Indukční elektrické kotle pro topné systémy

Některé vlastnosti indukčních kotlů

Již jsme zmínili, že elektrické vytápění je drahé. Spotřebitelé se musí připravit na vysoké náklady na elektřinu. Pokud však není možné vybudovat topný systém s jiným typem kotle, je třeba se s tím smířit. Ještě jedna skutečnost - nákupem indukčního kotle nelze ušetřit na vytápění. Jde o to, že ve srovnání s jednotkami TEN nemají žádnou úsporu 20-30 %. Proto budou náklady stejné - velmi vysoké.

Indukční kotle se navíc nemohou pochlubit 100% účinností - to prostě není možné. Pokud nějaký výrobce tvrdí opak, bezostyšně lže. A někteří o výše zmíněné účinnosti vyloženě lžou - nenaleťte na tyto marketingové triky.

Výrobci se uchylují i k mnoha dalším trikům. Například sebevědomě tvrdí, že jejich zařízení je tiché. Vyvrácení mýtu - topná tělesa jsou také tichá. Co se týče kompaktnosti, je to pravda. Ale ani modely TEN nejsou velké.

Výhody a nevýhody

K pozitivním vlastnostem elektrických kotlů patří:

• naprostá bezhlučnost během provozu;
• bez zápachu, nebezpečí vznícení paliva a dalších nebezpečí.
• Kotle jsou opravitelné a náklady na opravy jsou mnohem nižší než u jiných typů jednotek;
• kotle mají malé rozměry a mohou být umístěny na libovolném vhodném místě topného okruhu;
• není potřeba samostatná místnost;
• není potřeba komín ani průchod stěnami nebo stropem.

Za nevýhody elektrických kotlů se považují:

• výkon jednotky nad 5 kW vyžaduje použití připojení na 380 V, které není snadné získat;
• úplná závislost na elektrické síti;
• Připojení vyžaduje samostatnou linku s kvalitní kabeláží a jističi;
• Účinnost elektrických kotlů je poměrně nízká;
• Sazby za elektřinu jsou vysoké a v jednotlivých regionech se liší.

Účinnost elektrických kotlů je nízká, výjimkou jsou však indukční modely s faktorem až 98 %.

Výhody a nevýhody

Topná zařízení, jako jsou indukční kotle, mají stejně jako jiná podobná zařízení svá pro a proti. Pokud se chystáte instalovat takové zařízení do své domácnosti, měli byste se podrobně seznámit s jejich pozitivními i negativními stránkami. Nejprve se podívejme na to, co je na indukčních variantách topných kotlů dobré.

Hlavní výhodou těchto jednotek je jejich spolehlivost. Pokud jsou tyto výrobky vybaveny automatizací, mohou pracovat samostatně a majitelé je nemusí neustále sledovat. V tomto případě může k poruše vést pouze nedostatek teplonosného média - těleso jádra v systému se pak může příliš přehřát a roztavit.

Indukční kotle se vyznačují vysokou účinností (přes 90 %). Přesná hodnota samozřejmě závisí především na konstrukci výměníku tepla v jednotce a dalších konstrukčních vlastnostech toho či onoho modelu. Výhodou těchto jednotek je, že jejich účinnost v průběhu let neklesá, takže ani po dlouhé době nepoznáte, že by váš topný systém byl méně účinný.

Indukční topná zařízení nejsou náchylná k poruchám - nevyžadují časté a nákladné opravy. Pro instalaci takové jednotky není nutné dodatečně budovat ventilaci nebo komín, což uživatele často stojí nemalé peníze.

Má také dlouhou životnost. Při správném používání mohou tyto typy topných kotlů vydržet více než 30 let, protože v nich není co spálit, protože indukční cívka je hermeticky uzavřena v plášti a spolehlivě izolována od kontaktu s teplonosnou látkou. Kromě toho nejsou cívky pevně stočeny a jsou utěsněny speciální ochrannou hmotou. Z tohoto důvodu je možnost poškození cívek minimalizována.

