Kocioł indukcyjny: urządzenie, rodzaje, zalety i wady

Na rynku AGD kocioł indukcyjny pozostaje nowością, choć popularność tak innowacyjnego rozwiązania szybko rośnie. Wśród kotły elektryczne udział modeli indukcyjnych wynosi około 30%. Czym to urządzenie różni się od swoich konkurentów z konwencjonalnymi elementami grzejnymi lub elektrodami?

Opowiemy Ci wszystko o zasadzie działania i unikalnych zaletach sprzętu opartego na wykorzystaniu indukcji. W zaproponowanym przez nas artykule podano i szczegółowo opisano jego odmiany. Nasze porady montażowe pomogą w prosty sposób wyposażyć lub zmodernizować system ogrzewania domku, sklepu lub magazynu.

Cechy konstrukcyjne i operacyjne

Kocioł indukcyjny jest w stanie wytwarzać ciepło i ogrzewać pomieszczenia dzięki indukcji elektromagnetycznej. To zjawisko fizyczne odkrył Faraday podczas swoich eksperymentów z cylindrycznym prętem magnetycznym, wokół którego nawinięto miedziany drut w formie spirali.

Urządzenie jednostki indukcyjnej

Nowoczesny kocioł indukcyjny zawiera również wzbudnik i rdzeń. Kiedy zmienny prąd elektryczny przepływa przez cewkę, generowane jest pole elektromagnetyczne.

Pole wytwarza wirowe prądy elektryczne, które ogrzewają rdzeń, a ciepło jest przekazywane do chłodziwa. Ilość tego ciepła określa wzór Joule-Lenza.

Kocioł indukcyjny składa się z dwóch głównych części. W jednym z nich, składającym się z cewki i rdzenia, powstaje pole magnetyczne. Druga część to wymiennik ciepła z płynem roboczym (chłodziwem).

Funkcję nośnika ciepła pełni zwykła woda lub mieszanina wody i glikolu etylenowego. Istnieje możliwość zastosowania innych płynów, których wybór zależy od konkretnego modelu kotła.

Instalacja grzewcza z kotłem indukcyjnym zawsze włącza się o zamknięty obwód. Schemat instalacji obejmuje również zbiornik membranowy, który jest niezbędny do odbioru nadmiaru wody, który powstaje na skutek jej rozszerzalności cieplnej. Jeśli takiego zbiornika nie ma w zestawie, należy go zakupić osobno.

Specyfika zastosowania w obiegach grzewczych

Kotły indukcyjne przeznaczone są do pracy w układzie z wymuszonym obiegiem. Dlatego schemat połączeń musi zawierać: pompa obiegowa, stymulując ruch płynu roboczego wzdłuż obwodu grzewczego.

Ta potrzeba wynika ze stosunkowo małych objętości wymienników ciepła – z powodu szybkiego nagrzewania woda w nich wrze szybciej niż następuje cyrkulacja grawitacyjna.

W systemach wieloobwodowych w każdym obwodzie zainstalowane są pompy obiegowe. Jeśli w domu działa ogrzewanie podłogowe, należy dołączyć rozdzielacz i dodatkową pompę.

System sterowania kotłem obejmuje, oprócz termostatu i czujników temperatury, tzw grupa bezpieczeństwa, który ma za zadanie zapobiegać przegrzaniu, nadciśnieniu i wytrzymałości części na rozciąganie.

Grupa bezpieczeństwa obejmuje zwykle manometr, otwory wentylacyjne i zawory bezpieczeństwa. Ochrona przeciwprzepięciowa jest realizowana przez automatyczne komponenty. Obróbka poszczególnych części mieszanką zwiększa ich bezpieczeństwo. Dzięki zastosowanym elementom ochronnym zapewniona jest bezpieczna i nieprzerwana praca kotła.

Kotły indukcyjne do użytku domowego, w zależności od mocy znamionowej, pracują na napięciu 220 V lub 380 V przy częstotliwości prądu 50 Hz. Do kocioł elektryczny podłączony do sieci, musisz powiadomić lokalne przedsiębiorstwo energetyczne (dostawcę energii elektrycznej) i uzyskać jego zgodę.

