Indukční topný kotel: zařízení, typy, výhody a nevýhody

Na trhu domácích spotřebičů zůstává indukční topný kotel novinkou, i když obliba tohoto inovativního řešení rychle roste. Mezi elektrokotlemi tvoří indukční modely asi 30 %. Jak se tato jednotka liší od svých konkurentů s konvenčními topnými tělesy nebo elektrodami?

Řekneme vám vše o principu činnosti a jedinečných výhodách zařízení, které funguje na indukci. V článku, který nabízíme, jsou jeho odrůdy prezentovány a podrobně popsány. Naše tipy na instalaci vám pomohou snadno nainstalovat nebo upgradovat topný systém pro vaši chatu, prodejnu nebo sklad.

Vlastnosti konstrukce a provozu

Indukční kotel je schopen vyrábět teplo a vytápět místnosti díky elektromagnetické indukci. Tento fyzikální jev objevil Faraday při svých pokusech s válcovou magnetickou tyčí, kolem níž byl ve tvaru spirály navinut měděný drát.

Zařízení indukční jednotky

Součástí moderního indukčního topného kotle je také indukční cívka a jádro. Při průchodu střídavého elektrického proudu cívkou vzniká elektromagnetické pole.

Pole generuje vířivé elektrické proudy, které ohřívají jádro, z něhož se teplo přenáší do chladicí kapaliny. Množství tohoto tepla je určeno vzorcem Joule-Lenz.

Indukční topný kotel je komplexní vícesložková jednotka. Abychom lépe porozuměli principu fungování indukčního zařízení, stojí za to připomenout školní kurz fyziky.

Indukční topný kotel se skládá ze dvou hlavních částí. V jednom z nich, skládajícím se z cívky a jádra, vzniká magnetické pole. Druhou částí je výměník tepla s pracovní kapalinou (nosičem tepla).

Funkci chladicí kapaliny plní obyčejná voda nebo směs vody a etylenglykolu. Je možné použít i jiné kapaliny, jejichž výběr závisí na konkrétním modelu kotle.

Topný systém s indukčním kotlem je vždy zařazen do uzavřeného okruhu. Součástí instalačního schématu je i membránová nádrž, která je nezbytná pro příjem přebytečné vody, která vzniká její tepelnou roztažností. Pokud taková nádrž není součástí balení, dokupuje se samostatně.

Specifika použití v topných okruzích

Indukční kotle jsou určeny pro provoz v systému s nuceným oběhem. Proto musí schéma zapojení obsahovat oběhové čerpadlo, které stimuluje pohyb pracovní tekutiny po topném okruhu.

Tato nutnost je dána relativně malými objemy výměníků tepla. – Vlivem rychlého ohřevu v nich voda vře rychleji, než dojde ke gravitační cirkulaci.

Indukční kotle jsou dodávány kompletní s dálkovým ovládáním určeným k automatizaci provozu topných zařízení

Ve víceokruhových systémech jsou oběhová čerpadla instalována na každém okruhu. Pokud má dům systém vytápěné podlahy, musí sada obsahovat rozvodné potrubí a přídavné čerpadlo.

Řídicí systém kotle obsahuje kromě termostatu a teplotních čidel tzv. bezpečnostní skupinu, která má zabránit přehřátí, přetlaku a bodu zlomu dílů.

Bezpečnostní skupina obvykle zahrnuje manometr, odvzdušňovací otvory a pojistné ventily. Ochrana proti přepětí je realizována pomocí automatických komponent. Ošetření jednotlivých částí směsí zvyšuje jejich ochranu. Díky ochranným komponentům je zajištěn bezpečný a nepřerušovaný provoz kotle.

Montážní schéma topného systému s indukčním kotlem musí obsahovat expanzní nádobu a pojistnou skupinu zabraňující přetlaku v uzavřeném okruhu.

Indukční kotle pro domácnost v závislosti na jmenovitém výkonu pracují s napětím 220 V nebo 380 V při aktuální frekvenci 50 Hz. Chcete-li připojit elektrický kotel k síti, budete muset informovat místní energetickou společnost (dodavatele elektřiny) a získat jejich souhlas.

