Kotły indukcyjne: rodzaje, przegląd zalet i wad, jak wybrać dobry model

Zalety i wady kotłów indukcyjnych

Ogrzewanie elektryczne to najprostsza alternatywa dla konwencjonalnego ogrzewania za pomocą kotłów gazowych. Prawidłowo zainstalowany system zachwyci konsumentów ciepłem, a urządzenia do ogrzewania indukcyjnego pozwolą liczyć na brak problemów. Przyjrzyjmy się głównym zaletom jednostek indukcyjnych:

• Kompaktowość - kotły te są naprawdę bardzo małe, swoim wyglądem przypominają rurę o dużej średnicy z rurami o mniejszej średnicy (system grzewczy jest podłączony do rur). Chociaż niektórych wzorów przemysłowych nie można nazwać kompaktowymi;
• Sprawność bliska 100% - prawie cała energia elektryczna jest zamieniana na ciepło. Niemniej jednak są jeszcze niewielkie straty, ponieważ na świecie nie ma nic idealnego;
• Długa żywotność - producenci twierdzą, że wynosi co najmniej 20-25 lat. I to prawda, bo nie ma tu tradycyjnych elementów grzejnych;
• Możliwość pracy z dowolnym rodzajem chłodziwa;
• W kotłach indukcyjnych nie tworzy się kamień – dzięki temu korzystnie wypadają one w porównaniu z elementami grzejnymi, na których nadal tworzy się niewielka ilość osadów wapiennych;
• Zwiększona niezawodność - cewka indukcyjna ma przyzwoitą odległość między zwojami, a zwoje są oddzielone od rdzenia niezawodną izolacją. Dlatego nie ma tu nic do złamania. Tylko system zasilania, który zawiera elementy elektroniczne, może ulec awarii;
• Możliwość samodzielnego montażu - nie ma w tym nic skomplikowanego. Tak, i tutaj nie ma żadnych ustawień.

Są też pewne wady:

Prawidłowo i sprawnie zamontowany kocioł indukcyjny to nie tylko ładnie wyglądający obraz, ale także gwarancja długiej i niezawodnej pracy całego układu.

• Wysoki koszt - w domowym systemie grzewczym kocioł indukcyjny stanie się najdroższą jednostką. Ale koszt jest tego wart;
• Wysokie zużycie energii elektrycznej - zapewnia wysokie koszty eksploatacji ogrzewania;
• Bardziej złożona konstrukcja - jest tutaj obwód zasilania, którego nie ma w elementach grzejnych i zespołach elektrod.

Główną wadą są wysokie ceny sprzętu, choć nie ma w tym nic skomplikowanego.

Ponadto, jeśli używasz kotła indukcyjnego o mocy większej niż 7 kW, będziesz potrzebować zasilania trójfazowego - dotyczy to nie tylko indukcji, ale także wszelkich innych elektrycznych urządzeń grzewczych.

Urządzenie i zasada działania kotła

Gdy prąd elektryczny przepływa przez materiał przewodzący, w tym drugim uwalniane jest ciepło, którego moc jest wprost proporcjonalna do natężenia prądu i jego napięcia (prawo Joule-Lenza). Istnieją dwa sposoby spowodowania przepływu prądu w przewodniku. Pierwszym jest podłączenie go bezpośrednio do źródła energii elektrycznej. Nazwiemy tę metodę kontaktem.

Drugi - bezkontaktowy - odkrył Michael Faraday na początku XIX wieku. Naukowiec odkrył, że gdy zmieniają się parametry pola magnetycznego przechodzącego przez przewodnik, w tym drugim pojawia się siła elektromotoryczna (EMF). Zjawisko to nazywa się indukcją elektromagnetyczną. Tam, gdzie występuje pole elektromagnetyczne, będzie prąd elektryczny, a co za tym idzie ogrzewanie, a w tym przypadku bezkontaktowe. Takie prądy nazywane są prądami indukowanymi lub wirowymi lub prądami Foucaulta.

Kocioł indukcyjny - zasada działania

Indukcję elektromagnetyczną można wywołać na różne sposoby. Przewodnik może być poruszany lub obracany w stałym polu magnetycznym, jak to ma miejsce w nowoczesnych generatorach elektrycznych. I możesz zmienić parametry samego pola magnetycznego (natężenie i kierunek linii siły), pozostawiając przewodnik nieruchomy.