Połączenie może być jedno lub trójfazowe. Przewody użyte do podłączenia zasilania muszą mieć odpowiedni przekrój.

W urządzeniu indukcyjnym ogrzewanie jest kontrolowane poprzez jego włączanie i wyłączanie. Ten proces jest wspomagany czujniki temperatury (termopara) wchodząca w skład układu sterowania.

Użytkownik ustawia optymalny reżim temperaturowy, a kocioł po podgrzaniu chłodziwa do określonej temperatury automatycznie się wyłącza, a po schłodzeniu włącza się ponownie.

Dzięki ciągłemu cyklowi grzania chłodziwa w ogrzewanych pomieszczeniach utrzymywany jest komfortowy mikroklimat. W wielu modelach wyświetlane są dane o temperaturze i innych parametrach pracy, co ułatwia kontrolę pracy sprzętu.

Odmiany kotłów indukcyjnych

Wszystkie modele kotłów indukcyjnych działają na tej samej zasadzie, ale istnieją różnice w ich konstrukcji. Zgodnie z tym kryterium są one warunkowo podzielone na kilka typów, które zostaną omówione poniżej.

Obudowa kotły. Obudowa kotła ma kształt cylindryczny. Obudowa zawiera cewkę indukcyjną. Wymiennik ciepła przechodzi zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz wężownicy.

Płyn roboczy wchodzący do rury wlotowej przechodzi przez wymiennik ciepła, nagrzewa się i wchodzi do obiegu grzewczego przez górną rurę. Kotły obudowa typ w Rosji produkuje NPC «INERA». Na rynku są znane pod marką SAV.

Kotły z wymiennikami ciepła. Ten typ kotła nazywany jest również indukcyjnym-przewodzący. Urządzenie posiada metalową obudowę w formie cylindra.

Obudowa zawiera cewkę indukcyjną z prętem ferromagnetycznym, która pełni rolę wymiennika ciepła. indukcyjnie-przewodzący kotły na rynku reprezentowane są przez serię VIN. Producent – zakład urządzeń cieplnych „Energia Alternatywna”.

Kotły z wymiennikiem rurowym. Kotły indukcyjne Classic posiadają wymiennik ciepła w postaci zestawu rurek owiniętych wokół wzbudnika. Jednostka ta była pierwszą na rynku.

Kotły indukcyjne z falownikami. Kocioł indukcyjny można uzupełnić o falownik, w którym stały prąd elektryczny z akumulatorów zamieniany jest na prąd przemienny o wysokiej częstotliwości i dopiero potem trafia do cewki indukcyjnej.

To rozwiązanie pomaga uzyskać niezbędne prądy wirowe do wytwarzania ciepła w przypadku braku głównego zasilania sieciowego.

Co musisz wiedzieć o instalacji?

Do kompletu dostawy urządzeń elektrycznych dołączony jest paszport techniczny ze szczegółowym opisem cech i instrukcjami, które wskazują zasady instalacji i eksploatacji. Montaż kotłów należy przeprowadzić zgodnie z dołączoną instrukcją.

W przypadku niedociągnięć, np. gdy w instalacji nie ma pompy do wymuszonego obiegu, kocioł można wycofać z serwisu gwarancyjnego. Dlatego producenci zalecają zaangażowanie w instalację doświadczonych hydraulików lub przeszkolonych pracowników organizacji, która sprzedała sprzęt elektryczny.

Kocioł indukcyjny można wbudować w istniejący system grzewczy jako główny lub rezerwowy, gdy jest podłączony równolegle. Jeśli chodzi o miejsce instalacji, należy przestrzegać standardowych zasad dla wszystkich grzejników elektrycznych.

Grzejnik musi znajdować się co najmniej 80 cm od sufitu i podłogi. Odstęp od ściany powinien wynosić co najmniej 30 cm. Jak każdy potężny sprzęt energetyczny, kocioł indukcyjny musi być uziemiony zgodnie z GOST 12.2.007.0.

