Избор на висококачествени електрически индукционни котли

Устройството и принципът на действие на индукционния нагревател

Опростеният индукционен нагревател се състои от три компонента:

• алтернатор (1);
• индуктор (2);
• ядро (3).

Проводим (метален, графитен) прът се поставя в намотка, състояща се от определен брой завъртания на проводник с дадена площ на напречното сечение без директен контакт с него, след което към контактите на намотката се подава напрежение от алтернатор. Около завоите на бобината се образува електромагнитно поле, под въздействието на което в пръта възникват вихрови токове на Фуко, нагряващи сърцевината. По този начин няма пренос на топлина към сърцевината, топлината се генерира от него независимо под въздействието на плаващи в него токове и може да се предава с помощта на охлаждаща течност. Температурата на пръта не се повишава едновременно по цялата маса, а от повърхностните слоеве до центъра, в зависимост от топлопроводимостта на материала на сърцевината. В същото време увеличаването на честотата на променливия ток намалява дълбочината на индуктивното нагряване, но увеличава неговата интензивност. Особено забележителен е фактът, че намотката около сърцевината остава практически студена по време на работа.

Този процес изглежда така:

Области на употреба

В индустрията индукционните нагреватели се използват за следните сложни процеси:

• ултрачисто метално топене (произвежда се в канални - безконтактни индукционни пещи);
• огъване на стоманени тръби с голям диаметър;

  

• повърхностно втвърдяване на стоманени изделия (строителни фитинги, части на трансмисионни механизми на металообработващи машини и др.);
• термична обработка на малки части със сложна конфигурация;

  

В ежедневието индукционните отоплителни устройства също се използват широко. Области на тяхното приложение:

• битови автономни отоплителни системи (за летни вили, апартаменти, частни къщи);
• индукционни котлони и кухненски плочки;
• тигелни пещи с малък обем за битово топене на метал;
• бижутерски занаят.

Тъй като основната тема на статията е индукционен нагревател, ще се спрем подробно на отоплителен котел, който се основава на идеята за индуктивно нагряване на охлаждаща течност.

Печеливша и полезна покупка

Бойлери "Edison" се появиха на руския пазар в края на 90-те години и популярността им не отмина с течение на времето. Белите кутии с бойлери са в много апартаменти и частни къщи в продължение на много години, където те редовно обслужват, затопляйки вода за своите собственици. Когато някой остави рецензия за бойлера Edison, той трябва да отбележи удобството и лекотата на монтажа и най-важното - трайността на нагревателния елемент и самия резервоар. В момента производителят на това устройство започна да произвежда по-често плоски бойлери, което също влияе на пространството и консумацията на енергия.

Индукционен нагревател - отоплителен котел

Оттогава, когато собствениците на жилища започнаха да инсталират автономни отоплителни системи в домовете си, въпросът за ефективността на отоплителните котли за тях остава един от най-важните. Според този показател, поне сред устройствата, които генерират топлина от електричество, котлите за индукционно отопление са начело. В същото време тяхната мощност, която не е сравнима с идентичния параметър на такова устройство като нагревател за основи, позволява използването на агрегати като основен метод за отопление в големи помещения.

Индукционните отоплителни котли се състоят от две вериги - първична (електромагнитна) и вторична (топлообменни тръбопроводи). Първата верига, състояща се от преобразувател на напрежение и топлинен генератор с индукционен нагревател, създава електромагнитно поле, вихрови токове и генерира топлина. Вторият кръг, който включва топлообменник с тръбна система, предава тази топлина чрез циркулацията на охлаждащата течност към радиаторите на отоплителната система. Като топлоносител се използва чиста вода или с добавки.

В допълнение към тези две вериги, отоплителната система включва автоматизация, която е отговорна за работата на отделните блокове на блока.

