Индукциони котао је најбољи извор електричне топлоте за грејне системе

Садржај препоруке

• Историја индукционих котлова
• Уређај и принцип рада
• Карактеристике индукцијског котла
• Како инсталирати индукцијски котао
• Како одабрати индукцијски котао

У овом чланку: Историја стварања индукционих котлова; принцип рада и уређај котла; предности и недостаци индукцијских котлова; како инсталирати котао у затворени систем грејања; избор индукцијског котла.

Органска горива, попут дрвета, угља, нафтних деривата и природног гаса, чине главну групу носача енергије на земљи који се користе за гријање наших домова и станова. Међутим, свака од његових сорти има две озбиљне недостатке, а друга је посебно критична на нивоу домаћинства – једном када органско гориво уопште неће бити услед пуне производње, изузетно је тешко добити га у неким регионима ЗНД из било којих разлога. И у таквој очајној ситуацији власници кућа окрећу се грејним електричним бојлерима, а њихов избор лежи између котлова са грејним елементима и котлова са термичким електричним грејачима – тј. нема избора као таквог. Али постоје и електрични индукциони котлови, а њихове радне карактеристике су прилично велике …

Историја индукционих котлова

Отприлике од 1822. до 1831. године сјајни енглески научник и истраживач Мицхаел Фарадаи спровео је низ експеримената са циљем да магнетизам претвори у електричну енергију. И тек крајем августа 1831. још један Фарадаиев експеримент дао је резултат којем се научник надао – примивши електричну струју у намотавању примарне жице на округло гвожђе језгро, открио је електромагнетну индукцију.

Откриће Мицхаела Фарадаиа првобитно је коришћено у трансформаторима, генераторима и моторима, али је постало заиста тражено тек 70 година касније – од почетка 20. века, темпо индустријског развоја захтевао је нове методе топљења метала у радионици. А прва индукциона топионица отворена је у Схеффиелду у Енглеској 1927. године.

Током 80-их година КСКС века створени су индукциони котлови који су коришћени за грејање у индустријским предузећима, укључујући и у СССР-у: први тип је користио струју фреквенције 50 Хз, други – са фреквенцијом од 1 кХз и више. Димензије и тежина индустријских индукционих котлова су прилично импресивне, расхладна течност у њима циркулише кроз секундарно намотавање цеви постављених на металном језгру са примарним намотом. Серијски модели индукционих котлова намењени за кућне системе грејања и који се разликују од индустријских аналога у много мањој величини и тежини, појавили су се у Русији 90-их година прошлог века.

Треба напоменути да физичар-проналазач Николо Тесла нема директни однос према индукционом котлу – осим можда открићем наизменичне електричне струје.

Уређај и принцип рада

Тело индукцијског котла је вишеслојно – језгра са двоструким зидом, затим слојем електричне и топлотне изолације, затим спољно (спољно) тело. За разлику од индустријских индукционих котлова са цилиндричним намотајем, у домаћим се бојлерима користи тороидно намотавање бакрене жице направљено између две цеви од феромагнетног челика заварене једна са другом са зидом већим од 10 мм, а унутрашњи пречник је мањи од спољног пречника. Као резултат тога, постиже се мања тежина, већа ефикасност и мале димензије котла у поређењу с индустријским аналогима. Унутрашња цев са тороидним намотом делује као језгра (магнетни круг), унутрашња цев је грејни елемент за расхладну течност.

Расхладна течност, вода или антифриз, улази у котао кроз улазну цев заварену кроз обе металне цеви. Због велике унутрашње површине унутрашњег цевних измењивача топлоте, топлотни носач прима око 98% топлотне енергије створене индукционим бојлером, и за краће време од загревања грејним елементима, због ниже инерције. Индукциона струја коју ствара високофреквентно магнетно поље од спољног намотаја до унутрашње цеви изазива загревање расхладне течности, док вибрације зидова на високим фреквенцијама спречавају накупљање каменца на металним зидовима. Спољни слој електричне и топлотне изолације пружа потпуну заштиту од могућих цурења електричне струје и губитка топлоте..