Kapalina v těchto systémech se zahřívá na vysoké teploty. Minimální teplota je 35 stupňů Celsia. Instalace je poměrně jednoduchá. Domácí modely představují malý kus trubky, který je z obou stran utěsněn. Na tělese jsou nutné 2 přípojky pro přívod a zpátečku. K dispozici je také kabel pro připojení automatizace. Připojení těchto systémů je jednoduché a lze je provést bez odborné pomoci.

Indukční topné systémy se vyznačují vysokou účinností. Vyznačují se nízkou setrvačností, takže ohřev topného média začíná velmi rychle (ihned po spuštění systému). Stejně rychle se vypnou i kotle. V takovém přístroji není třeba použitý nosič tepla příliš často vyměňovat. Stačí, když to uděláte jednou za 10 let.

Tento typ topného zařízení obvykle netěsní, protože nemá žádné oddělitelné vnitřní spoje. Tyto jednotky jsou schopny pracovat jak se stejnosměrným proudem, tak s nízkým napětím sítě. Podle odborníků se na topném tělese těchto zařízení netvoří škodlivý vodní kámen. To je způsobeno vibracemi jádra (aby se na něm neusazovaly zbytečné částice). Kromě toho se vodní kámen neshromažďuje díky teplotě topného média (nepřesahující 90 °C) a uzavřené smyčce systému, v níž může být přítomen omezený počet nosičů.

Nyní je čas seznámit se s jejich nevýhodami:

• Mezi nevýhody těchto jednotek patří především jejich vysoká cena. Jejich cena je několikanásobně vyšší než u systémů s ventilátorem. Vysoké náklady jsou však způsobeny přítomností automatizace.
• Tato zařízení mají obvykle impozantní hmotnost. Například kotel o průměru 12 cm a výšce 45 cm váží 23 kg.
• Tyto kotle jsou vhodné pouze pro uzavřené topné systémy.
• Takové jednotky mohou způsobovat rušení vln na krátké vzdálenosti. Z tohoto důvodu odborníci doporučují instalovat je co nejdále od domácích spotřebičů.

• Pokud hodláte instalovat indukční kotel ve velkém domě o 2 až 3 podlažích, budete muset navíc nainstalovat velkokapacitní oběhové čerpadlo - to je nezbytné pro zajištění stability spotřebiče.
• Indukční jednotky jsou energeticky soběstačné. Pokud dojde k přerušení dodávky elektřiny, přestane fungovat i vytápění. Tento problém je samozřejmě řešitelný - můžete si koupit dieselové generátory, ale budou to další výdaje.

Je pravda, že indukční ohřívače jsou energeticky úsporné?

Úspornosti tohoto typu kotle je dosaženo pouze při počáteční rychlosti ohřevu 5 až 15 minut. A to ve srovnání s topnými tělesy. Protože nejúspornější z elektrických topných systémů je "podlahové vytápění". Veškeré argumenty o 99 nebo dokonce 100% účinnosti jsou klamem a kalkulací na masovou negramotnost. Všechny elektrické ohřívače mají stejnou účinnost.

A tvrzení, že část tepla ze systému se odvede dříve, než se dostane do teplonosné látky, platí stejně pro kotle TEN i indukční kotle. Vzhledem k vysokým nákladům na kotel a povinnému dodatečnému vybavení indukčního systému za samostatnou částku je úspora 30-50 % elektrické energie pouhou legendou a prodejním trikem.

Dlouhá životnost. Jako všechno na světě, i jádro podléhá degradaci, ale bude tak činit, na rozdíl od TEN, mnohem déle - 30 let. Ostatní komponenty mají také dobrou bezpečnostní rezervu. Výrobci poskytují na životnost indukčního kotle desetiletou záruku a nelžou. Pokud je vybaven kvalitními evropskými elektronickými řídicími jednotkami, vydrží sloužit až 30-40 let.

Foto 2. Indukční kotel připojený k uzavřenému topnému systému. Je navíc vybaven regulátorem, expanzní nádobou a čerpadlem.

Vzhledem k výše uvedenému zjistí majitel indukčního kotle úspory ve srovnání s kogeneračním kotlem až v dlouhodobém horizontu - po pěti letech používání systému. V porovnání s počátečními náklady na instalaci však nemusí být významné.

