Индукционный котел для обогрева дома- сравнение с котлом на ТЭНах

Приветствую вас, читатель моего сайта ceshka.ru!

Мне очень близка тема обогрева дома с помощью электрокотлов, о чем я неоднократно вам рассказывал как на основе самодельных электрокотлов, сделанных своими руками, так и котлов заводского изготовления, например очень качественного электрокотла Протерм, изготавливаемого в Словакии.

И вот недавно я чисто случайно наткнулся в интернете на применение свойств электромагнитной индукции в бытовом электрокотле.

На производстве это давно применяется- например плавят металл в индукционных печах. Но вот применение в быту- это интересно.

Меня очень заинтересовало эта информация. Речь идет о индукционном электрокотле где в качестве нагревательного элемента используется катушка индуктивности.

Кстати подобное устройство применяется и в современной индукционной бытовой электроплите, подробнее можете почитать в Википедии

Конечно сразу стал рыть информацию в интернете что это за  индукционный нагреватель, каков принцип его работы, есть ли у них преимущество перед электрокотлами на тэнах?

Оказалось все не так просто и радужно как казалось…

Индукционный водонагреватель

Индукционные водотеплонагреватели имеют корпус и оригинальный электрический индуктор(трансфоматор), внутри него , причем его вторичной обмоткой является сама металлическая труба с водой,в виде короткозамкнутого витка.

В результате  протекания значительных по величине электрических токов в ней, от индуктивно наведенного в ней электрического напряжения,  эта труба интенсивно разогревается и нагревает своим теплом и воду в ней .

Если выразиться в двух словах как работает индукционный нагреватель-

это понижающий трансформатор, который установили в трубу

Я сначала решил что если в названии присутствует слово “индукционный” то нагрев происходит токами высокой частоты типа как в микроволновке, оказалось что нет.

Никакой высокой частоты нет и в помине, питание от сети 220/380 вольт промышленной частоты 50 Герц.

Технология на самом деле очень проста- в экранированной трубе находится обыкновенная катушка- это как бы первичная обмотка трансформатора, если проводить аналогию с трансформатором.

Роль вторичной обмотки, а заодно и магнитопровода выполняет металлическая труба отопления!

Как работает индукционный нагреватель

Очень просто. Подаем рабочее напряжение на катушку. В катушке создается электромагнитное поле. Дальше читаем внимательно- тут суть егоработы:

Электромагнитное поле наводит в трубе отопления токи Фуко или вихревые токи и металлическая труба начинает нагреваться.

Если кто не знает- у трансформатора магнитопровод набран специально из множества тонких пластин из электротехнической стали, изолированных друг от друга.

Это сделано именно для того, что бы избежать потерь энергии от нагрева вихревыми токами.

Дело в том, что чем массивнее проводник, тем сильнее он будет нагреваться от токов Фуко, в свою очередь увеличить силу воздействия вихревых токов можно скоростью изменения магнитного потока.

Знаете ли вы что у силового трансформатора напряжением 110 кВ на холостом ходу, даже без нагрузки выделяется тепловая мощность около 11 киловатт?

Это в основном именно за счет воздействия вихревых токов, которые нагревают магнитопровод, на который одеты первичная и вторичная обмотка.

При этом магнитопровод- шихтованный, а если бы он был цельный, то тепловые потери возросли бы многократно!

И тансформатор просто напросто сгорел бы от перегрева.

Индукционный электрокотел работает по этому же принципу и стальная труба с водой, проходящая внутри катушки очень сильно греется, НО!- за счет циркуляции воды тепло успевает отводиться от трубы в систему отопления и перегрева не происходит.

Но может ли он быть экономичнее по сравнению с электрокотлами на тэнах?  За счет чего?

Вот давайте сначала без разбора и сравнения этих двух типов котлов подумаем:

Есть дом. Не важно какой и не важно где. Хоть под водой, хоть на Эвересте. У этого дома теплопотери- 6 киловатт.

