Indukcyjne kotły grzewcze: rodzaje, przegląd zalet i wad, jak wybrać dobry model

Na rynku AGD kocioł indukcyjny pozostaje nowością, choć popularność tego innowacyjnego rozwiązania szybko rośnie. Wśród kotły elektryczne Modele indukcyjne stanowią około 30%. Czym to urządzenie różni się od konkurentów wyposażonych w konwencjonalne elementy grzejne lub elektrody?

Opowiemy Ci wszystko o zasadzie działania i wyjątkowych zaletach urządzeń, których działanie opiera się na wykorzystaniu indukcji. W proponowanym przez nas artykule szczegółowo przedstawiono i opisano jego odmiany. Nasze wskazówki dotyczące instalacji pomogą Ci łatwo zainstalować lub unowocześnić system ogrzewania domku, sklepu lub magazynu.

Cechy projektu i działania

Kocioł indukcyjny jest w stanie wytwarzać ciepło i ogrzewać pomieszczenia dzięki indukcji elektromagnetycznej. To zjawisko fizyczne odkrył Faradaya podczas swoich eksperymentów z cylindrycznym prętem magnetycznym, wokół którego owinięty był spiralnie miedziany drut.

Konstrukcja jednostki indukcyjnej

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

Pole generuje wirowe prądy elektryczne, które nagrzewają rdzeń, a ciepło przekazywane jest do chłodziwa. Ilość tego ciepła określa się ze wzoru Joule'a-Lenza.

Indukcyjny kocioł grzewczy to złożona, wieloelementowa jednostka. Aby lepiej zrozumieć zasadę działania urządzenia indukcyjnego, warto przypomnieć sobie szkolny kurs fizyki

Indukcyjny kocioł grzewczy 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 chłodziwa pełni zwykła woda lub mieszanina wody i glikolu etylenowego. Istnieje możliwość zastosowania innych cieczy, których wybór zależy od konkretnego modelu kotła.

Instalacja grzewcza z kotłem indukcyjnym jest zawsze włączona zamknięty obwód. Schemat instalacji uwzględnia również zbiornik membranowy, który jest niezbędny do odbioru nadmiaru wody powstałego na skutek jej rozszerzalności cieplnej. Jeśli taki zbiornik nie znajduje się w zestawie, należy go dokupić osobno.

Specyfika stosowania 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.

Potrzeba ta wynika ze stosunkowo małych objętości wymienników ciepła – Ze względu na szybkie nagrzewanie woda w nich wrze szybciej niż zachodzi cyrkulacja grawitacyjna.

Kotły indukcyjne dostarczane są w komplecie z pilotem przeznaczonym do automatyzacji pracy urządzeń grzewczych

W układach wieloobwodowych pompy obiegowe instalowane są na każdym obwodzie. Jeśli dom posiada system ogrzewania podłogowego, wówczas w pakiecie musi znajdować się rozdzielacz i dodatkowa pompa.

W skład układu sterowania kotłem oprócz termostatu i czujników temperatury wchodzą tzw grupa bezpieczeństwa, który ma na celu zapobieganie przegrzaniu, nadmiernemu ciśnieniu i pęknięciu części.

Grupa bezpieczeństwa zwykle obejmuje manometr, otwory wentylacyjne i zawory bezpieczeństwa. Ochrona przeciwprzepięciowa realizowana jest za pomocą komponentów automatycznych. Obróbka poszczególnych części związkiem zwiększa ich ochronę. Dzięki elementom zabezpieczającym zapewniona jest bezpieczna i nieprzerwana praca kotła.

Schemat montażu instalacji grzewczej z kotłem indukcyjnym musi uwzględniać naczynie wzbiorcze oraz grupę zabezpieczającą zapobiegającą nadciśnieniu w obiegu zamkniętym

Kotły indukcyjne domowe w zależności od mocy znamionowej pracują na napięciu 220 V lub 380 V przy częstotliwości prądu 50 Hz. Do kocioł elektryczny podłączenia do sieci, należy powiadomić lokalnego przedsiębiorstwo energetyczne (dostawcę energii elektrycznej) i uzyskać ich zgodę.

Podłączenie może być jedno- lub trójfazowe. Przewody służące do podłączenia zasilania muszą mieć odpowiedni przekrój.