Наизменична струја под напоном, чија фреквенција износи око 20 кХз, доводи се у котао из полупроводничког претварача. Поред претварача, пакет претварача укључује електронски термостат (температурни сензор је уграђен у тело котла) и прекидаче.

Загревање расхладне течности у индукционом котлу настаје услед загревања челичне језгре вртложним струјама изазваним електромагнетним пољем које генерише струја високог напона. Када је прикључена снага котла, догађа се следеће – струја високог напона тече до примарног тороидног намотања котла, резултујуће електромагнетно поље притиска вртложне струје на спољну површину челичне језгре, њихова густина се повећава и цевна језгра се загрева прво споља, а затим у потпуности. Топлина коју ствара котао апсорбује топлотни носач који циркулише кроз њега и доставља се грејним уређајима. Потребно је око 7 минута да се загреје језгро индукционог котла на радну температуру од 75 ° Ц.

Карактеристике индукцијског котла

Ова врста котлова за грејање има бројне предности у односу на традиционалне грејне елементе, али има и недостатке, укључујући и оне специфичне само за такве котлове. Погледајмо ближе предности и недостатке индукцијских котлова, почевши од позитивних карактеристика:

• потпуно одсуство грејних елемената, као и покретни и високо оптерећени елементи који су изложени хабању током рада и захтевају периодичну замену;
• способност рада из мреже ниског напона и мреже са константном струјом, што је обично неприхватљиво за друге врсте електричних котлова;
• структура котла не садржи одвојиве спојеве, тј. вероватноћа цурења је потпуно искључена;
• значајно брже загревање до радне температуре, у поређењу са било којим другим врстама електричних грејних котлова;
• заштита од формирања каменца *;
• велика ватра (класа ИИ) и електрична сигурност, јер грејни елемент (језгра) није директно повезан на индуктор (примарно навијање), а температурна разлика између језгре и расхладне течности не прелази 30 ° Ц;
• дизајн котла не захтева постављање димњака;
• нема потребе за постављањем индукционог котла у засебну просторију;
• Као и било који електрични грејач, ефикасност таквог котла је близу 100%. Узгред, ова вредност се не мења током година рада, за разлику од котлова са грејним елементима и електродом;
• просјечни радни вијек је 25 и више година (овисно о дебљини металних цијеви које чине језгро котла), а с овом опремом нису потребни никакви радови на одржавању;
• омогућава вам да користите готово било који топлотни носач у систему грејања (вода, антифриз, уље итд.), и без било какве претходне припреме;
• замена потрошене расхладне течности у систему грејања врши се једном у 10 година;
• апсолутни безумни рад;
• ниска инерција, која омогућава уштеду енергије захваљујући ефикасној контроли рада котла коришћењем електронске аутоматизације **. Треба имати на уму да је инерција индукцијских котлова мања од оне грејних елемената, али већа од оне код електронских котлова;
• инсталација котла не захтева ангажовање високо квалификованих стручњака;
• Дозвољена је употреба за било које затворене системе грејања, укључујући за „топли под“ и за подно грејање – минимални температурни праг за загревање расхладне течности је 35 ° С.

* – таложеност на унутрашњим површинама језгрене цеви не настаје због мале температурне разлике између грејача и расхладне течности, која не прелази 30 ° Ц, као и због високофреквентних вибрација изазваних вртложним струјама, одбојних јона соли са унутрашњих зидова цеви.

** – електронско управљање индукцијским бојлером омогућава мању потрошњу енергије одржавањем температуре на строго одређеном нивоу, тј. када се подигне, напајање бојлером се одмах искључује и наставља се тек када температура падне испод корисничке температуре.

Треба имати на уму да највећи дозвољени притисак у систему грејања са загревањем расхладне течности из индукционог котла не би требало да пређе 0,3 МПа.