Через стены, через окна, через потолок и т.д.- тепло теряется и что бы поддержать постоянную температуру- надо компенсировать эти теплопотери и для этого надо естественно тоже 6 киловатт тепла.

И не важно где и как берется это тепло, эта тепловая энергия- 6 киловатт- хоть костер жги, хоть газ, хоть бензин, самое главное что бы выделялись эти нужные киловатты тепла!

Теперь самое главное:

для обогрева такого дома понадобится что индукционный нагреватель, что электрокотел на ТЭНах- все равно мощностью тоже не менее 6 кВт.

Другими словами- котел просто преобразует электрическую энергию в тепловую.

 А каким образом он это делает- совершенно не важно, ведь для нас самое важное что бы в доме было тепло.

Энергия- просто преобразуется из одного вида- в другой, из электрической- в тепловую. И если выделил котел тепла на 6кВт, то взял из сети электроэнергии как минимум- столько же, а учитывая что КПД у котлов не 100%, то и энергии потребляется из сети даже больше немного.

Тогда может быть КПД у индукционного котла вышеПо заявлением произодителей это значение достигает 98%.

То же самое и у электрокотла с ТЭНами. КПД у них достигает 99%.

Ну сами подумайте- куда еще может деваться энергия в ТЭНе кроме как выделиться в тепло?

Вся энергия, потребленная из сети ТЭНой преобразуется в тепловую энергию. Взяла 5 кВт- выделила  5 кВт тепла.

Взяла 100 кВт- выделила 100 кВт тепла. Ну может чуть-чуть поменьше если учитывать потери энергии в переходном сопротивлении на зажимах тэны, но опять же- эта потеря энергии выделяется в виде тепла (греется зажим) и в подводящих кабелях.

Но- что зажимы, что сечение кабеля- одинаковые по параметрам и на вихревой индукционный электрокотел и на ТЭН.

Сравнение индукционного и ТЭНового котла

1:  Индукционный котел-  производителями заявлено более 30 лет без особого обслуживания (100000 часов).

Возникает вопрос- а откуда данные если это новинка, только недавно появившаяся на рынке? 

2: ТЭНовый котел за 4 года эксплуатации теряет 40% мощности, а индукционный- не теряет нисколько.

Это что же получается- из 9- киловаттного котла через 4 года остается только 3,6 кВт? 

Например устанавливал один электрокотел- никакой потери мощности вот уже более 7 лет не наблюдаю, тэны не менял и вообще забыл про них, прекрасно греет.

 3: Температура разогрева спирали ТЭНа – 750°C, что характеризует его пожароопасность.

Каким образом ТЭНа, находящаяся внутри железной трубы может угрожать пожаром?

Да, я согласен, греется очень сильно. Но каким образом это влияет на пожароопасность- ума не приложу…

Разве что вытащить ТЭНу, положить ее на деревянный пол и подать напряжение- больше нимкак не получится.

 4: Большое количество уплотнительных соединений (ТЭНы, фланцы), необходимость постоянного контроля.

Какие соединения и фланцы?

Давно уже люди не научились по нормальному сами электрокотлы делать- просто и надежно.

В той конструкции что я применяю- всего одна большая гайка, куда вкручивается одно/трехфазный ТЭН- ВСЕ.

Нет больше никаких фланцев и уплотнительных соединений. Есть только подходящие трубы отопления так же как и в случае с индукционным котлом.

5: Большое количество электрических контактов (выводы ТЭНов), находящихся в зоне действия высокой температуры, требуется постоянное поддержание хорошего электрического контакта (подтяжка и т.д.), что усложняет конструкцию.

Очень интересно… А что- на трехфазный индукционный котел идет меньше проводов? Да нет, столько же.

Три фазы- три катушки в индукционном котле, у каждой катушки по два вывода, итого- шесть контактных соединений. И тоже требуется “поддержание хорошего электрического контакта…”

Из моей практики кстати- с этим никаких проблем не возникает. Используйте главное медный провод нужного сечения и при подключении хорошо протяните контакт.

