Индукционный котел для отопления частного дома

Индукционный котел – электрическое нагревательное устройство, предназначенное для обеспечения нужд отопления и горячего водоснабжения, может применяться в частных домах и квартирах. Существуют также промышленные версии котлоагрегатов мощностью до 10000 кВт.

Электрические котлы индукционного типа применяются пока довольно редко. Это вызвано повышенной стоимостью и относительно недавним появлением бытовых версий котлов (1998 – 2000 гг.). Производители позиционируют свою продукцию как оборудование с высокой степенью энергосбережения, до 30 % по сравнению с другими видами электрокотлов. Материал публикации дает обзор конструкции котла этого типа, принципа действия, достоинств и недостатков оборудования.

Принцип работы и устройство индукционного котла

Принцип работы индукционного котла реализуется на использовании свойств электромагнитного поля. Ферромагнитный сплав, помещенный в электромагнитное поле, нагревается под воздействием электромагнитной индукции.

Принцип работы индукционного нагрева

 Ферромагнитный сплав (магнитящий металл) выполнен в форме теплообменника (лабиринтного типа или простой трубы), по которому движется теплоноситель. Нагретый индукцией металл передает тепло циркулирующему теплоносителю.

Простейшей конструкцией электрического котла индукционного типа является металлическая труба, на которою нанесена (с небольшим зазором, без контакта) обмотка из изолированной медной (реже – алюминиевой) проволоки. На обмотку подается напряжение 220 или 380 В. Однофазные котлы имеют мощность до 7 кВт, трехфазные – от 7 и выше. Бытовые версии ограничены мощностью в 25 кВт.

Индукционная катушка заключается в корпус с тепловой и звуковой изоляцией. Концы трубы (сердечника катушки) выведены наружу через стенки корпуса и оборудованы резьбами для подключения трубопроводов.

Для повышения эффективности и плотности нагрева сердечник часто сформирован в форме многоходового лабиринта.

Устройство индукционного котла

Теплоноситель, двигаясь по лабиринту, преодолевает более длинный путь через зону вихревых индукционных токов, при этом значительно повышается качество и скорость нагрева.

Котел оборудуется датчиком температуры теплоносителя, шкафом управления, системами контроля и безопасности, возможно наличие дистанционного управления. Обязательными элементами обвязки являются группа безопасности (воздухоотводчик, сбросной предохранительный клапан, манометр), расширительный бак (экспанзомат), циркуляционный насос.

Также рекомендуется интегрировать в систему датчик протока, так как отсутствие теплоносителя (в результате утечки или завоздушивания) при включении приведет к перегреву и расплавлению оборудования.

Достоинства и недостатки индукционного котла

Индукционные котлы обладают следующими достоинствами:

  1. Высокий КПД;
  2. Отсутствие расходных элементов, надежность конструкции;
  3. Малые габаритные размеры;
  4. Простота монтажа и эксплуатации;
  5. Высокая скорость нагрева;

Котлы индукционного типа имеют коэффициент полезного действия до 99 %, превосходящий КПД ТЭНовых и электродных агрегатов. Экономичность котла в 20 – 30 %, заявляемая производителями, противоречит принципам закона сохранения энергии.

Но некоторая экономия все же может быть достигнута за счет отсутствия накипи. Дело в том, что сердечник при воздействии электромагнитной индукции не только нагревается, но и приобретает устойчивую микровибрацию. Образование отложений и накипи в таких условиях практически невозможно.

 В ТЭНовых и электродных котлах образование накипи – стабильный постоянный процесс. Известковые отложения имеют определенное термическое сопротивление и снижают коэффициент теплопередачи от нагревательного элемента к теплоносителю. Накипь толщиной 0,5 мм ухудшает теплопередачу на 8 – 10 %. В индукционных котлах такое препятствие отсутствует и электрическая энергия расходуется более рационально.

Наличие явления вибрации также позволяет использовать в системе отопления воду даже с высоким содержанием солей жесткости. Вообще в качестве теплоносителя при работе котлов-индукторов может использоваться неподготовленная вода, антифризы, даже масло – то есть отсутствуют требования по химическому составу, которые присущи другим электрокотлам.

Индукционные котлы не имеют в своей конструкции быстроизнашивающихся элементов (ТЭНов, электродов). Срок службы оборудования заявляется в 25 лет (при гарантии в 2 года). Не требуется регулярная замена нагревательных элементов – это снижает расходы на эксплуатацию оборудования.

Бытовые котлы обладают малыми габаритами (высота не превышает 1 метра), могут располагаться в любом помещении. Установка изделия не требует получения каких-либо разрешений, монтаж можно произвести самостоятельно. Обязательным условием монтажа является заземление устройства для предотвращения поражения электрическим током.

О самостоятельном изготовлении котла индукционного типа следует сказать отдельно. Реализация этой задачи возможна при наличии сварочного аппарата и определенных умений. Но обязательным условием является знание электрического оборудования и устройств, ведь для любого сложного оборудования требуется серьезная система безопасности, контроля и управления. Самостоятельная сборка блока управления и систем безопасности не всякому по силам.

Индукционные котлы можно назвать многофункциональными. Их можно использовать не только для отопления, но и для производства горячей воды в режиме проточного водонагревателя.

Каких-либо серьезных недостатков индукционные котлы практически не имеют. Можно лишь отметить, что по отзывам пользователей наблюдаются жалобы на шум изделия при работе. Это вызвано наличием вибрации. Этот негативный фактор в принципе можно устранить – котел следует крепить с амортизирующими вставками (из резины и т.д.), которые будут препятствовать передаче вибрации строительным конструкциям.

Также можно отметить, что серьезную опасность представляет неконтролируемая утечка теплоносителя. При выходе из строя системы контроля протока оборудование будет разрушено и станет неремонтопригодным. И еще один весомый недостаток, присущий всему электрическому отопительному оборудованию – очень высокая стоимость электрической энергии.

Индукционные котлы отопления – качественное и эффективное оборудование с технической точки зрения. По своей конструкции они более совершенны, чем ТЭНовые и электродные электрокотлы. При отсутствии иных энергоносителей, кроме электроэнергии, оборудование этого типа со временем может стать более популярным для отопления частных домов и дач.