Zalety indukcyjnych kotłów grzewczych

Kotły indukcyjne mają wiele zalet absolutnych i komparatywnych, w tym:

• najwyższa wydajność spośród wszystkich kotły elektryczne;
• niezmienność charakterystyk energetycznych;
• minimalne wymagania dla płyn chłodzący;
• zwiększona niezawodność;
• rekordowa długa żywotność;
• umiejętność samodzielnej pracy;
• prosta instalacja bez systemu wentylacji;
• automatyczny system sterowania;
• brak konieczności dostawy i magazynowania paliwa:
• podgrzewanie chłodziwa do 95 stopni;
• wysoki poziom bezpieczeństwa.

Urządzenie zamienia energię elektryczną na energię cieplną z wydajnością 98-99%. Podgrzanie płynu chłodzącego zajmuje 7-10 minut. Dzięki prostej konstrukcji bez ruchomych części mechanicznych, stopy stali użyte jako materiały konstrukcyjne sprawiają, że kotły indukcyjne są rekordowo trwałe.

Tylko uszkodzenie takiego sprzętu może wyłączyć izolacja elektryczna. Ale jak pokazuje praktyka obsługi transformatorów, które w swojej konstrukcji są pod wieloma względami podobne do kotłów indukcyjnych, naprawdę są one w stanie wytrzymać wiele dziesięcioleci.

Według producentów jednostki działające na skutek indukcji elektromagnetycznej, zapewnić nieprzerwane ogrzewanie pomieszczenia przez 100 tysięcy godzin, czyli 30 ogrzewania pory roku. Jednocześnie ich moc nie maleje z czasem, czego nie można powiedzieć o elektrodzie i konwencjonalnych elementy grzejne kotły.

Te same powody, które decydują o trwałości i zwiększonej niezawodności nagrzewnic indukcyjnych, obniżają również koszty eksploatacji. Kocioł indukcyjny nie wymaga regularnej konserwacji i napraw, co pozwala zaoszczędzić pieniądze.

W porównaniu z wieloma innymi paliwami, wykorzystanie energii elektrycznej do ogrzewania domów pozostaje najbardziej opłacalne. Szczególnie dotyczy to niezgazowane rozliczenia.

Konstrukcja certyfikowanego kotła indukcyjnego zapobiega zwarciom. Producenci twierdzą, że każdy model ma najwyższą klasę bezpieczeństwo elektryczne. Kocioł indukcyjny nie powinien być mylony z kuchenką mikrofalową, ponieważ do jego działania wykorzystywana jest inna częstotliwość prądu elektrycznego.

Ogrzewanie chłodziwa w kotle indukcyjnym odbywa się równomiernie – różnica temperatur w systemie nie przekracza 30°С. Oznacza to, że nie ma miejscowych przegrzań, które mogą doprowadzić do pożaru, co czyni takie jednostki ognioodpornymi.

Ze względu na namagnesowanie chłodziwa, drobne wibracje, niewyczuwalne dla innych i turbulentne wiry, w kotły indukcyjne praktycznie nie tworzą osadów mineralnych, co korzystnie wpływa efektywność. Przypomnijmy, że gruba warstwa kamienia spowalnia szybkość i wydajność podgrzewania chłodziwa.

Jeśli przestrzegasz zasad działania określonych w instrukcji, to po instalacji i ustawieniu reżimu temperatury nie możesz zapamiętać kotła przez cały sezon grzewczy. w odróżnieniu „bracia” na paliwo stałeurządzenia indukcyjne nie wymagają regularnego załadunku drewna opałowego oraz usuwania węgla i popiołu. Czyszczenie rur nie jest wymagane, co odróżnia je od innych typów kotły elektryczne.

Sam kocioł i jego akcesoria zajmują niewiele miejsca i można go zainstalować na niewielkiej powierzchni. Elementy systemu sterowania pozwalają na zastosowanie kotłów indukcyjnych w jednej wiązce z innymi urządzeniami klimatycznymi.

Wady modeli indukcyjnych

Idealne rozwiązania techniczne jeszcze nie istnieją. Nawet najbardziej zaawansowany sprzęt ma swoje wady, a kocioł indukcyjny nie jest wyjątkiem.

Charakteryzuje się:

• wysoka cena;
• duża waga;
• hałas.

Do produkcji kotłów indukcyjnych stosuje się drogie materiały, w tym ferromagnetyki reagujące na pole magnetyczne.