Konstrukce a funkce indukčního kotle

Indukční kotel se skládá ze základních prvků:

• Tělo;
• Indukční cívka;
• Jádro.

Princip fungování indukčních jednotek je velmi jednoduchý: elektrický proud procházející cívkou vytváří silné elektromagnetické pole. V souladu s Jouleovým-Lenzovým zákonem způsobují elektromagnetické vlny intenzivní zahřívání trubkového jádra a uvolňují tepelnou energii do teplonosného média, které v něm cirkuluje.

O výkonnosti těchto systémů svědčí skutečnost, že princip elektromagnetického ohřevu se úspěšně používá v pecích na tavení kovů již od 30. let 20. století.

Jaké by mělo být vodítko

Na otázku, jak si vybrat kotel na vytápění, se velmi často odpovídá, že hlavním kritériem je dostupnost konkrétního paliva. V této souvislosti budeme rozlišovat několik typů kotlů.

Plynové kotle

Plynové kotle jsou nejběžnějším typem topných zařízení. Důvodem je skutečnost, že palivo pro tyto kotle není příliš drahé a je dostupné pro široký okruh spotřebitelů. Jaké jsou plynové topné kotle? Liší se podle toho, zda je typ hořáku atmosférický nebo dmychadlový. V prvním případě prochází odpadní plyn komínem, zatímco v druhém případě všechny produkty spalování unikají speciálním potrubím pomocí ventilátoru. Druhá verze bude samozřejmě o něco dražší, ale je to ta, která nevyžaduje odsávání kouře.

Nástěnný plynový kotel

Co se týče způsobu umístění kotlů, výběr topných kotlů předpokládá podlahové a nástěnné modely. Který topný kotel je v tomto případě nejlepší, není odpověď. Koneckonců záleží na tom, jaké jsou vaše cíle. Pokud kromě vytápění potřebujete zajistit i ohřev teplé vody, můžete umístit nástěnné moderní topné kotle. Nebudete tedy muset instalovat další bojler na ohřev vody, což představuje finanční úsporu. U modelů, které se montují na stěnu, můžete také vyvést produkty spalování přímo na ulici. A díky malým rozměrům těchto zařízení se dokonale vejdete do interiéru.

Nevýhodou nástěnných modelů je jejich závislost na elektrické energii.

Elektrické kotle

Dále zvažte elektrické topné kotle. Pokud ve vaší oblasti není k dispozici plynová síť, může vás zachránit elektrický kotel. Tyto druhy topných kotlů mají malé rozměry, takže je lze použít v malých domech i chatách od 100 m2 plochy. Všechny produkty spalování budou šetrné k životnímu prostředí. Instalace takového kotle nevyžaduje žádné speciální dovednosti. Je třeba poznamenat, že elektrické kotle nejsou příliš rozšířené. Pohonné hmoty jsou přece drahé a jejich ceny rostou a rostou. Pokud se ptáte, jaké kotle pro vytápění jsou lepší z hlediska úspornosti, v tomto případě to nepřipadá v úvahu. Elektrické kotle velmi často slouží jako náhradní topné zařízení.

Kotle na tuhá paliva

Nyní je čas zvážit, jaké jsou kotle na tuhá paliva. Takové kotle jsou považovány za nejstarší, takový systém se pro vytápění prostor používá již dlouhou dobu. Důvod je jednoduchý - palivo pro tato zařízení je k dispozici, může to být palivové dřevo, koks, rašelina, uhlí atd. Jedinou nevýhodou je, že tyto kotle nejsou schopny pracovat v autonomním režimu.

Plynový generátor kotel na tuhá paliva

Modifikací těchto kotlů jsou plynové kotle na tuhá paliva. Takový kotel se vyznačuje tím, že můžete řídit proces spalování a výkon je regulován v rozmezí 30-100 %. Když přemýšlíte o tom, jak vybrat kotel na vytápění, měli byste vědět, že palivem používaným v těchto kotlích je dřevo a jeho vlhkost by neměla být nižší než 30 %. Plynové kotle jsou závislé na dodávce elektřiny. Ve srovnání s kotli na tuhá paliva však mají své výhody. Mají vysokou účinnost, která je dvakrát vyšší než u kotlů na tuhá paliva. A z hlediska znečištění jsou šetrné k životnímu prostředí, protože produkty spalování neodcházejí do komína, ale slouží k výrobě plynu.