Съвременните котли за индукционно отопление са инсталирани само в топлообменна верига от затворен тип, която има разширителен резервоар от мембранен тип и помпа с принудителна циркулация. Използването на циркулационна помпа е принудителна мярка и се дължи на малкия обем на охлаждащата течност при висока интензивност на нагряване на топлообменника. Изключена е възможността за естествена циркулация в такава система - без помпа водата ще заври, преди да започне да се движи през тръбите.

Важно! Индукционният котел винаги трябва да е заземен. Освен това, при инсталиране на отоплителната система, веригата за разпределение на отоплителната среда трябва да бъде монтирана от пластмасови тръби от съображения за безопасност или нагревателното тяло трябва да бъде изолирано от стоманената верига чрез поставяне на полипропиленови фитинги.

Индукционните отоплителни котли се класифицират по същия начин като другите електрически отоплителни тела - по отношение на мощността, конструкцията, параметрите на консумираната електроенергия. Но тези устройства имат и класификация според конструктивното решение на електрическата част.

Предимства и недостатъци

Отоплителни котли: характеристики по избор

Предимствата на индукционното оборудване, когато бъдат разгледани подробно, дават възможност да се избере конкретната опция за отопление както за частна употреба, така и за промишлени нужди.

1. Трайност. Индукционните отоплителни котли се основават на принципа на действие, открит през 1831 г. от Майкъл Фарадей. Ефективността на този тип отоплително устройство се основава на високата стойност на ефективността. Срокът на експлоатация на индукционните котли е 25 или повече години. Тази издръжливост се дължи на отсъствието на движещи се части и, следователно, механично износване. В допълнение, медната намотка няма ограничения за периода на използване, няма риск от повреда от завой до завой. Единственият фактор, който причинява износване на оборудването, е ерозията на сърцевината при нагряване поради излагане на течности и мехурчета от пара. За да се удължи експлоатационният живот, дебелината на сърцевината се увеличава. Освен това си струва да изберете устройство с мощни транзистори в управляващата верига.
2. Липса на мащаб, който за разлика от нагревателните елементи не се образува върху нагревателните елементи. Сърцевината вибрира в резултат на излагане на вихрови токове, течните мехурчета на повърхността й могат да разрушат мащаба.
3. Тишина. Трябва да се отбележи, че оборудването работи без шум, тъй като нагряването на охлаждащата течност с помощта на електромагнитно поле не изисква акустични вибрации.

Ефективността на шума се намалява чрез използване на конвекция за циркулация на отоплителната среда в отоплителния кръг. Този факт определя и избора на устройството: други опции за оборудване, предназначени за лична употреба, създават значително ниво на шум.

1. Компактност. Малкият размер на устройството позволява да се монтира в стая от всякаква площ. Оборудването не се нуждае от контейнер с голям обем за нагряване на охлаждащата течност.
2. Безопасност. При спазване на всички условия на работа устройството има високо ниво на безопасност.Струва си да се помни, че изтичането на охлаждащата течност провокира топенето на корпуса и закрепването на сърцевината, която е останала без охлаждане. Предпочитание трябва да се дава на устройства, оборудвани с автоматично изключване в случай на прегряване и сензори за налягане. Въпреки тези нюанси, използването на индукционни устройства е за предпочитане пред газовите устройства, които са много по-малко безопасни.
3. Лесно управление. Възможността за електронно управление осигурява комфорта при използване на индукционни устройства. Например котлите за отопление с твърдо гориво изискват много повече участие - необходимо е постоянно да се следи нивото на горивото и да се добавя, докато се изразходва.

По този начин, индукционният котел е отоплително устройство с висока степен на надеждност, издръжливост и икономичност на използване, което ви позволява да го изберете. Инструкциите за монтаж предвиждат наличието на разширителен резервоар в отоплителния кръг. Ако системата приема естествена циркулация, тогава котелът трябва да бъде монтиран в изправено положение.