Takie manipulacje polem magnetycznym stały się możliwe dzięki kolejnemu odkryciu. Jak Hans-Christian Oersted odkrył w 1820 r., drut nawinięty w formie cewki po podłączeniu do źródła prądu zamienia się w elektromagnes. Zmieniając parametry prądu (siła i kierunek) uzyskamy zmianę parametrów pola magnetycznego generowanego przez to urządzenie. W takim przypadku w przewodzie znajdującym się w tym polu wystąpi prąd elektryczny, któremu będzie towarzyszyć ogrzewanie.

Po zapoznaniu się z tym prostym materiałem teoretycznym czytelnik musiał już sobie wyobrazić ogólnie urządzenie indukcyjnego kotła grzewczego. Rzeczywiście ma dość prostą konstrukcję: wewnątrz ekranowanej i izolowanej termicznie obudowy znajduje się rura wykonana ze specjalnego stopu (można też użyć stali, ale charakterystyka będzie nieco gorsza), zamontowana w tulei wykonanej z materiału dielektrycznego ; szyna miedziana jest nawinięta na tuleję w postaci cewki, która jest podłączona do sieci.

Indukcja kotła po instalacji

Przez dwie dysze rura wcina się w system grzewczy, w wyniku czego przepływa przez nią chłodziwo. Zmienny prąd przepływający przez cewkę wytworzy zmienne pole magnetyczne, które z kolei będzie indukować prądy wirowe w rurze. Prądy wirowe spowodują nagrzewanie ścianek rur i części chłodziwa w całej objętości zamkniętej wewnątrz wężownicy. Aby przyspieszyć ogrzewanie, zamiast jednej rury można zainstalować kilka równoległych rur o mniejszej średnicy.

Czytelnicy świadomi kosztów kotłów indukcyjnych podejrzewali oczywiście, że w ich konstrukcji było coś więcej. W końcu generator ciepła, składający się tylko z rury i kawałka drutu, nie może kosztować 2,5 - 4 razy więcej niż analog elementu grzejnego. Aby grzanie było wystarczająco intensywne, przez cewkę trzeba przepuszczać nie zwykły prąd z sieci miejskiej o częstotliwości 50 Hz, ale o wysokiej częstotliwości, dlatego kocioł indukcyjny jest wyposażony w prostownik i falownik.

Prostownik zamienia prąd przemienny na prąd stały, a następnie doprowadza go do falownika - modułu elektronicznego składającego się z pary kluczowych tranzystorów i obwodu sterującego.Na wyjściu falownika prąd ponownie się zmienia, tylko ze znacznie wyższą częstotliwością. Taki konwerter nie jest dostępny we wszystkich modelach kotłów indukcyjnych, niektóre z nich nadal pracują z częstotliwością 50 Hz. Jednak zastosowanie prądu przemiennego o wysokiej częstotliwości może znacznie zmniejszyć gabaryty urządzenia.

Zasada indukcji elektromagnetycznej

W różnych opisach autorzy wskazują na podobieństwo kotła indukcyjnego z transformatorem. To prawda: cewka z drutu pełni rolę uzwojenia pierwotnego, a rura z chłodziwem pełni rolę zwartego uzwojenia wtórnego i jednocześnie obwodu magnetycznego.

Dlaczego więc transformator się nie nagrzewa? Faktem jest, że obwód magnetyczny transformatora nie składa się z jednego elementu, ale z wielu izolowanych od siebie płyt. Ale nawet ten środek nie jest w stanie całkowicie zapobiec nagrzewaniu. Na przykład w obwodzie magnetycznym transformatora o napięciu 110 kV w trybie jałowym uwalniane jest nie mniej niż 11 kW ciepła.

Opcje wyboru kotłów elektrycznych

W pierwszym etapie należy rozwiązać kwestię wyboru odpowiedniego kotła elektrycznego do ogrzewania. Obecnie producenci oferują szereg modeli różniących się nie tylko cechami konstrukcyjnymi, ale także funkcjonalnością. Dlatego konsument musi znać podstawowe parametry wyboru.

