на обслуживание оборудования (мелкий ремонт и профилактика) можно взять равными 10% его стоимости. Однако для поставки газа необходимо заключить договор, еще потребуется оплата услуг ежегодной проверки. Вызов специалиста БарнаулГорГаза обойдется в 3 т.р.

Поэтому для электрокотла стоимость ежегодного обслуживания: Rэ = 5.1 т.р, а для газового оборудования: Rпг = Rсг = 12 т.р.

Согласно Постановлению Правительства РФ № 410 от 14.05.2013 г. обязательное ежегодное техобслуживание внутридомового газового оборудования могут проводить организации, внесенные в специальный реестр

Вычислим объем энергоносителя, необходимый для зимнего периода:

электричество: Vэ = 46 мВт × ч;
природный газ: Vпг = 5273 м3;
сжиженный газ: Vсг = 3892 кг.

Затраты на энергоноситель за весь зимний период будут следующие:

Электричество. При однотарифном подключении в сельской местности 1 кВт×ч стоит 3.2 р. Eэ1 = 46000 × 3.2 = 147.2 т.р.
Электричество. При двухтарифном подключении в сельской местности 1 кВт×ч = 2.07 р. Eэ2 = 46000 × 2.07 = 95.2 т.р.
Природный газ. Его стоимость 6.45 р / м3. Eпг = 5273 × 6.45 = 34 т.р.
Сжиженный газ. Его стоимость выйдет 36.1 р / кг. Eсг = 3892 × 36.1 = 140.5 т.р.

Цена на сжиженный газ приведена с учетом двух заправок газгольдера объемом 2.5 м3.

После этих расчетов уравнение стоимости отопления примет вид:

для электроэнергии по общему тарифу: Sэ1 = 70 + 152.3 × T;
для электроэнергии по двузонному тарифу: Sэ2 = 124 + 100.3 × T;
для природного газа: Sпг = 256 + 46 × T;
для сжиженного газа: Sсг = 413 + 152.5 × T.

По этим цифрам можно получить представление о том, насколько выгоден тот или иной вид топлива.

Динамику затрат на отопление легче всего проследить по графику зависимости роста вложений от времени. Уравнения просты и имеют линейный вид

Для этого конкретного объекта можно сделать вывод, что лучший способ отопления – использование магистрального газа. Уже через три года он окажется самым экономичным видом обогрева.

Установка электрического котла более дешевая и быстрая, так как требует меньше согласований. Но впоследствии оплата электроэнергии приведет к более серьезным тратам, чем при использовании магистрального газа. Двухтарифная система оправдает себе в первый же год.

Отопление на основе сжиженного газа экономически абсолютно невыгодно. Его можно использовать только в том случае, если нет технической возможности подключения и к магистральному газу и к электроэнергии с мощностью от 30 кВт.

Преимущества и недостатки

Среди преимуществ индукционных котлов — компактность и пожарная безопасность

Обогреватели получили большую популярность благодаря своим положительным свойствам. Индукционные приборы отличаются безопасностью, в том числе пожарной, простотой установки и эксплуатации, а также высокой степенью обогрева помещения.

К основным плюсам электрокотла можно отнести:

Высокий КПД. Выше, чем у других электрических котлов. Достигает 98-99%. Теплоноситель нагревается примерно за 7-10 минут.
Постоянство энергетических характеристик.
Минимальные требования к теплоносителю. В его роли может выступать обычная вода.
Надежность работы. Конструкция простая, без сложных составных частей. Установленные датчики позволяют быстро найти и устранить проблемы.
Длительный срок службы. Приборы без уменьшения мощности способны проработать в течение 30 сезонов.
Возможность автономной работы.
Несложный монтаж. Выполнить установку по инструкции можно самостоятельно.
Широкий ассортимент. Можно найти приборы для обогрева небольшого дома или для здания с большой площадью. Индукционный электрический котел можно подобрать для дачи, квартиры, магазина, складов.
Автоматизация процессов. Устройство включается и выключается автоматически, человек своими руками лишь настраивает и выбирает режимы.
Теплоноситель нагревается до 95°С.
Безопасность работы.
Не требуется постоянное сервисное обслуживание. Это позволяет сэкономить средства.
Небольшие размеры. Может устанавливаться даже в маленьком помещении.
Неприхотлив в обслуживании. Не нужно чистить трубы, как в других видах нагревателей, а также удалять накипь с ТЭНа.