При висока мощност на оборудването или при наличие на верига с високо ниво на хидравлично съпротивление е необходимо да се монтира циркулационна помпа.

За да се увеличи отоплителната мощност на частно или промишлено помещение, е по-добре да се използва комбинацията от няколко индукционни устройства в каскада.

Схема на работа на индукционния котел

Изображението показва движението на охлаждащата течност вътре в намотката. Сините стрелки показват входа на студената среда, червените - изхода на нагрятата.

Недостатъци на индукционните котли:

• висока цена;
• възможност за монтаж само в затворени отоплителни системи;
• генериращи смущения в различни обхвати, които не са напълно екранирани.

Въпреки някои недостатъци, индукционните устройства все още са за предпочитане пред отоплителните котли на твърдо гориво и други видове отоплително оборудване. Индукционните котли определено са по-добри от котлите на газ и течно гориво.

Разновидности на индукционни котли

Има следните видове котли за индукционен отопление, обозначени както от принципа на работа, така и от марката на производителя:

• SAV е тип и в същото време търговска марка на котли от ново поколение с мощност от 2,5 до 100 kW, произведени в Русия от 2007 г .;
• VIN - съкращението е не само съкращение за името на вида на индукционните устройства (вихрови индукционни нагреватели), но и патентованото наименование на котлите, произведени от Ижевск.

Индукционни нагреватели SAV

Работата на SAV агрегатите не изисква използването на инвертор; към индуктора се подава ток от 50 Hz. Електромагнитното поле, индуцирано от първичната намотка, причинява образуването на вихрови потоци във вторичната намотка, чиято роля в котлите от този тип се играе от участък от затворен кръг от тръби с охлаждаща течност. Този участък от тръбата - вторичната намотка се нагрява интензивно под въздействието на токове на Фуко и предава топлина към охлаждащата течност, която принудително циркулира в отоплителната система с помощта на циркулационна помпа.

Подреждането на отоплителната система се извършва с помощта на радиатори или по лабиринт, напомнящ на отопление на цокъл, за да се увеличи общата площ на външната повърхност (пренос на топлина) на тръбите - отоплителния кръг, най-малко, не трябва да бъде минимална по дължина.

Котлите SAV се произвеждат под напрежение 220V и 380V. Те използват вода (в чист вид или с добавки против замръзване) като охлаждаща течност, както и антифриз. Отнема около 5-20 минути, докато агрегатът достигне пълната работна мощност (в зависимост от обема на охлаждащата течност), ефективността на нагревателите на такива устройства е най-малко 98%. За ефективно отопление на помещения до 30 кв. М.достатъчно е индукционно устройство с мощност 2,5 kW, чието закупуване, в комплект със системи за автоматизация и контрол, ще струва около 30 хиляди рубли.

VIN отоплителни тела

Котлите от този тип са по-напреднали по отношение на експлоатацията и дизайна, което, разбира се, се отразява на тяхната цена. За работата на VIN устройства е необходим инвертор - устройство за увеличаване на честотата на входящия ток. Високочестотният ток причинява образуването на електромагнитно поле с висока интензивност, което от своя страна причинява появата на по-мощни вихрови токове във вторичната намотка. Освен това топлообменникът и тялото на котела са изработени от феромагнитни сплави със собствено магнитно поле. Резултатът от всички тези процеси е висока интензивност на нагряване на топлообменника и, разбира се, на топлоносителя.

VIN-блок с мощност 3 kW е достатъчен за отопление на помещение с площ от 35-40 квадратни метра. (в зависимост от климатичните условия и качеството на топлоизолацията на външни строителни конструкции).

Поради своята по-висока производителност, VIN-блоковете могат да се използват не само в отоплителни системи за жилища, но и за водоснабдяване с топла вода. За да направите това, допълнителни резервоари за съхранение, оборудвани със защитна автоматизация, се врязват в контура на охлаждащата течност, чийто капацитет се изчислява в зависимост от броя на точките за приемане на гореща вода. Тези контейнери са снабдени с гореща вода чрез циркулация в система с директно поточно отопление от индукционен нагревател.