Zapojení může být jednofázové nebo třífázové. Vodiče použité pro připojení napájecího zdroje musí mít odpovídající průřez.

U indukčního spotřebiče je ohřev řízen cyklickým zapínáním a vypínáním. Tomuto procesu napomáhají teplotní čidla (termočlánky), které jsou součástí řídicího systému.

Indukční kotel v sekci s vyznačeným směrem toku chladicí kapaliny. Ve studeném stavu vstupuje chladicí kapalina spodní odbočkou a po zahřátí je přiváděna horní odbočkou do topného systému.

Uživatel nastaví optimální teplotní režim a kotel se po ohřátí chladicí kapaliny na určitou teplotu automaticky vypne a po ochlazení opět zapne.

Díky nepřetržitému topnému cyklu chladicí kapaliny je ve vytápěných místnostech udržováno příjemné mikroklima. Mnoho modelů zobrazuje teplotu a další provozní parametry na displeji, což usnadňuje sledování provozu zařízení.

Indukční topné kotle jsou volitelně vybaveny GSM moduly pro sledování pokojové teploty a ovládání pomocí chytrého telefonu odkudkoli na světě, kde je internet. Při návratu z dovolené nebo služební cesty můžete s předstihem zapnout topení a připravit svůj domov na váš příjezd.

Typy indukčních kotlů

Všechny modely indukčních kotlů fungují na stejném principu, ale existují rozdíly v jejich konstrukci. Podle tohoto kritéria jsou podmíněně rozděleny do několika typů, které budou popsány níže.

Plášťové kotle. Plášť kotle má válcový tvar. Pouzdro obsahuje indukční cívku. Uvnitř i vně výměníku je tepelný výměník.

Pracovní tekutina vstupující do vstupního potrubí prochází výměníkem tepla, ohřívá se a vstupuje do topného okruhu horním potrubím. Plášťové kotle vyrábí v Rusku NPK INERA. Na trhu jsou známé pod značkou SAV.

Kotle s objemovými výměníky tepla. Tento typ kotle se také nazývá indukčně-vodivý. Jednotka má kovové tělo ve tvaru válce.

Tělo obsahuje indukční cívku s feromagnetickou tyčí, která funguje jako výměník tepla. Indukční kotle jsou na trhu zastoupeny řadou VIN. Výrobce – Tepelná zařízení závodu “Alternativní energie”.

Kotle s trubkovým výměníkem tepla. Klasické indukční kotle mají výměník tepla v podobě soustavy trubek, které se obtáčí kolem indukční cívky. Jednalo se o první jednotku na trhu.

Indukční kotle s invertory. Indukční kotel lze doplnit invertorem, ve kterém se stejnosměrný elektrický proud baterií přeměňuje na vysokofrekvenční střídavý proud a teprve poté se přivádí na indukční cívku.

Toto řešení pomáhá získat potřebné vířivé proudy pro generování tepla při absenci síťového napájení.

Použití měniče v okruhu s indukčními kotli umožňuje stabilizovat napájení elektrických zařízení a chránit je před přepětím v síti

Co potřebujete vědět o editaci?

Součástí dodávky elektrického zařízení je technický pas s podrobným popisem vlastností a pokyny, které udávají pravidla pro instalaci a provoz. Instalace kotlů musí být provedena v souladu s přiloženým návodem.

V případě závad, např. pokud systém nemá čerpadlo pro nucený oběh, může být kotel vyřazen ze záručního servisu. Výrobci proto doporučují zapojit do instalace zkušené instalatéry nebo proškolené zaměstnance organizace, která elektrozařízení prodávala.

Indukční kotel lze zabudovat do stávajícího topného systému buď jako hlavní, nebo jako záložní při paralelním zapojení. Pokud jde o místo instalace, je nezbytné dodržet pravidla, která jsou standardní pro všechna elektrická topná zařízení.

Topidlo musí být umístěno minimálně 80 cm od stropu a podlahy. Mezera se stěnou by měla být alespoň 30 cm. Jako každé výkonné energetické zařízení musí být indukční kotel uzemněn v souladu s GOST 12.2.007.0.