Недостатки:

Высокая стоимость самого котла. Связана с применением дорогостоящих материалов и сложностью производственного процесса.
Большой вес. Из-за наличия стальных деталей масса некоторых моделей достигает 40 кг.
Шумная работа. Можно устранить, используя шумопоглощающие прокладки.

Раскрываем главный миф индукционного отопления

Последнее время уже перестали говорить, что КПД при индукционном отоплении выше, чем КПД тэнового котла 2-3 раза. Но сторонники индукционного котла утверждают, что тэновый котёл быстро теряет свои свойства и выходит из эксплуатации, потому что на нём вырастает накипь!

Утверждают, что в течение года мощность тэнового котла уменьшается на 15-20%. Так ли это на самом деле?

Да, отложения не тэне действительно присутствуют, но никогда нельзя путать систему отопления и систему водоснабжения. Например, в системе водоснабжения действительно образуется накипь, точно также, как она образуется в чайнике, который мы видим на кухне каждое утро. Никогда нам это не мешает в трудовой деятельности, мы знаем, и это не подлежит сомнению, что в чайнике вода закипает в любом случае.

Напротив, в известной для нас системе отопления примеси нечасто поступают в воду. Слой отложения очень тонкий и не является сколько-нибудь значимым препятствием для передачи тепла.

Если энергия куда-то ушла из сети, никуда она полностью не исчезает. Она превращается в абсолютное тепло и нагревается теплоноситель, который, в свою очередь, нагревается точно с одним и тем же КПД, как он нагревался раньше и как он будет нагреваться всегда. Если бы было не так, то тэн разорвало бы излишками энергии.

Как только появляется накипь, теплообмен совершается при более высокой температуре. Ни о каком снижении КПД речи быть не может, какая бы температура ни была в тэне.

Что из себя представляют электрические энергосберегающие котлы отопления

Для чего нужны и как применяются

Если имеется возможность подключения к газовой магистрали, стоит без раздумий выбирать газовый котел. В ином случае электрокотлы могут использоваться как основное отопительное оборудование, так и в качестве дополнительного, например, в связке с твердотопливным или жидкотопливным. Тогда используются самые простые маломощные котлы тепловой мощностью 3-6 кВт. Такой мощности достаточно, чтобы временно (вплоть до 2-3 дней) сохранять тепло в доме площадью до 100-120 м2.

Так выглядит индукционный электрокотел ВИН-3. Компактный темный корпус с напольным монтажом вместо привычного всем настенного прямоугольника.

Самые простые маломощные модели стоят в пределах 11-13 тыс. рублей.

В качестве основного, даже самый экономичный электрокотел оправдано использовать в частном доме площадью до 100 м2. Лучший и наиболее эффективный вариант – временное отопление дачного дома, когда хозяева приезжают лишь на выходные или на время отпуска.

Устройство и принцип работы

Электрические котлы, в отличие от других видов, имеют довольно простое устройство. В стальной корпус помещен нагревательный элемент (ТЭН, электроды или индукционная катушка), который по проточному принципу нагревает теплоноситель. Теплоноситель может циркулировать естественным или принудительным (с использованием циркуляционного насоса) образом.

Рассмотрим принцип работы и влияние на расход электроэнергии подробнее для каждого типа:

ТЭНовые (реостатные) электрокотлы. В современных моделях используются стальные ТЭНы (трубчатые электронагреватели), чаще всего парами для большей мощности и скорости нагрева. ТЭНовые электрокотлы более мощные, имеют привычный квадратный корпус с настенным креплением, в котором размещены и другие элементы системы отопления: циркуляционный насос, предохранительный клапан и датчик давления, автоматика и панель управления.
Также они оснащены наибольшим функционалом: модулируемой мощностью, различными режимами работы, планированием на неделю, возможностью подключения комнатного термостата. Однако серьезными недостатками ТЭНовых электрокотлов является образование накипи и зависимость их КПД от жесткости воды и толщины той самой накипи. Экономичными их можно назвать лишь при использовании крайне чистого мягкого теплоносителя и дополнительном наличии умягчающих фильтров.
Ионные (электродные). В качестве нагревательного элемента используются электроды, закрепленные на определенном расстоянии друг от друга. Переменный ток сменяет их полярность (50 раз в секунду при стандартной частоте 50 Гц), вследствие чего ионы воды между ними находятся в постоянном движении, их температура повышается.
Электродные котлы все более востребованы и наиболее экономичны, на нагревательных элементах не образовывается накипь, что положительно влияет на их долговечность и стабильный КПД. Кроме того, такие котлы абсолютно безопасны и не требуют вмешательства даже после перебоев электроснабжения, поскольку подогрев жидкости между электродами начинается сразу же после подачи на них электроэнергии.
Индукционные (вихревые). В качестве нагревательного элемента используется индукционная катушка, магнитное поле которой нагревает расположенный внутри нее сердечник (чаще всего – стальная труба). Тепловая энергия от нагретого сердечника передается протекающему сквозь него теплоносителю. При таком способе нагрева практически не образовывается накипь, а теплоноситель нагревается в 1,5-2 раза быстрее.
Обычно индукционные котлы оборудованы современной продвинутой автоматикой, способной обеспечить самый экономный режим отопления. Однако они не столь востребованы в виду высокой стоимости, сравнимой с моделями настенных газовых котлов.

Сердечник

У него должны быть следующие свойства:

проводящие — вихревые токи не будут наводиться в диэлектрике;
сопротивляемость ржавчине – коррозия в закрытом контуре до добра не довет;
ферромагнитными – диамагнетик исключает связь с электро-магнитным полем.

Варианты решения:

он должен располагать рубленой проволокой, которая не подвергается ржавению – её неудобство содержит ограничение импровизированного котла с обеих сторон металлической сеткой;
плотно входящий в трубу винтовой шнек отличное решение – при движении по канавам в нем, самый большой тепло-объем будет взиматься водой;
скатанные из нихромовой проволоки «ежики», плотно помещенные в трубу;
соответствующим методом в трубу можно вставить кухонные мочалки из нержавеющего металла.

Что из себя представляют электрические индукционные котлы отопления

Для чего нужны и как применяются

Индукционные электрокотлы преобразовывают электрическую энергию в тепловую, еще с начала 80-х годов их начали использовать в промышленных целях. Относительно недавно их стали пропагандировать как экономичные и компактные котлоагрегаты для индивидуальных систем отопления в частных домах, что не совсем так.

КПД практически всех современных электрокотлов более 99%, не зависимо от их вида, что подразумевает практически одинаковую эффективность преобразования электроэнергии в тепло. Кроме того, автоматика, действительно позволяющая сэкономить за счет грамотного управления мощностью, в индукционных котлах не является выдающейся и уступает ТЭНовым, а иногда и электродным.

На практике преимущества в виде компактных размеров, большей надежности, более высокой скорости нагрева теплоносителя и более простого обслуживания несущественны для бытового использования и оправданы лишь в промышленной сфере, где необходимы котельные установки больших мощностей или того требуют определенные технологические процессы.

Устройство и принцип работы

В компактный металлический корпус помещена индукционная катушка, внутри которой находится сердечник из ферромагнетика (металлическая труба). С одной стороны в сердечник подается холодная вода (обратка), с другой стороны, обычно сверху, находится подача котла.

Принцип действия индукционных электрокотлов.

Поэтапно принцип работы электроиндукционного котла отопления выглядит так:

На индукционную катушку подается переменный ток (220 В или 380 В в зависимости от мощности котла), вследствие чего вокруг катушки образовывается магнитное поле.
Магнитное поле воздействует на сердечник посредством вихревых токов Фуко и разогревает сердечник до определенной температуры (в зависимости от подаваемого напряжения)
Разогретый сердечник отдает тепло протекающему по нему теплоносителю.

Существующие типы

Всего существует два типа индукционных электрокотлов: стандартные индукционные (SAV) и вихревые (ВИН). Принцип действия первых описан выше, все они идут с маркировкой SAV.

Вихревые индукционные котлы (ВИН) более современные, в них используется инвертор, преобразовывающий стандартную частоту переменного тока 50 Гц в сверхчастоты от 25 кГц и выше. Помимо сердечника теплоноситель омывает и ферромагнитный корпус (который также нагревается), что существенно увеличивает скорость нагрева и позволяет уменьшить размеры котлоагрегата с сохранением прежней мощности. За счет более сложной конструкции и более дорогого металла корпуса, вихревые котлоагрегаты в 1,5-2 раза дороже.