Модели на индукционни бойлери, предлагани на вътрешния пазар

Вътрешните разработки на индукционната технология са широко представени. В продажба е напълно възможно да се намерят инсталации с мощност от 3 до 50 kW, които се отличават с висока надеждност.

Индукционен бойлер VIN 7

Индукционен бойлер VIN 7

• Проектиран да осигурява водоснабдяване с топла вода или отопление на помещения до 340 кубически метра.
• Номиналната мощност на инсталацията е 7 kW, тя работи от битова електрическа мрежа (220 V, 50 Hz).
• Той е в състояние да произвежда до 5900 kcal / час.
• Това е кръгъл контейнер с височина 620 мм и външен диаметър само 133 мм. Диаметърът на входните и изходните тръби е 20 мм.
• Това струва средно 43-45 хиляди рубли.

Водонагревателят е с висока ефективност и може да осигури достатъчно голям разход на топла вода.

Инсталациите под марката Edison се продават в същия ценови диапазон.

Индукционен бойлер "Edison 4.7"

Индукционен бойлер "Edison 4.7"

• има топлинна мощност от 3960 kcal / час, консумираната електрическа мощност е само 4.7 kW.
• Ефективността на инсталацията достига 98%, оборудването работи и от битова електрическа мрежа.
• Устройството може да се използва като отоплителна единица за помещения с обем до 240 кубически метра, което е напълно достатъчно за отопление на средно голяма селска къща.

Комплектът на бойлера включва стартово оборудване, шкаф за управление, датчици за ниво и температура. Производителите декларират работен ресурс, надвишаващ 100 хиляди часа (над 30 години). Надеждността се осигурява от простотата на дизайна.

Индукционните бойлери може да се нарекат оборудване на бъдещето. Ето защо, ако се интересувате от осигуряване на комфортни условия на живот, но искате да използвате ефективно енергоспестяващо оборудване за това, тогава трябва да помислите за закупуване на такова устройство.

Препоръчително е да се консултирате със специалист преди покупката. Това се дължи на факта, че индукционните бойлери непрекъснато се подобряват и в момента може да е възможно да се закупи по-ефективна модификация.

Препоръчваме също да прочетете:

Оценка на маркетинговите претенции

На котлите за индукционно отопление се приписват много предимства, често без аргументи. Нека изброим тези характеристики и да дадем оценка на степента, в която изявленията съответстват на факта:

Рентабилност

Изявление

Потреблението на електроенергия от индукционни котли е с 20-30% по-малко от другите електрически нагреватели.

Факт

Всички отоплителни електрически уреди, които не извършват механична работа, преобразуват 100% от енергията на електрическия ток в топлина, ефективността им винаги е под 100%, но се различава по големина за различните устройства при различни условия. За да се генерира 1 kW топлинна енергия, е необходимо да се изразходват повече от 1 kW електричество, но колко повече зависи от параметрите на разсейващата среда. Вътре в котела, разбира се, има и загуби - например за нагряване на намотката, тъй като всеки проводник има съпротивление, но всички тези загуби остават вътре в стаята

Важно! Измервателните уреди от стар стил (бакелит) ще регистрират по-ниска (1,6 - 1,8 пъти) консумация на електроенергия от съвременните електронни, тъй като те не са проектирани да отчитат реактивната мощност на индукционните котли.

Може би този факт се дължи на твърдението за ефективността на индукционните котли.

Трайност

Изявление

Висока надеждност и дълъг експлоатационен живот на оборудването - над 25 години.

Факт

Всъщност липсата на движещи се части изключва механичното износване на индукционните котли. Но отоплителната система с VIN блок включва циркулационна помпа, чийто ресурс е много по-скромен. В допълнение, системата за управление и автоматизация включва механизми, които също се състоят от много компоненти, подлежащи на износване.