W urządzeniu indukcyjnym ogrzewaniem steruje się poprzez jego cykliczne włączanie i wyłączanie. Ten proces jest wspomagany czujniki temperatury (termopara) wchodząca w skład układu sterującego.

Przekrój kotła indukcyjnego wskazujący kierunek ruchu chłodziwa. W stanie zimnym płyn chłodzący wchodzi dolną rurą, a po podgrzaniu jest dostarczany górną rurą do systemu grzewczego

Użytkownik ustawia optymalny tryb temperaturowy, a kocioł po podgrzaniu płynu chłodzącego do określonej temperatury automatycznie się wyłącza, a po schłodzeniu włącza się ponownie.

Dzięki ciągłemu cyklowi nagrzewania chłodziwa w ogrzewanych pomieszczeniach utrzymywany jest komfortowy mikroklimat. W wielu modelach wyświetlane są dane dotyczące temperatury i innych parametrów pracy, co ułatwia kontrolę pracy sprzętu.

Opcjonalnie kotły indukcyjne wyposażone są w moduły GSM umożliwiające kontrolę temperatury w pomieszczeniu oraz sterowanie za pomocą smartfona z dowolnego miejsca na świecie, gdzie jest dostęp do Internetu. Wracając z wakacji lub podróży służbowej, możesz wcześniej włączyć ogrzewanie i przygotować dom na przyjazd

Rodzaje kotłów indukcyjnych

Wszystkie modele kotłów indukcyjnych działają na tej samej zasadzie, ale istnieją różnice w ich konstrukcji. Według tego kryterium dzieli się je umownie na kilka typów, które zostaną omówione dalej.

Obudowa kotły. Obudowa kotła ma kształt cylindryczny. Obudowa zawiera cewkę indukcyjną. Zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz wężownicy znajduje się wymiennik ciepła.

Płyn roboczy wpływający do rury wlotowej przechodzi przez wymiennik ciepła, nagrzewa się i wchodzi do obwodu grzewczego przez górną rurę. Kotły obudowa typ w Rosji produkuje NPK «INERA" Są znane na rynku pod marką SAV.

Kotły z objętościowymi wymiennikami ciepła. Ten typ kotła nazywany jest również indukcyjnymprzewodzący. Urządzenie posiada metalowy korpus w kształcie 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 rurowym wymiennikiem ciepła. Klasyczne kotły indukcyjne posiadają wymiennik ciepła w postaci zestawu rurek otaczających cewkę indukcyjną. Pierwszą jednostką na rynku była właśnie taka jednostka.

Kotły indukcyjne z inwerterami. Kocioł indukcyjny można uzupełnić falownikiem, w którym stały prąd elektryczny akumulatorów przekształca się w prąd przemienny o wysokiej częstotliwości, a dopiero potem doprowadza do cewki indukcyjnej.

Rozwiązanie to pozwala uzyskać niezbędne prądy wirowe do wytworzenia ciepła w przypadku braku zasilania sieciowego.

Zastosowanie falownika w obwodzie z kotłami indukcyjnymi pozwala ustabilizować zasilanie urządzeń elektrycznych i zabezpieczyć je przed skokami napięcia w sieci

Co musisz wiedzieć o montażu?

W zestawie dostawy urządzeń elektrycznych znajduje się paszport techniczny ze szczegółowym opisem właściwości oraz instrukcją wskazującą zasady montażu i obsługi. Montaż kotłów należy wykonać zgodnie z załączoną instrukcją.

W przypadku stwierdzenia jakichkolwiek usterek, np. braku w instalacji pompy do wymuszonego obiegu, kocioł można wycofać z serwisu gwarancyjnego. Dlatego producenci zalecają zaangażowanie doświadczonych hydraulików lub przeszkolonych pracowników organizacji, która sprzedała sprzęt elektryczny do instalacji.

Kocioł indukcyjny można wbudować w istniejącą instalację grzewczą jako główny lub rezerwowy w przypadku połączenia równoległego. Jeśli chodzi o miejsce instalacji, zdecydowanie należy przestrzegać zasad, które są standardowe dla wszystkich elektrycznych urządzeń grzewczych.

Grzejnik należy umieścić w odległości co najmniej 80 cm od sufitu i podłogi. Szczelina ze ścianą musi wynosić co najmniej 30 cm Jak każdy mocny sprzęt energetyczny, kocioł indukcyjny musi być uziemiony zgodnie z GOST 12.2.007.0.