6: “из-за высокой ваттной нагрузки на поверхности ТЭНа происходит интенсивное отложение накипи и засорение котла и системы шламом, осыпавшимся с ТЭНов”.

Кто не понял что такое высокая ваттная нагрузка- посмотрите как греется вода в электрическом чайнике, это она и есть.

Только электрокотел то надо правильно выбирать.

Элементарное включение двух ТЭН последовательно на 380- и нет никакой ваттной нагрузки.

К тому же сейчас практически всегда электрокотел делают с циркуляционным насосом и вода вполне успевает отводить тепло от ТЭНы.

К тому же эта проблема актуальна только для очень мощных и коротких ТЭН. Если ТЭНу выбрать правильно- никакой проблемы с ваттной нагрузкой не будет.

По поводу засорения котла и отложения накипи- не все так страшно. Это же не проточный водонагреватель и отопление- это закрытая система. Конечно, за период работы небольшой налет на ТЭН образуется, но именно небольшой и именно налет, а не корка накипи.

И это почти никак не влияет на эффективность работы ТЭН.

Стоимость индукционного котла

Как вам такая цифра: индукционный котел мощностью 7 кВт –  30- 40 тыс.рублей в зависимости от производителя.

Трехфазная 9-киловаттная ТЭНа стОит максимум 1000 руб. Даже если вы будете ее раз в год менять (что маловероятно- на самом деле гораздо реже) то этих денег хватит на 40 лет.

Себестоимость самодельного электрокотла даже если учитывать современную цифровую автоматику- не превысит 10 тыс. руб.

Сами посчитайте: ТЭНа- ну пусть 1000 руб.; цифровой электронный блок автоматики- за 3000 можно хороший взять; на пуско-защитную аппаратуру еще 1000 уйдет,

остается 5000- на них надо купить обрезок железной трубы диаметром 100-120 мм и отводы для подсоединения труб отопления, сколько это точно стОит я не знаю, можно и из металолома сделать- вообще даром, плюс услуги сварщика- вот вам в себестоимость электрокотла.

30 тысяч рублей очень приличная сумма, за это вы получаете электронагреватель у которого преимущество в том, что из-за сильной вибрации внутри него НЕ образуется накипь, и еще одно- не нужно время на разогрев нагревательного элемента- нагрев начинается моментально.

Вывод такой: у индукционных котлов по моему мнению нет таких уж явных преимуществ, что бы отдавать за них такие деньги. Лично я буду для себя делать электрокотел на тэнах.

Но это только мое мнение, не более того, а пользоваться или нет индукционными нагревателями у себя дома- решать конечно же вам самим, уважаемые читатели моего сайта.

Расскажите и вы- знакомы ли вы с применением индукционных котлов для отопления дома?

Что вы думаете по поводу их эффективности? Может я в чем то ошибаюсь по вашему мнению? Напишите в комментариях. мне очень важно знать ваше мнение!

 

Узнайте первым о новых материалах сайта!

Просто заполни форму:

 

Ваш e-mail: *
Ваше имя: *

Комментариев: 376

  1. Полностью согласен если 1квт равен 860ккал, то топи хоть кизяком но истратишь столько сколько требуется, а выбор модели котельной у каждого зависит от многих объективных и субъективных причинах.

  2. @ Дмитрий:
    для одаренного энергетика: по своей сути кпд не может быть больше 100%. кпд теплового насоса 20%. а к открытым системам кпд не применим .

  3. серж говорит, что:

    кпд не может быть больше 100%. кпд теплового насоса 20%. а к открытым системам кпд не применим .

    Простыми словами- КПД это отношение сколько система выделила (преобразовала) энергии к тому, сколько она получила.

    Возьмем ТЭН- КПД практически 100%, всю получаемую электроэнергию преобразует в тепловую.

    Теперь берем тепловой насос. Тут не все так просто.

    КПД может быть больше 100% но это смотря как считать.