Aby kocioł spełniał swoją funkcję, inżynierowie muszą dokładnie obliczyć średnicę drutu cewki, liczbę zwojów, rozmiar rdzenia i inne parametry. Następnie wszystkie te obliczenia muszą zostać zaimplementowane w gotowym produkcie.

Produkcja urządzeń indukcyjnych jest więc procesem pracochłonnym i metalochłonnym, co powoduje wysokie koszty produkcji. Jednocześnie ta wada jest niwelowana dzięki długiej żywotności i minimalnym kosztom eksploatacji.

Kompaktowe wymiary kotła łączą się ze znaczną masą, którą tłumaczy duża liczba elementów stalowych. Niektóre modele ważą 40 kg. Kocioł indukcyjny wydaje niewielki hałas podczas pracy, ale tę wadę można łatwo wyeliminować poprzez dźwiękochłonne uszczelki zalecane do montażu.

Zasady doboru sprzętu

Przy wyborze modelu kotła indukcyjnego głównymi kryteriami są jego moc i charakterystyka ogrzewanego pomieszczenia. Zakłada się, że do ogrzewania 10 mkw. m. przy wysokości sufitu do 3 metrów wymagany jest 1 kW.

W ten sposób wystarczy podzielić powierzchnię ogrzewanego pomieszczenia przez 10, a w rezultacie uzyskana zostanie wymagana moc znamionowa. kocioł elektryczny. Na przykład dla domu o powierzchni 100 m2. m. wymagana jest nagrzewnica indukcyjna o mocy 10 kW.

Aby nie przepłacać za niepotrzebną moc i nie zamarzać w przypadku jej braku, należy ocenić specyfikę domu lub inne obiektu, w tym materiałów ścian, powierzchni okien, izolacji termicznej itp. i na podstawie tych danych dobrać sprzęt grzewczy.

Nie zaszkodzi zapytać sprzedawcę o współczynnik mocy, czyli stosunek mocy czynnej do mocy całkowitej wybranego modelu. Ten wskaźnik nazywa się cosinusem phi (Sałata φ) i jest mierzone w woltoamperach. Pomaga określić, jaka część zużytej energii elektrycznej jest zużywana bezpośrednio na ogrzewanie chłodziwa, a jaka część jest wykorzystywana do generowania pola magnetycznego.

Wartości współczynnika mocy mieszczą się w zakresie od 0 do 1. W dobrze zaprojektowanych kotłach indukcyjnych Sałata φ to 0,97-0,98 kVA, który jest uważany za doskonały wskaźnik, ponieważ prawie cała zużyta energia elektryczna jest zużywana na ogrzewanie płynu roboczego.

Różnorodność modeli pozwala wybrać opcję zastosowania jako główne lub zapasowe źródło ciepła. Mocne kotły pracujące na napięciu 380 V są w stanie samodzielnie ogrzewać domy, obiekty handlowe i przemysłowe dużych placów.

Wydajny do użytku w wiejskim domu lub w garażu kocioł indukcyjny możesz zrobić własne. Poniższy artykuł zawiera szczegółowy przewodnik dotyczący montażu przydatnego produktu domowej roboty.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Film wyraźnie zademonstruje zasadę działania jednostki indukcyjnej:

Ekspertyza dotycząca bezpieczeństwa eksploatacji kotła indukcyjnego:

Prezentacje wideo kotłów indukcyjnych ZSTM (Syberyjski Zakład Budowy Maszyn Technologicznych):

Kotły indukcyjne mają wiele zalet i przewagi konkurencyjnej z niewielkimi lub łatwymi do wyeliminowania niedociągnięciami. O tym, jak opłacalna jest ta opcja dla ogrzewania konkretnego domu, można zdecydować tylko po rozważeniu wszystkich zalet i wad.

Niepodważalnym faktem pozostaje stały wzrost popytu na tego typu sprzęt, który prawdopodobnie utrzyma się w przyszłości.

Chcesz opowiedzieć o własnym doświadczeniu w doborze, montażu, eksploatacji kotła indukcyjnego? Masz przydatne informacje na temat, którym warto się podzielić z odwiedzającymi witrynę. Prosimy o pisanie komentarzy, zamieszczanie zdjęć, zadawanie pytań w poniższym formularzu blokowym.