Przekrój kabla służącego do podłączenia kotła indukcyjnego oblicza się na podstawie mocy urządzenia.Przewody elektryczne układane są w kanałach kablowych lub w pofałdowaniach

Zalety indukcyjnych kotłów grzewczych

Kotły indukcyjne mają wiele zalet absolutnych i porównawczych, do których należą:

• najwyższa wydajność spośród wszystkich kotły elektryczne;
• stałość charakterystyk energetycznych;
• minimalne wymagania dot płyn chłodzący;
• zwiększona niezawodność;
• rekordowo długa żywotność;
• zdolność do samodzielnej pracy;
• prosty montaż bez systemu wentylacji;
• automatyczny system sterowania;
• nie ma potrzeby dostarczania i magazynowania paliwa:
• podgrzewanie płynu chłodzącego do 95 stopni;
• wysoki poziom bezpieczeństwa.

Urządzenie zamienia energię elektryczną na energię cieplną ze sprawnością 98-99%. Ogrzanie płynu chłodzącego zajmuje 7-10 minut. Prosta konstrukcja, w której nie ma ruchomych części mechanicznych, stopy stali użyte jako materiał do produkcji sprawiają, że kotły indukcyjne są rekordowo trwałe.

Tylko uszkodzenie może unieruchomić taki sprzęt. izolacja elektryczna. Ale jak pokazuje praktyka eksploatacji transformatorów, które w swojej konstrukcji pod wieloma względami przypominają kotły indukcyjne, mogą one naprawdę przetrwać wiele dziesięcioleci.

Według producentów jednostki działające na zasadzie indukcji elektromagnetycznej zapewniają nieprzerwane ogrzewanie pomieszczeń przez 100 tys. godzin, czyli 30 sezonów grzewczych. Jednocześnie ich moc nie maleje wraz z upływem czasu, czego nie można powiedzieć o elektrodach i konwencjonalnych elementy grzejne kotły.

Kotły indukcyjne mogą być stosowane zarówno jako wyposażenie główne, jak i dodatkowe.Na przykład przygotowanie płynu chłodzącego do nieregularnie używanego systemu ogrzewania podłogowego

Te same powody, które decydują o trwałości i zwiększonej niezawodności nagrzewnic indukcyjnych, również zmniejszają 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 niegazowany osady.

Konstrukcja certyfikowanego kotła indukcyjnego zapobiega zwarciom. Producenci twierdzą, że każdy model jest najwyższej klasy bezpieczeństwo elektryczne. Kotła indukcyjnego nie należy mylić z kuchenką mikrofalową, ponieważ do działania wykorzystuje on inną częstotliwość prądu elektrycznego.

Ogrzewanie chłodziwa w kotle indukcyjnym odbywa się równomiernie – Różnica temperatur w systemie nie przekracza 30°C. Oznacza to, że nie ma lokalnych przegrzań, które mogłyby doprowadzić do pożaru, co czyni takie jednostki ognioodpornymi.

Dzięki namagnesowaniu chłodziwa, delikatnym, niewidocznym dla innych wibracjom i turbulentnym turbulencjom, w kotłach indukcyjnych praktycznie nie tworzą się osady mineralne, co korzystnie wpływa na wydajność. Pamiętajmy, że gruba warstwa kamienia spowalnia prędkość i efektywność nagrzewania płynu chłodzącego.

Aby zwiększyć moc, można zastosować kaskadę trzech lub więcej kotłów indukcyjnych ze wspólną szafą sterowniczą. To rozwiązanie pomoże ogrzać dwupiętrową rezydencję

Jeśli zastosujesz się do zasad obsługi określonych w instrukcji, to po instalacji i ustawieniu reżimu temperaturowego nie będziesz musiał myśleć o kotle przez cały sezon grzewczy. w odróżnieniu „bracia” na paliwo stałeurządzenia indukcyjne nie wymagają regularnego załadunku drewna opałowego i węgla oraz usuwania popiołu. Nie wymagają czyszczenia rur, co odróżnia je od innych typów kotły elektryczne.

Sam kocioł i jego wyposażenie dodatkowe zajmują niewiele miejsca i można je zamontować w niewielkim pomieszczeniu. Elementy układu sterowania umożliwiają stosowanie kotłów indukcyjnych w połączeniu z innymi urządzeniami klimatyzacyjnymi.