Z hodnocení kotlů na vytápění vyplývá, že jednookruhové plynové kotle nelze použít pro ohřev vody. A pokud vezmete v úvahu automatizaci, je to skvělé. Na těchto spotřebičích často najdete programátory - regulují teplotu nosiče tepla a v případě nouze dávají signály.

Plynové kotle v soukromých domech jsou drahé. Náklady na topný kotel jsou vysoké.

Kotle na kapalná paliva

Nyní se podívejme na kotle na kapalná paliva. Tato zařízení používají jako pracovní zdroj naftu. Pro provoz takových kotlů je nutné další příslušenství - kapacity na palivo a prostor speciálně pro kotel. Pokud přemýšlíte, jaký kotel pro vytápění zvolit, mějte na paměti, že kotle na kapalná paliva mají velmi drahý hořák, který může někdy stát stejně jako plynový kotel s atmosférickým hořákem. Takový spotřebič má však různé úrovně výkonu, a proto je jeho použití ekonomicky výhodné.

Kromě oleje mohou kotle na olej využívat také plyn. K tomuto účelu existují vyměnitelné hořáky nebo speciální hořáky, které jsou schopny pracovat na dva druhy paliva.

Olejový kotel

Indukční ohřívač vody

Indukční ohřívače vody mají původní plášť a elektrickou indukční cívku (transformátor), uvnitř které je sekundární vinutí kovové trubky s vodou v podobě zkratované cívky.

V důsledku toho, že v něm tečou elektrické proudy značné velikosti, od indukovaného v něm elektrického napětí, se toto potrubí intenzivně zahřívá a svým teplem ohřívá vodu v něm.

Stručně řečeno, jak funguje indukční ohřívač

je to snižovací transformátor, který je instalován v potrubí.

Nejdříve jsem si myslel, že když je v názvu slovo "indukce", pak ohřev probíhá vysokofrekvenčními proudy jako v mikrovlnné troubě, ale ukázalo se, že tomu tak není.

Neexistuje vůbec žádná vysoká frekvence, napájení je 220/380 voltů o průmyslové frekvenci 50 hertzů.

Technologie je ve skutečnosti velmi jednoduchá - ve stíněné trubici je obyčejná cívka, která je jako primární část transformátoru, pokud použijete analogii s transformátorem.

Úloha sekundárního vinutí a zároveň magnetický obvod je kovová topná trubka!

Mechanismus dodávky tepla z indukčního vařiče

Konstrukce kotle je založena na elektrických indukčních cívkách a obsahuje 2 zkratová vinutí. Vnitřní vinutí přeměňuje přicházející elektrickou energii na vířivé proudy. Ve středu jednotky se vytváří elektrické pole, které pak vstupuje do druhé cívky.

Sekundární prvek slouží jako topný článek mezi topnou jednotkou a tělesem kotle.

Vyrobenou energii přenáší do teplonosné látky systému pro vytápění. Jako topné médium se v těchto kotlích používá speciální olej, filtrovaná voda nebo nemrznoucí kapalina.

Elektrická energie působí na vnitřní vinutí ohřívače, čímž vzniká napětí a vířivé proudy. Vzniklá energie se přenáší do sekundárního vinutí a následně se jádro zahřívá. Po zahřátí celého povrchu topného média dojde k předání tepelného toku do topných těles.

Srovnání topného tělesa a indukčního kotle o stejném výkonu

Nejdůležitějším bodem pro porovnání jsou ale samozřejmě celkové náklady na výrobky a to, kolik bude stát údržba toho či onoho topného systému.