Слабости индукционих котлова:

• значајна величина и тежина. На пример, једнофазни котао снаге 2,5 кВ, висине 450 мм и пречника 121 мм, тежи 23 кг;
• висока цена – од 30.000 рубаља. и више. Делом, цена индукционих котлова настаје услед присуства претварача претварача у управљачком систему, што само по себи није јефтино;
• уградња само у затворене системе грејања;
• током рада, у зависности од снаге котла, стварају се сметње у дуговалном, средњем таласном и ВХФ радио опсегу на удаљености од неколико метара од његове локације, која се не може у потпуности приказати. Међутим, то нема утицаја на људско тело, само домаће животиње (пси, мачке) могу их осетити..

Како инсталирати индукцијски котао

Уградња таквих котлова дозвољена је само у затвореном систему грејања опремљеном пумпом за присилну циркулацију и експанзомским експанзијским резервоаром. Индукциони котао је постављен строго вертикално, повратна цев круга грејања повезана је са улазном цевом (у зависности од модела, који се налази на дну или на страни, у доњем делу тела), а доводни цевовод је повезан са излазном цевком (која се налази у горњој страни тела или одозго). Индукциони котао је причвршћен на зид помоћу причвршћивача који могу да подрже његову тежину и тежину грејног медијума који пуни котао током рада. Удаљеност од котла од било којег објекта у близини, зидова, плафона и пода мора бити најмање 300 мм на његовим странама, најмање 800 мм – одоздо и одоздо.

Током инсталационих радова, индукцијски котао мора бити уземљен. Везање металним цевима није потребно, металне-пластичне цеви круга можете директно повезати са млазницама котла. Сигурносна група уграђена је у део цевовода који се налази недалеко од излазне цеви котла – манометар, аутоматски ваздушни отвор и експлозивни вентил. Запорни вентили се могу уградити у круг грејања након тачака постављања сигурносне групе, резервоар за експанзију је могуће инсталирати у повратном делу. Након тачке на којој се поставља експансомат и пре него што се повратни цевовод убаци у индукцијски котао, у круг се секвенцијално уграђују таложни филтер, филтар грубе мреже, циркулациона пумпа и сензор протока (омогућава вам контролу протока расхладне течности дуж повратног круга, његов доток у бојлер). Управљачки систем индукционог котла инсталиран је према правилима ПУЕ и повезан је с котлом према дијаграмима наведеним у њиховом техничком пасошу.

Како одабрати индукцијски котао

На руском тржишту углавном постоје једнофазни и трофазни индукциони бојлери два домаћа произвођача – ЛЛЦ „Алтернативе Енерги“ (марка „ВИН“) и ЦЈСЦ „НПК“ ИНЕРА „(марка“ САВ „), капацитета од 2,5 до 7 кВ ( једнофазни) и од 7 до 60 кВ (трофазни).

Поред обавезних елемената који су опремљени системом грејања са индукционим бојлером, и ради лакше контроле, допуштено је комплетирање са електронским програмерским уређајем за режим рада котла у трајању од једне недеље или програматором који омогућава даљинско управљање системом грејања преко ГСМ канала.

С обзиром да се снага индукционих котлова не смањује током година рада, избор потребног модела врши се у омјеру 60 В по м² простор за грејање. На пример, за просторе укупне површине 20 м² потребан вам је котао снаге 3 кВ. Да бисте тачно израчунали потребну снагу котла у односу на одређену зграду, потребно је укључити стручњаке који ће проценити степен изолације просторија у њему..

Гарантни рок за индукционе котлове је 3 године за сам котао и годину дана за електричну опрему ормана са којим се пуни. Одређујући тренутак у дужини несметаног рада таквих котлова је дебљина челичне унутрашње језгре цеви – што је дебљи његов зид, то ће дуже моћи да поднесе корозивне процесе. Оптимална дебљина стијенке језгрене цеви је 10 мм.

Погодност употребе електричних индукционих котлова такође лежи у могућности одржавања оптималне температуре у зградама које повремено посећују власници. У овом случају посебно моћан модел неће бити потребан, јер чак и котао од 6 кВ може да одржава температуру у кући са, на пример, површином од 120 м² на нивоу од 12-15 ° С. А пошто у сеоској викендици обично постоји камин, топљењем га можете лако и брзо подићи температуру коју одржава индукциони котао на угодан ниво, што би било немогуће у негрејаној згради.