Na trhu domácích spotřebičů zůstává indukční topný kotel novinkou, i když obliba takového 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, jejichž provoz je založen na použití indukce. V našem navrhovaném článku jsou jeho odrůdy prezentovány a podrobně popsány. Naše tipy na instalaci vám pomohou snadno nainstalovat nebo upgradovat topný systém chaty, prodejny nebo skladu.
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.
Konstrukce indukční jednotky
Součástí moderního indukčního topného kotle je také induktor a jádro. Když cívkou prochází střídavý elektrický proud, 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 pochopili princip fungování indukčního zařízení, stojí za to připomenout si 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 (chladicí kapalinou).
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 připojen k uzavřenému 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, je nutné ji dokoupit.
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 potřeba je způsobena 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, pak musí balení obsahovat rozvodný rozdělovač 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. Přepěťová ochrana 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. Pro připojení elektrokotle k síti budete muset nahlásit místní energetické společnosti (dodavatele elektřiny) a získat jejich souhlas.
Připojení může být jednofázové nebo třífázové. Vodiče použité pro připojení napájecího zdroje musí mít odpovídající průřez.
U indukčního zařízení je ohřev řízen zapínáním a vypínáním. Tomuto procesu napomáhají teplotní čidla (termočlánky), které jsou součástí řídicího systému.
Průřez indukčním kotlem udávající směr pohybu chladicí kapaliny. Ve studeném stavu vstupuje chladicí kapalina spodní trubkou a po zahřátí je přiváděna horní trubkou do topného systému
Uživatel nastaví optimální teplotní režim a kotel se po zahřátí 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. U mnoha modelů se zobrazují údaje o teplotě a dalších provozních parametrech, což usnadňuje ovládání provozu zařízení.
Indukční topné kotle jsou volitelně vybaveny GSM moduly pro ovládání pokojové teploty a ovládání pomocí chytrého telefonu odkudkoli na světě, kde je přístup k internetu. Při návratu z dovolené nebo služební cesty můžete předem zapnout topení a připravit dům na váš příjezd
Typy indukčních kotlů
Všechny modely indukčních kotlů fungují na stejném principu, ale existují rozdíly v jejich konstrukci. Podle tohoto kritéria jsou konvenčně rozděleny do několika typů, které budou dále diskutovány.
Plášťové kotle. Plášť kotle má válcový tvar. Pouzdro obsahuje induktor. Uvnitř i vně výměníku je umístěn výměník tepla.
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.
Pouzdro obsahuje indukční cívku s feromagnetickou tyčí, která funguje jako výměník tepla. Indukční kotle na trhu jsou zastoupeny řadou VIN. Výrobce – tepelná zařízení závod “Alternativní energie”.
Kotle s trubkovým výměníkem tepla. Klasické indukční kotle mají výměník tepla ve formě sady trubek, které vedou kolem indukční cívky. První jednotka na trhu byla právě takovou jednotkou.
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 do induktoru.
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 instalaci?
Součástí dodávky elektrických zařízení je technický pas s podrobným popisem vlastností a pokyny, které označují pravidla instalace a provozu. Instalace kotlů musí být provedena v souladu s přiloženým návodem.
V případě nedostatků, např. pokud systém nemá čerpadlo pro nucený oběh, může být kotel vyřazen ze záručního servisu. Výrobci proto doporučují k montáži angažovat zkušené instalatéry nebo proškolené zaměstnance organizace, která elektrozařízení prodala.
Indukční kotel lze zabudovat do stávajícího topného systému buď jako hlavní, nebo jako záložní při paralelním zapojení. Pokud jde o místo instalace, rozhodně byste měli dodržovat pravidla, která jsou standardní pro všechna elektrická topná zařízení.
Topidlo musí být umístěno minimálně 80 cm od stropu a podlahy. Mezera se stěnou musí být nejméně 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 rozvody jsou uloženy v kabelových kanálech nebo ve zvlnění
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;
- jednoduchá 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, ve kterém nejsou 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, skutečně vydrží dlouhá desetiletí.
Podle výrobců jednotky fungující vlivem elektromagnetické indukce zajišťují nepřetržité vytápění místností 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 hlavní i 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 palivy zůstává využití elektřiny k vytápění domů nákladově nejefektivnější. To platí zejména pro neplynofikované osady.