    Если брать отношение полученного тепля к затраченной электоэнергии- то конечно будет цифра более 100%.

    Если же считать не только затраченную электроэнергию, но и ту энергию которую получил тепловой насос от теплоотдатчика с низкой температурой- то КПД будет гораздо меньше 100%, и может быть как сказал Серж- и все 20%…

    Ну а если уж совсем все по научному… =)
    Тогда у теплового насоса есть такой показатель эффективности- коэффициент трансформации (коэффициент преобразования), он считается как раз как и имел ввиду Дмитрий- отношение выделяемого тепла к затраченной электроэнергии и колеблется от 2 до 5 =)

    Серж может вы еще что добавите? Интересная тема разгорелась, надо ее наверное на форум перевести =)

  4. @ admin:
    Андрей, прочитав статью сильно разочаровался в вашем показном профессионализме. Да словечки вроде подходят под профессиональный слэнг, только опыта – одной из составляющих мудрости, не хватает.

    Итак, я купил и установил себе котел ВИН 10 квт – 3 фазный.
    Первые впечатления:
    Мои: мощь, скорость разогрева, экономичность!
    Сантехники: имеют огромный более 20 лет опыт установки отопительных котлов и разводки отопительных коллекторов. ну в общем в профессионализме я не сомневался и минуты после первого знакомства.
    Они сказали что он сравним с газовым котлом по производительности и уступает ему всего каких то 5-10%. Самое главное в нем это скорость нагрева воды и следствием этого всего скорость обогрева дома.

    у моего дяди есть котел на даче, так после того когда он его включил прошло больше часа а в доме так тепло и не стало. причем была осень, котел – новый тэновый импортный, не интересовался фирмой потому что, я принял решение для себя что тэновый ставить не буду точно, либо комби либо онли электро индукция. выбрал индукцию и не прогадал. а Ваша предвзятость к ВИНу просматривается всю статью, как будто заказная или вас кто то обидел – не дали эксклюзив к примеру. И вот каку такую написали.

    В общем прежде чем писать такое попробовали бы сами сделать нечто похожее.

    Удачи

  5. Сначала хотел удалить этот комментарий из-за полного бреда, потом решил оставить что бы люди почитали =)
    Рустам говорит, что:

    Андрей, прочитав статью сильно разочаровался в вашем показном профессионализме.

    Рустам, во первых- мое имя Михаил =)
    Во-вторых не вам судить о моем профессионализме :(
    В третьих- электрокотлы подключают электрики а не сантехники как у вас, а ВИН- это то же разновидность электрокотла.
    В четвертых- все что вы написали по поводу скорости нагрева воды в отоплении у ВИНа как преимущество его использования- это полный БРЕД!!!

    Скорость нагрева воды никаким образом НЕ ВЛИЯЕТ на экономию электроэнергии!!! Отсюда вывод- ваши сантехники полные ДИЛЕТАНТЫ в этом вопросе. Пусть лучше гайки дальше крутят чем такое говорить…
    Рустам говорит, что:

    у моего дяди есть котел на даче, так после того когда он его включил прошло больше часа а в доме так тепло и не стало. причем была осень, котел – новый тэновый импортный, не интересовался фирмой

    Пример с вашим дядей меня просто рассмешил :-D как впрочем и весь ваш комментарий…
    Ну если вы совершенно в этом не разбираетесь то зачем тут выставляете себя полным неучем и дилетантом?
    Написали бы просто- да, я купил и установил ВИН, он мне нравится, отапливает хорошо ну и т.д.
    Так нет же вы начали сравнивать системы отопления от ВИНа и от ТЭНового котла причем совершенно не разбираясь в этом вопросе…
    :-D
    Рустам говорит, что:

    а Ваша предвзятость к ВИНу просматривается всю статью, как будто заказная или вас кто то обидел