Kotły indukcyjne można zintegrować z inteligentnym systemem sterowania urządzeniami domowymi o nazwie „Smart Home”

Wady modeli indukcyjnych

Nie ma jeszcze idealnych rozwiązań technicznych. Nawet najbardziej zaawansowany sprzęt ma swoje wady, a indukcyjny kocioł grzewczy nie jest wyjątkiem.

Charakteryzuje się:

• wysoka cena;
• duża waga;
• hałas.

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

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

Zatem produkcja urządzeń indukcyjnych jest procesem pracochłonnym i metalochłonnym, co prowadzi do wysokich kosztów produkcji. Jednocześnie tę wadę równoważy długa żywotność i minimalne koszty eksploatacji.

Kompaktowe wymiary kotła łączą się z jego znaczną masą, co tłumaczy się dużą liczbą części stalowych. Niektóre modele ważą 40 kg. Kocioł indukcyjny podczas pracy nieznacznie hałasuje, ale tę wadę można łatwo wyeliminować dźwiękochłonne uszczelki, które zaleca się zamontować podczas montażu.

Zasady doboru sprzętu

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

Wystarczy zatem podzielić powierzchnię ogrzewanego pomieszczenia przez 10 i w rezultacie uzyskana zostanie wymagana moc znamionowa kocioł elektryczny. Na przykład dla domu o powierzchni 100 m2. m. będziesz potrzebować nagrzewnicy indukcyjnej o mocy 10 kW.

Jeśli nie chcesz obliczać wymaganej mocy kotła z dużą dokładnością, możesz skorzystać z uproszczonej opcji. Według niego kotły indukcyjne o mocy zaledwie 3-4 kW są w stanie ogrzać pomieszczenie o powierzchni 30-40 m²

Aby nie przepłacać za niepotrzebny prąd i nie zmarznąć w przypadku jego braku, należy ocenić specyfikę domu lub innego obiektu, w tym materiał ścian, powierzchnię okien, obecność izolacji termicznej itp., i na podstawie tych danych wybierz sprzęt grzewczy.

Nie zaszkodzi zapytać sprzedawcę o współczynnik mocy, czyli stosunek mocy czynnej do całkowitej mocy wybranego modelu. Wskaźnik ten nazywa się cosinus phi (Сos φ) i jest mierzony w woltoamperach. Pomaga określić, jaka część zużywanej energii elektrycznej jest zużywana bezpośrednio na ogrzewanie chłodziwa, a jaka na wytwarzanie pola magnetycznego.

Wartości współczynnika mocy wahają się od 0 do 1. Dobrze zaprojektowane kotły indukcyjne Сos φ wynosi 0,97-0,98 kVA, co jest uważane za doskonały wskaźnik, ponieważ prawie cała zużyta energia elektryczna jest wydawana na ogrzewanie płynu roboczego.

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

Skuteczny do stosowania w wiejskim domu lub garażu kocioł indukcyjny możesz to zrobić własnymi rękami. Poniższy artykuł zawiera szczegółowy przewodnik dotyczący montażu przydatnego domowego produktu.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Film wyraźnie pokaże zasadę działania jednostki indukcyjnej:

Ekspertyza dotycząca bezpieczeństwa stosowania kotła indukcyjnego:

Prezentacje wideo kotłów indukcyjnych ZSTM (Syberyjski Zakład Inżynierii Technologicznej):

Indukcyjne kotły grzewcze mają wiele zalet i przewag konkurencyjnych z niewielkimi lub łatwymi do wyeliminowania wadami. O tym, jak korzystna jest ta opcja do ogrzewania konkretnego domu, można zdecydować jedynie po rozważeniu zalet i wad.

Niezaprzeczalnym faktem pozostaje stały wzrost zapotrzebowania na tego typu sprzęt i tendencja ta prawdopodobnie utrzyma się w przyszłości.

Chcesz porozmawiać o własnych doświadczeniach w wyborze, montażu i obsłudze kotła indukcyjnego? Masz przydatne informacje na dany temat, którymi warto podzielić się z osobami odwiedzającymi witrynę. Proszę pisać komentarze, zamieszczać zdjęcia, zadawać pytania w formularzu blokowym poniżej.