Porovnejme skutečně dva modely s přibližně stejným výkonem:

Indukční 25kW (cena ~85k RUR na konci roku 2017)

24kW ohřívač s ventilátorem (cena ~46k RUR na konci roku 2017)

Pro první model je dodáván s:

čerpadlo

snímač průtoku

bezpečnostní skupina

ovládací skříň

teplotní čidlo

uzavírací regulační ventily

Hmotnost kotle o výkonu 25 kW je přibližně 80 kg.

Jaký je rozdíl mezi kvalitním topným kotlem? Zaprvé váží téměř o 40 kg méně.

Kromě toho je v něm ukryta veškerá elektronická výplň. To znamená, že zde není žádná objemná rozvodná skříň, která by zabírala další místo.

Kromě výše uvedeného vybavení indukčního kotle, které je zpočátku přítomno i v topném tělese, obsahuje další funkční jednotky:

automatická volba výkonu v několika krocích po 2 kW

Dobré na tom je, že kotel si sám může zvolit výkon, při kterém má v daném okamžiku pracovat. Venkovní teplota se mění plynule a díky velkému počtu kroků můžete flexibilně zvolit požadovaný výkon, abyste se vyhnuli častému zapínání a vypínání.

Během těchto přepínání budou světla neustále blikat. Také výkonné elektrické stykače, které se projevují praskáním a cvakáním, vás mohou při každém překvapení pořádně zaskočit.

V ohřívačích jsou instalována tichá relé nebo stykače kompaktních rozměrů, jejichž práci uslyšíte, jen když jste přímo u jednotky.

automatické řízení počasí

Ten řídí přepínání kroků. Jakmile kotel "zjistí", že rychlost ohřevu je příliš vysoká, vypne jeden stupeň, pak další atd. Pokud je teplota nižší než nastavená teplota, přidá se krok.

Nezapíná se tak všech 24 kW najednou, ale postupně se zvyšuje výkon od minimální hodnoty. Z blikání žárovky to očima neuvidíte.

tepelná ochrana proti přehřátí a mrazu

Snímač nízkého tlaku vody

Pokud je váš systém netěsný a někde je netěsnost, kotel se jednoduše nezapne. V indukci se naopak jádro nadále zahřívá.

indikace chyby

Vždy můžete jít ke kotli a podle chybového kódu velmi rychle určit závadu, která způsobila "zastavení".

expanzní nádrž

tlakoměry mechanické nebo elektronické

možnost připojení kotle

Tato funkce je již plně automatizovaná. Je nutné nastavit pouze teplotu vody a vše ostatní kotel udělá sám.

Při práci na 40 stupňů a přepnutí na kotel se automaticky zrychlí na 80C, ohřeje titan a poté se vrátí do předchozího režimu.

Pokud by stejná automatika byla součástí indukčních kotlů, pak by při P=25kW stály o sto tisíc více, nikoliv 85 tisíc. Koneckonců v původní verzi je veškerá regulace založena na teplotě proudění.

Otázku, zda koupit nebo nekoupit indukční kotel, nebo se rozhodnout ve prospěch topného prvku, si samozřejmě každý rozhodne sám. Mnozí jsou však stále více přesvědčeni, že indukční kotel není tou správnou topnou jednotkou, která by měla být instalována v jednotlivých rodinných domech a chatách.

V některých objektech, výrobních zařízeních a pracovních prostorech je samozřejmě indukční vytápění nezbytné. Například ohřev prostředí v chemické výrobě, které musí zůstat sterilní.

Proto je lepší nechat tento typ vytápění tam, než ho tahat do domu. Není třeba se trápit se složitým, těžkým a objemným zařízením, když si můžete vystačit s jinými velmi elegantními řešeními.

Typy indukčních kotlů

Indukční topné kotle se liší frekvencí napětí přiváděného k provoznímu topnému tělesu. Standardní verze SAV se připojují k domácí síti střídavého proudu o frekvenci 50 Hz a napětí 220 nebo 380 V (u výrobků s vyšším výkonem).

Zařízení typu Vortex (VIN) je vybaveno měničem, který generuje střídavý proud o vysoké frekvenci (10000 Hz a vyšší). Použití proudů o vyšší frekvenci snižuje hmotnost zařízení, ale má negativní vliv na cenu výrobků.