Průřez kabelu použitého pro připojení indukčního kotle se vypočítá na základě výkonu zařízení. Elektrické vedení je položeno v kabelových kanálech nebo vlnitých trubkách

Výhody indukčních kotlů

Indukční kotle mají mnoho absolutních a komparativních výhod, včetně následujících:

• nejvyšší účinnost mezi všemi elektrickými kotli;
• stálost energetických charakteristik;
• minimální požadavky na chladicí kapalinu;
• zvýšená spolehlivost;
• rekordně dlouhá životnost;
• schopnost pracovat samostatně;
• snadná instalace bez ventilačního systému;
• automatický řídicí systém;
• není potřeba dodávky a skladování paliva:
• zahřátí chladicí kapaliny na 95 stupňů;
• vysoká úroveň zabezpečení.

Zařízení přeměňuje elektrickou energii na tepelnou s účinností 98-99%. Zahřátí chladicí kapaliny trvá 7-10 minut. Jednoduchý design, který nemá žádné pohyblivé mechanické části, ocelové slitiny používané jako výrobní materiály činí indukční kotle rekordně odolné.

Pouze poškození elektrické izolace může takové zařízení vyřadit z provozu. Jak ale ukazuje praxe provozu transformátorů, které se svou konstrukcí v mnohém podobají indukčním kotlům, jsou skutečně schopny sloužit dlouhá desetiletí.

Jednotky pracující na základě efektu elektromagnetické indukce podle výrobců zajišťují nepřetržité vytápění prostor po dobu 100 tisíc hodin, tedy 30 topných sezón. Jejich výkon přitom v čase neklesá, což se o elektrodových a klasických topných kotlích říci nedá.

Indukční kotle lze použít jako primární i jako doplňkové zařízení. Například příprava chladicí kapaliny pro nepravidelně používaný systém podlahového vytápění

Stejné důvody, které určují životnost a zvýšenou spolehlivost indukčních ohřívačů, také snižují provozní náklady. Indukční kotel nevyžaduje pravidelnou údržbu a opravy, což šetří peníze.

Ve srovnání s mnoha jinými druhy paliv zůstává využití elektřiny k vytápění domů nákladově nejefektivnější. To platí zejména pro sídla bez dodávek plynu.

Konstrukce certifikovaného indukčního kotle zabraňuje zkratům. Výrobci tvrdí, že každý model má nejvyšší třídu elektrické bezpečnosti. Indukční bojler by se neměl zaměňovat s mikrovlnnou troubou, protože používá jinou frekvenci elektrického proudu.

Ohřívání chladicí kapaliny v indukčním kotli probíhá rovnoměrně – teplotní rozdíl v systému není větší než 30°C. To znamená, že nedochází k místnímu přehřátí, které by mohlo vést k požáru, díky čemuž jsou takové jednotky ohnivzdorné.

Díky magnetizaci chladicí kapaliny, jemným vibracím, které jsou pro okolí nepostřehnutelné, a turbulentnímu víření, indukční kotle prakticky netvoří minerální usazeniny, což má pozitivní vliv na účinnost. Připomeňme, že silná vrstva vodního kamene zpomaluje rychlost a účinnost ohřevu chladicí kapaliny.

Pro zvýšení výkonu lze použít kaskádu tří a více indukčních kotlů se společnou ovládací skříní. Toto řešení pomůže zahřát dvoupatrový zámek

Pokud dodržíte provozní řád uvedený v návodu, pak po instalaci a nastavení teplotního režimu můžete na kotel na celou topnou sezónu zapomenout. Na rozdíl od svých „bratrů“ na tuhá paliva nevyžadují indukční zařízení pravidelné nakládání palivového dřeva a uhlí a odstraňování popela. Není potřeba žádné čištění potrubí, což je odlišuje od ostatních typů elektrokotlů.

Samotný kotel a další zařízení k němu zabírají málo místa a mohou být instalovány v malé místnosti. Komponenty řídicího systému umožňují použití indukčních kotlů ve spojení s dalšími klimatizačními zařízeními.

Indukční kotle lze integrovat do inteligentního systému ovládání domácích spotřebičů nazývaného „chytrý dům“

Nevýhody indukčních modelů

Ideální technická řešení zatím neexistují. I to nejpokročilejší zařízení má své nevýhody a indukční topný kotel není výjimkou.