    На обиженных воду возят ;)
    Не вы первый меня обвиняете в том что я написал РЕАЛЬНОЕ сравнение индукционных и ТЭНовых котлов. А еще некоторые обвиняяют меня в том, что я получаю деньги за рекламу электрокотлов Phroterm :-D
    Но должен таким как вы сказать что я высказал свое МНЕНИЕ! Или я не имею на это права?
    А вы создайте СВОЙ сайт и пейте там дифирамбы индукционным котлам сколько хотите, расхваливайте эту их пресловутую экономию в 50% =-O
    И кстати это не мое мнение, это мнение многих реальных профессионалов энергетиков и электриков, что вся эта пресловутая экономия электроэнергии при применении индукционного котла- чистый развод, блеф и маркетинговый ход производителя.
    Может вы и их тоже обвините в непрофессионализме? Могу ссылочку дать- весело пообщаетесь =)

  6. На профессионалах.ру я уже писал товарищу который продает индукционные котлы ( защищенные патентом), так там на 100 кв. жилой дом ему хватает мощности ВИН-5 :-D при стоимости 170000$!!!!!, в моем посте выше я уже писал 1квт = 860ккал и ты в любом случае их истратишь(законы физики никто не отменял), если судить по рекламе котлов ВИН, то в этом случае тепловая мощность зданий не играет абсолютно ни какой роли! Рустам при чем в данном случае скорость нагрева котла, допустим ваша отопительная система не готова отдать ту тепловую энергию, которую выработал котел за этот промежуток времени,виновата котельная?! Экономия топлива происходит суммарно от многих факторов, но основной это теплоизоляция вашего здания.Если вам интересно задавайте вопросы с радостью на них отвечу, я занимаюсь теплоэнергетикой более 15 лет.С уважением.

  7. Для примера можно сравнить два абсолютно одинаковых кулера которые автоматически поддерживают температуру воды. Только один будем нагревать ТЭНами, а второй- индукционными (вихревыми) токами. *JOKINGLY*
    Мощность одинаковая, пусть будет 1 кВт. *DANCE*
    Включаем, пошел нагрев. Пусть даже индуционный нагрев произошел быстрее- это не важно, первоначальный нагрев нас не интересует, важно дальнейшее поддержание температуры в кулере в заданных пределах (например 95 гр.С)
    После нагрева до 95 гр. терморегуляторы выключят оба кулера- отсюда и начнем сравнение.

    Сейчас самое интересное: когда терморегулятор снова включит нагрев? Правильно, когда вода остынет до определенной температуры, например до 80 гр.С =)

    А остывать она будет одинаково по времени что в первом, что во втором кулере- они же по условию у нас одинаковые! Соответственно и теплопотери будут тоже одинаковые. =)

    Пусть индукционный нагрев нагревает воду за 10 мин., а ТЭНовый- за 20 мин., а остывает вода до 80гр. за один час. 8)

    Несложно посчитать что в таком случае за 24 часа индукционный нагрев включится 21 раз и по времени это составит 21раз*10мин=210мин=3,5 часа
    а затраченная мощность составит 3,5кВт/ч ;)

    При этом на ТЭНах кулер будет нагреваться медленее (ну куда им до вихревых токов!) и за 24 часа он включится 18 раз по 20 мин.=360мин=6 часов =)

    Потребленная мощность из сети составит 6 кВт/ч!!! =-O

    Вот оно!!! Индукционный кулер экономичнее оказался в 1,7 раза или на 58,3%!!! Это же круто, здОрово, прекрасно и великолепно! *DANCE*

    Именно на это и “бьют” производители индукционных котлов… =)

    А ошибочку не заметили? Я пока помолчу… *CRAZY*

  8. А с кера ли 18 раз? он вклчится а это ведь не по феншую получается как и 21 раз

  9. Уважаемый Михаил! Вы напрочь забыли про объем теплоносителя то бишь вода в данных кулерах =-O

  10. Вячеслав говорит, что:

    Уважаемый Михаил! Вы напрочь забыли про объем теплоносителя то бишь вода в данных кулерах

    А это не важно- при условии что задано время нагрева и остывания. Или я не прав? =)

Комментарии закрыты.