Dalším rozdílem je materiál výměníku tepla. Levné modely jsou vybaveny ocelovými jednotkami, napětí je přivedeno na vinutí namontované na topném tělese.

Kovové prvky vyvolávají proudy, které zahřívají díly a kapalinu uvnitř. Kotel je vybaven regulačním čerpadlem poháněným elektromotorem, které zajišťuje cirkulaci kapaliny v topném okruhu.

Kotle typu Vortex. Zdroj:

Vířivé kotle používají k ohřevu teplonosné látky feromagnetický materiál. Jako magnetické jádro a sekundární vinutí se používá feromagnetický obvod a prvky konstrukce těla výrobku.

Jednotka obsahuje mikroprocesorovou řídicí jednotku a oběhové čerpadlo pro cirkulaci pracovní kapaliny. K cirkulaci chladicí kapaliny v potrubí topného okruhu instalovaného v budově se používá další čerpadlo.

Jak vybrat topný přístroj

Při výběru invertorového kotle pro vytápění je třeba zvážit mnoho faktorů.

Především je třeba věnovat pozornost jeho výkonu. Tento parametr se po celou dobu životnosti kotle nemění. Lze předpokládat, že k vytápění 1 m2 podlahové plochy je zapotřebí 60 Wattů.

Výpočet je velmi snadný. Sečtěte podlahovou plochu všech prostor a vynásobte ji tímto číslem. Pokud dům není izolovaný, je lepší zvolit modely s vyšším příkonem, protože dochází ke značným tepelným ztrátám.

Výpočet zohledňuje, že k ohřátí 1 m2 je zapotřebí 60 wattů. Výpočet je velmi snadný. Sečtěte celkovou podlahovou plochu všech prostor a vynásobte ji tímto číslem. Pokud dům není izolovaný, je lepší zvolit model s vyšším příkonem, protože bude docházet k velkým tepelným ztrátám.

Měli byste také vzít v úvahu způsob, jakým bude dům využíván. Pokud se používá pouze k přechodnému pobytu, není třeba neustále udržovat teplotu v prostorách na předem stanovené úrovni. V takových případech může stačit jednotka s výkonem maximálně 6 kW.

Při výběru stojí za to věnovat pozornost vybavení kotle. Je vhodné mít elektronickou programovací jednotku s diodovým termostatem. Pomocí něj lze nastavit provoz jednotky na několik dní nebo dokonce na týden dopředu.

Kromě toho je s takovou jednotkou možné ovládat systém na dálku. To umožňuje vytápět dům v předstihu před příjezdem.

Lze ji použít k nastavení jednotky na několik dní nebo dokonce na týden dopředu. Má také možnost ovládat systém na dálku. Umožňuje vytápět dům předem před příjezdem.

Důležitým parametrem je také tloušťka stěny jádra. Od toho se odvíjí odolnost prvku proti korozi. Čím silnější stěny, tím lepší ochrana. To jsou základní parametry, které je třeba zohlednit při výběru zařízení a konstrukci topného systému. Pokud je cena nepřijatelná, je možné použít analogy nebo si kotel postavit sami. Vyžaduje to prostě určité znalosti a dovednosti.

Změkčování vody a odstraňování vodního kamene

Třetím bodem je, že špatně upravená voda a velké zatížení způsobují tvorbu vodního kamene na povrchu topných těles. U indukčních ohřívačů se zamezuje tvorbě vodního kamene.

Zaprvé, v topných systémech není vodní kámen, jak si mnozí lidé představují na základě příkladu s rychlovarnou konvicí. Kapalina se v něm nevaří.

Vždy a všude jsou však samozřejmě vklady. A to v jakémkoli systému - plynovém, tepelném, dřevěném, indukčním atd.

"Vodní kámen v plynovém kotli

Právě tento druh nečistot je ve vodě vždy přítomen. Nalijte čistou sklenici vody, nechte ji odpařit a na stěnách uvidíte tenký film.

Přítomnost nebo nepřítomnost nečistot tedy není nevýhodou nebo výhodou, ale daností každého topného systému.