• vysoká cena;
• těžká váha;
• hluk.

Při výrobě indukčních kotlů se používají drahé materiály včetně feromagnetik, které reagují na magnetické pole.

Aby kotel mohl plnit svou funkci, musí inženýři přesně vypočítat průměr drátu cívky, počet závitů, velikost jádra a další parametry. Poté musí být všechny tyto výpočty implementovány do hotového výrobku.

Výroba indukčních zařízení je tedy proces náročný na práci a kov, což určuje vysoké náklady na výrobu. Tato nevýhoda je zároveň kompenzována dlouhou životností a minimálními provozními náklady.

Kompaktní rozměry kotle jsou kombinovány s jeho významnou hmotností, což je vysvětleno velkým počtem ocelových dílů. Některé modely váží 40 kg. Indukční kotel vydává během provozu mírný hluk, ale tento nedostatek lze snadno odstranit použitím těsnění pohlcujících hluk, které se doporučuje instalovat při instalaci.

Pravidla pro výběr zařízení

Při výběru modelu indukčního kotle jsou hlavními kritérii jeho výkon a vlastnosti vytápěné místnosti. Předpokládá se, že 10 m3. je potřeba pro vytápění. m s výškou stropu do 1 metrů je potřeba XNUMX kW.

Stačí tedy rozdělit plochu vytápěné místnosti 10 a výsledkem bude požadovaný jmenovitý výkon elektrokotle. Například pro dům 100 m10. bude vyžadovat XNUMX kW indukční ohřívač.

Pokud nechcete s vysokou přesností vypočítat požadovaný výkon kotle, můžete použít zjednodušenou verzi. Podle ní jsou indukční kotle o výkonu pouze 3-4 kW schopné vytápět místnost o rozloze 30-40 m².

Aby nedocházelo k přeplácení za zbytečnou elektřinu a v případě jejího nedostatku nezamrzlo, je nutné vyhodnotit specifické vlastnosti domu nebo jiného objektu, včetně materiálů stěn, plochy oken, přítomnosti tepelné izolace atd., a na základě těchto údajů vybrat topné zařízení.

Nebylo by na škodu zeptat se prodejce na účiník, tedy poměr činného a zdánlivého výkonu vybraného modelu. Tento indikátor se nazývá kosinus phi (Cos φ) a měří se ve voltampérech. Pomáhá určit, jaký podíl spotřebované elektřiny je vynaložen přímo na ohřev chladicí kapaliny a jaký podíl je vynaložen na vytváření magnetického pole.

Hodnoty účiníku se pohybují od 0 do 1. Indukční kotle s promyšlenou konstrukcí mají Cos φ 0,97-0,98 kVA, což je považováno za vynikající ukazatel, protože téměř veškerá spotřebovaná elektřina je vynaložena na ohřev pracovní tekutiny.

Rozmanitost modelů umožňuje zvolit variantu pro použití jako primární nebo záložní zdroj tepla. Výkonné kotle pracující na 380 V jsou schopny samostatně vytápět domy, komerční a průmyslové objekty velké plochy.

Pro použití v letním domě nebo garáži si můžete vyrobit účinný indukční kotel vlastníma rukama. Následující článek vám představí podrobný návod na sestavení užitečného domácího produktu.

Závěry a užitečné video k tématu

Video jasně ukazuje princip fungování indukční jednotky:

Odborný posudek na bezpečnost provozu indukčního kotle:

Videoprezentace indukčních kotlů od ZSTM (Siberian Technological Machine-Building Plant):

Indukční topné kotle mají mnoho výhod a konkurenčních výhod s drobnými nebo snadno odstranitelnými nevýhodami. Jak výnosná je tato možnost pro vytápění konkrétního domu, lze rozhodnout pouze zvážením všech pro a proti.

Nezpochybnitelným faktem zůstává, že poptávka po takovém zařízení neustále roste a tento trend bude s největší pravděpodobností pokračovat i v budoucnu.

Chcete se podělit o vlastní zkušenosti s výběrem, instalací a provozem indukčního kotle? Máte užitečné informace k tématu, které stojí za to sdílet s návštěvníky webu. Pište prosím komentáře, zveřejňujte fotografie, ptejte se do blokového formuláře níže.