Konstrukce certifikovaného indukčního kotle zabraňuje zkratům. Výrobci tvrdí, že každý model má nejvyšší třídu elektrické bezpečnosti. Indukční kotel by se neměl zaměňovat s mikrovlnnou troubou, protože k provozu používá jinou frekvenci elektrického proudu.
Ohřev chladicí kapaliny v indukčním kotli probíhá rovnoměrně – Rozdíl teplot 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, pro ostatní neviditelným vibracím a turbulentním turbulencím nevznikají v indukčních kotlích prakticky žádné minerální usazeniny, což má příznivý vliv na účinnost. Připomeňme, že silná vrstva vodního kamene zpomaluje rychlost a účinnost ohřevu chladicí kapaliny.
Pro zvýšení výkonu může využít kaskádu tří a více indukčních kotlů se společnou ovládací skříní. Toto řešení pomůže zahřát dvoupatrový zámek
Při dodržení provozního řádu uvedeného v návodu pak po instalaci a nastavení teplotního režimu nebudete muset na kotel myslet po celou topnou sezónu. Na rozdíl od „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 jeho doplňkové vybavení 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 řídicího systému domácího zařízení zvaného „Smart Home“
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 jeho 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 vede k vysokým výrobním nákladům. Tento nedostatek je zároveň kompenzován 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 produkuje během provozu malý hluk, ale tento nedostatek lze snadno odstranit použitím těsnění pohlcujících hluk, které se doporučuje instalovat během instalace.
Pravidla pro výběr zařízení
Při výběru modelu indukčního kotle jsou hlavními kritérii jeho výkon a vlastnosti vytápěné místnosti. Předpokládají, že pro vytápění 10 m3. m. s výškou stropu do 1 metrů je zapotřebí XNUMX kW.
Stačí tedy rozdělit plochu vytápěné místnosti 10 a v důsledku toho bude získán požadovaný jmenovitý výkon elektrického kotle. Například pro dům o rozloze 100 m10. m. budete potřebovat indukční ohřívač o výkonu XNUMX kW.
Pokud nechcete s vysokou přesností vypočítat požadovaný výkon kotle, můžete použít zjednodušenou možnost. Podle ní jsou indukční kotle s výkonem pouze 3-4 kW schopné vytápět místnost o ploše 30-40 m²
Aby nedocházelo k přeplácení za zbytečnou elektřinu a nemrzlo při jejím nedostatku, je nutné vyhodnotit specifické vlastnosti domu nebo jiného objektu, včetně materiálů stěn, plochy oken, přítomnosti tepelné izolace atd. a na základě těchto údajů zvolit topné zařízení.
Není na škodu zeptat se prodejce na účiník, tedy poměr činného a celkového 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. U indukčních kotlů s dobře navrženým Cos φ je 0,97-0,98 kVA, což je považováno za vynikající ukazatel, protože téměř veškerá spotřebovaná elektřina se spotřebuje na ohřev pracovní tekutiny.
Různé modely umožňují vybrat si možnost použití jako hlavní nebo záložní zdroj tepla. Výkonné kotle pracující na napětí 380 V jsou schopny samostatně vytápět velké domy, komerční a průmyslové objekty.
Pro použití ve venkovském domě nebo garáži si můžete vyrobit účinný indukční kotel vlastníma rukama. Následující článek poskytne podrobný návod, jak sestavit užitečný domácí produkt.
Závěry a užitečné video k tématu
Video jasně demonstruje princip fungování indukční jednotky:
Odborný názor na bezpečnost používání indukčního kotle:
Videoprezentace indukčních kotlů od ZSTM (Siberian Technological Engineering Plant):
Indukční topné kotle mají mnoho výhod a konkurenčních výhod s drobnými nebo snadno odstranitelnými nevýhodami. Jak výhodná je tato možnost pro vytápění konkrétního domu, lze rozhodnout pouze zvážením pro a proti.
Nesporným faktem zůstává neustálý růst poptávky po takovém zařízení a tento trend bude pravděpodobně pokračovat i v budoucnu.
Chtěli byste mluvit o svých vlastních zkušenostech s výběrem, instalací a provozem indukčního kotle? Máte užitečné informace o tématu, které stojí za to sdílet s návštěvníky webu. Pište prosím komentáře, zveřejňujte fotografie, ptejte se do blokového formuláře níže.
