Вихровий індукційний котел: пристрій, принцип роботи і монтаж

Сучасна тенденція впровадження екологічних та енергозберігаючих технологій не обійшла стороною і системи для опалення приміщень. На зміну звичним трубчастим електронагрівача (ТЕН) приходять вихрові індукційні нагрівачі (ВІН), що відрізняються від них як за принципом дії, так і за ефективністю.

Пристрій і схема роботи ВІН

Індукційні котли мають тришарову конструкцію:

  • зовнішній металевий шар, що оберігає пристрій від зовнішнього впливу;
  • теплоізоляційний шар, що виключає перегрів котла;
  • внутрішній шар (сердечник).

Сердечник є ключовим елементом ВІН. Він являє собою металеву трубу в формі циліндра, тороідальн обмотану проводом індукційної котушки (індуктора). Труба, яку називають теплообмінних пристроєм, виготовлена ??з феррімагнітном матеріалу (стали). Обмотка просочується спеціальним складом, який дозволяє віднести ізоляцію конструкції до класу нагрівостійкості Н (гранична температура – 180 ° С).

ВІН-10 вихровий індукційний нагрівач

Змінний струм від джерела надходить в дроти котушки, породжуючи змінне магнітне поле. Під впливом магнітного поля в електропровідному речовині (вода, антифриз), що заповнює трубу-теплообмінник, виникають вихрові індукційні струми. Це призводить до нагрівання матеріалу і виділення теплової енергії в атмосферу. Втрати тепла в цьому процесі складають близько 1-2%, ККД котла під час роботи залишається постійним (98%).

Таким чином, холодна вода, піднімаючись по теплообміннику, швидко розігрівається за рахунок електромагнітної індукції і подається в вихідну трубу котла вже гарячою. Час, що витрачається на нагрів, дорівнює кільком хвилинам. Температура обмотки при цьому залишається не вище 140 ° С, що робить індукційний котел пожежобезпечним. Різниця температур між металевою поверхнею нагрівача і теплоносієм не перевищує 30 ° С.

Технічні характеристики ВІН-10
Якість ізоляції котушки і зварних швів труби в осерді є важливим фактором, що впливає на довговічність котла. Теплоносій рекомендується замінювати раз в 10 років. Також рекомендується придбати джерело безперебійного живлення для котла на випадок позаштатних ситуацій.

Технічні характеристики

Індукційний котел універсальний і підключається до звичайної електромережі 220 В, що подає змінний струм (частотою 50 Гц). Існують моделі, що працюють від мережі 380 В.

Теплова продуктивність залежить від потужності нагрівача і варіюється від 2500 до 67400 Ккал / год для різних комплектацій. Збільшення потужності, а, отже, і потенційних розмірів опалювального приміщення, позначається на ціні ВІН. Котли потужністю понад 7 кВт представляють собою систему вже з трьох послідовно розташованих нагрівачів.

Розміри для одиночних нагрівачів (ВІН-3, -5, -7/220 В) найчастіше вказуються як висота конструкції х діаметр. Типовий котел діаметром 13,3 см має висоту близько 62 см. Маса пристрою становить 25-30 кг. Більш потужні котли можуть важити до 185 кг, що накладає певні обмеження на їх настінне розміщення.

Діаметр вхідний і вихідний труб однаковий і в залежності від характеристик ВІН і виробника дорівнює 23-32 мм.

варіанти комплектації

Практично всі виробники пропонують індукційні котли в діапазоні потужностей від 3 до 80 кВт в двох типах комплектацій:

  1. стандартна. Включає в себе обладнання для управління котлом (шафа розмірами 20х40 см і виносної пульт, що забезпечує можливість безконтактного контролю) і температурний датчик.
  2. поліпшена (VIP). Крім стандартного набору, містить датчик потоку теплоносія, циркуляційний насос і запірно-регулюючу арматуру. У комплект входить група безпеки котла – конструкційні елементи, що оберігають від перевищення тиску в системі. Найчастіше це система з манометра, клапана для випуску надлишку теплоносія і відвідників повітря.

Як правило, ціна розширеної комплектації вище на 10-20%.

Область застосування

Індукційні котли можуть експлуатуватися в приміщеннях з температурою від +5 до + 40 ° C, при цьому агресивна дія умов або небезпека вибуху повинні бути виключені. Основні призначення ВІН:

  • постачання гарячої води для використання в побутових і в технічних цілях;
  • обігрів приміщень: приватних житлових будинків, гаражів, службових і виробничих приміщень, складів;
  • мобільний резервне джерело водопостачання, використовуваний аварійними службами.

Вихровий індукційний нагрівач особливо вигідний для опалювання окремо розташованих приміщень: павільйонів тощо, оскільки в цьому випадку проведення газу або монтаж капітальної системи опалення вимагають серйозних витрат, хоча і не є доцільними.

Котел слід підбирати відповідно до розмірів приміщення, в якому він буде встановлений. 1 кВт потужності еквівалентний теплової продуктивності в 850 Ккал / год, що є достатнім для обігріву приміщення в 10 м2. Цифрове позначення потужності в найменуванні комплектації (наприклад, ВІН-7) необхідно помножити на 10, щоб дізнатися приблизну площу приміщення, яку такий котел здатний опалити.

Переваги та недоліки установки ВІН

Як уже згадувалося раніше, індукційні котли, в порівнянні з їх попередниками ТЕН, характеризуються більшою ефективністю. Грошові витрати на опалення індукційними нагрівачами не тільки нижче, ніж в разі використання ТЕН, але і не змінюються протягом експлуатації. Автоматична система регулювання контролює температуру повітря в приміщенні і при необхідності вимикає теплонагреватель, тому час роботи котла на добу становить не більше 8 годин. ККД трубчастих нагрівачів згодом значно знижується і здорожує витрати на електрику.

Економіка використання ВІН

ВІН відносяться до приладів 2-го класу електробезпеки, маючи посилену ізоляцію. Індукційний котел не вимагає заземлення, а також додаткової вентиляції в приміщенні. Пожежну безпеку забезпечує відсутність сполучних ділянок і електричних контактів, які перебувають під впливом високої температури.

В якості теплоносія може виступати не тільки вода, але і будь-які рідкі промерзає матеріали, які не потрібно видаляти з системи з настанням холодів. Це актуально для приміщень, що не використовуються в такий період – котел можна просто відключити. Додаткова технологічна підготовка носія не потрібно. Крім того, навіть при використанні «жорсткої» технічної води відсутня проблема накипу, оскільки іони магнію і кальцію за рахунок впливу потужних вихрових струмів не осідає на стінках труби, а виводяться з потоком гарячої води.

Для установки ВІН не потрібно спеціальних погоджень з контролюючими органами (Росспоживнаглядом), на відміну від газових нагрівачів. Конструкція легко вбудовується в наявну опалювальну систему.

Головний мінус індукційних котлівїх висока вартість. Їх застосування також неможливо в відкритим системах опалення. Також не завжди можливий монтаж нагрівача на стіну.

На відміну від ТЕН, індукційний котел прослужить протягом 30, а при експлуатації в житловому приміщенні – 40 років, або більше 100 000 годин. Обладнання не вимагає міжсезонних перевірок, профілактичне обслуговування зведено до мінімуму. При проведенні робіт по установці котлів також немає необхідності залучати кваліфікованих працівників. Крім того, індукційні котли безшумні при експлуатації.

Довговічність, компактність, автономність і відсутність необхідності частого обслуговування роблять ВІН вигідною альтернативою неекономічним трубчастим нагрівачів і вимагає високих початкових витрат газових котлів.

Ссылка на основную публикацию