Сърцевината на индукционния нагревател работи при условия на постоянно циклично нагряване и охлаждане, температурни деформации, които също са отрицателен фактор. Следователно, да се нарече ресурсът на индукционните котли почти неограничен, е преувеличено. Той обаче всъщност е няколко пъти по-висок от нагревателните елементи.

Последователност на характеристиките през целия експлоатационен живот

Изявление

Липсата на образуване на котлен камък по вътрешната повърхност на тръбите осигурява постоянна ефективност на нагревателя и топлообменника.

Факт

Скалата е отлагането на соли във вода (течност за пренос на топлина). Количеството на тези примеси в ограничен обем на охлаждащата течност също е ограничено и малко, поради което ефектът от мащаба върху ефективността на нагревателя е незначителен. А в индукционния котел вторичната намотка е под почти постоянна вибрация и изобщо не се образува скала. Така че твърдението е правилно, само значението му е преувеличено.

Безшумност

Изявление

Работата на котлите за индукционно отопление е безшумна, което ги отличава от останалите електрически нагреватели.

Факт

Твърдението е вярно, но - всички котли на електричество не издават шум по време на работа, тъй като акустичните вълни не влизат в обхвата на техните трептения. Само циркулационната помпа може да издава шум, но ако желаете, можете да изберете модел на безшумна работа.

Компактност

Изявление

Индукционните котли са компактни, което е удобно при избора на място за тяхното инсталиране.

Факт

Това наистина е така, ако не използвате каскада от индукционни котли и не инсталирате междинни резервоари при наличието на няколко точки за приемане на гореща вода в системата за подаване на топла вода, тъй като индукционният нагревател като цяло е малко парче на тръба с намотка.

Безопасност

Изявление

Безопасността на устройството е абсолютна.

Факт

Няма абсолютно безопасни електрически нагреватели. При работа с индукционни устройства не е изключена възможността за изтичане на охлаждаща течност от системата и генераторът на електромагнитно поле ще продължи да работи и празната тръбна система ще се нагрее.За да се предотврати появата на такава ситуация, в конструкцията на котела е предвидено устройство за автоматично изключване, но може и да се повреди.

Следователно индукционните нагреватели, надминаващи конкурентите по някои критерии за безопасност, не са напълно безопасни.

Положителни и отрицателни характеристики

Поддръжката на моментален индукционен бойлер за отопление ще струва по-малко от работещото газово оборудване или електрически котел. Частите на високочестотния блок никога не се влошават, работата му не спира. При нагряване на енергийния носител в отоплителната система е възможно да не се използва помпата, тъй като водният поток през колектора се осъществява по конвенционалния метод (нагряването на водата го превръща в пара).

Предимства на индукционните отоплителни устройства:

• Срок на експлоатация - експлоатационният живот се определя от производителите до 30 години. Устройството не изисква подмяна на елементи и скъпа поддръжка от техници. Предотвратяването на устройството под формата на общо почистване се извършва на всеки 7-10 години.
• При получаване на силна топлина използването на електрическа енергия се намалява с 30-40% в сравнение с отоплителните тела на нагревателните елементи.
• Скалата не се утаява върху вътрешните повърхности и елементи, тъй като нейното образуване е невъзможно в съответствие с принципа на действие. И също така слоеви трудно разтворими солни маси.

Въпреки икономичността и лекотата на използване, такова устройство има някои недостатъци. Те се проявяват в следното:

• Устройството не само се загрява само по себе си, но и улавя околния въздух. Що се отнася до самия случай, по-добре е да не го докосвате по време на работа.
• Поради високата ефективност на уреда е монтиран сензор с функция за регулиране и ограничаване на температурата. Ако такова устройство се пренебрегне, тогава е възможна експлозия на индукционен бойлер по време на непрекъсната работа.
• Устройството има лош ефект върху човешкото тяло.

Недостатъци на индукционните нагреватели

• Висока цена на устройствата.
• Значително тегло и компактност.
• Наличието на фактор на влияние на електромагнитното поле върху тялото и устройствата.

Нека разгледаме последната точка по-подробно.

Електромагнитното поле въздейства върху живите организми по същия начин, както храната в микровълнова фурна - загрява ги до определена дълбочина и това може да има последствия. Интензивността на въздействието на полето, включително върху човек, се определя от такъв показател като плътността на енергийния поток (PES), която нараства с увеличаване на честотата на тока, подаван към първичната намотка. При експлоатация на индукционни нагреватели е необходимо да се спазва санитарната норма на граничната стойност на PES, която е установена в SanPiN 2.2.4 / 2.1.8.055-96, зависи от продължителността на експозицията на полето и е например , за 8-часова експозиция - 25 μW / кв.см, едночасова - 200 μW / кв. см.

В допълнение, лъчението от индуктора влияе неблагоприятно на близката електроника и радиооборудване, като пречи на работата.

Важно! За да се предпазите от въздействието на електромагнитното поле, можете да затворите котела с фина мрежа (1х1, 2х2 мм) метална мрежа (клетка на Фарадей), която не е в контакт с тялото на котела и е заземена.

Правила за работа

Безопасната експлоатация на котлите за индукционно отопление, както и всички други технически устройства, се осигурява чрез спазване на редица правила, отнасящи се както до тяхното инсталиране, така и до използването им след монтаж:

• Котелът трябва да бъде заземен.
• Разстоянието от устройството до стените отстрани трябва да бъде най-малко 30 см, от долната точка на котела до пода - 80 см, от горната точка до тавана - 80 см.
• Индукционните котли се монтират само в затворен кръг с мембранен разширителен съд.
• Системата трябва да включва блок от предпазни устройства (манометър, въздушен клапан, предпазен клапан за свръхналягане, система за изключване на свръхтемпературата).

Преглед на известни производители

• Edison - нагреватели от индукционен тип с мощност от 4,7 до 500 kW, произведени от Новосибирск, за битови и промишлени нужди;

  

• Miratron - продукти на руския производител на индукционно отоплително оборудване NPK Miratron за битови нужди, характеризиращи се с усъвършенстван дизайн, който позволява използването на оборудването, без да се уврежда интериорът на помещението;

  

• Teco-House - индукционни отоплителни котли с уникална система за управление, произведени от едноименната украинска компания съгласно стандартите на ЕС и Руската федерация.

Основни производители

В постсъветското пространство основните производители, произвеждащи индукционни електрически котли, са:

• Миратрон
• NPK Expro
• Завод за топлообзавеждане "Алтернативна енергия"

Например, Miratron предлага доста широка гама от индукционни котли. Те принадлежат към серията Miratron A с мощност от 6 до 30 kW.

Оборудването от този тип може да се използва за отопление на жилищни и промишлени помещения.

Например електрическите индукционни отоплителни котли VIN имат списък от съвременни технически решения:

• Интелигентна разпределителна система за електрическа и топлинна енергия
• Електронен контрол на основните параметри
• Възможност за софтуер и ръчно управление
• Контрол на работата чрез GSM

Такива уникални възможности позволяват на котела да работи безпроблемно през целия период на работа. За разлика от нагревателните елементи, той има висока ефективност (99%), възможност за свързване към всякакъв вид електрическа мрежа, защита срещу котлен камък и по-икономичен разход на енергия, което значително намалява разходите за отопление.

Недостатъците на такива отоплителни устройства включват:

• Тяхната висока цена, което се обяснява с използването на инверторен стартер в системата за управление
• Голям размер и тегло
• Възможност за работа само със затворени отоплителни системи
• Генериране на интерференция в дългите, средно-вълновите и VHF лентите, които не са напълно екранирани