Przed wyborem kotła elektrycznego do ogrzewania domu należy poprawnie obliczyć jego moc. Praca dowolnego systemu zaopatrzenia w ciepło ma na celu zrekompensowanie strat ciepła budynku. Dlatego najpierw należy obliczyć ten najważniejszy parametr. Aby to zrobić, możesz użyć specjalistycznych programów.

Następnie pojawia się pytanie - kupić model fabryczny lub zrobić domowy kocioł elektryczny do ogrzewania. Aby go rozwiązać, eksperci zalecają przeanalizowanie następujących czynników:

• Intensywność urządzenia. Jeśli planujesz stałą eksploatację sprzętu, najlepiej kupić niezawodny, fabryczny kocioł elektryczny do podgrzewania wody. Organizując ogrzewanie pomieszczenia gospodarczego (garażu) lub wiejskiego domku o małej powierzchni, możesz zrobić domowy kocioł;
• Zaopatrzenie w ciepłą wodę. Aby zapewnić ciepłą wodę, konieczne jest zainstalowanie dwuprzewodowego kotła elektrycznego do ogrzewania domu. Problematyczne jest wykonanie tego samemu, ponieważ projekt nie będzie miał odpowiedniego stopnia niezawodności. Instalacja i obliczenie parametrów drugiego obwodu w domu jest prawie niemożliwe;
• Wymiary. Zależą one bezpośrednio od konfiguracji sprzętu i jego mocy. Zaopatrzenie w ciepło małego domu można wykonać za pomocą modeli elektrodowych lub indukcyjnych. Ponieważ wykonanie kotła elektrycznego do ogrzewania domu tego typu jest trudne, wybiera się schematy z elementami grzewczymi;
• Napięcie sieciowe. Zależy od mocy sprzętu. Prawie wszystkie kotły elektryczne do samodzielnego ogrzewania mają moc nie większą niż 9 kW. Umożliwia to podłączenie do sieci 220 V.

Ale dla konsumenta parametrem decydującym jest nadal koszt kotła elektrycznego do ogrzewania akumulatorów. Dlatego ostatnio pojawiło się wiele opcji samodzielnej produkcji tego typu urządzeń grzewczych. Aby jednak porównać kotły elektryczne typu „zrób to sam” do ogrzewania, należy zapoznać się z cechami konstrukcyjnymi i operacyjnymi modeli fabrycznych.

Ujawniamy główny mit ogrzewania indukcyjnego

Ostatnio przestali już mówić, że sprawność przy ogrzewaniu indukcyjnym jest 2-3 razy wyższa niż sprawność kotła grzewczego. Ale zwolennicy kotła indukcyjnego twierdzą, że kocioł z grzałką szybko traci swoje właściwości i przestaje działać, ponieważ na nim rośnie kamień!

Mówią, że w ciągu roku wydajność kotła grzewczego zmniejsza się o 15-20%. Czy to naprawdę?

Tak, rzeczywiście występują osady nieogrzewające, ale nigdy nie należy mylić systemu grzewczego z systemem zaopatrzenia w wodę. Na przykład kamień tworzy się w instalacji wodno-kanalizacyjnej, tak jak tworzy się w czajniku, który codziennie rano widzimy w kuchni. Wiemy, że to nigdy nie przeszkadza w naszej pracy i nie ma wątpliwości, że woda i tak gotuje się w czajniku.

Wręcz przeciwnie, w znanym nam systemie grzewczym zanieczyszczenia rzadko dostają się do wody. Warstwa osadu jest bardzo cienka i nie stanowi znaczącej bariery dla wymiany ciepła.

Jeśli energia gdzieś opuściła sieć, nigdzie nie znika całkowicie. Zamienia się w ciepło absolutne i podgrzewa płyn chłodzący, który z kolei nagrzewa się dokładnie z taką samą wydajnością, jak był wcześniej podgrzewany i jak zawsze będzie podgrzewany. Gdyby tak nie było, dziesiątka zostałaby rozerwana przez nadmiar energii.

Jak tylko pojawi się kamień, wymiana ciepła odbywa się w wyższej temperaturze. Nie można mówić o jakimkolwiek spadku wydajności, bez względu na temperaturę w elemencie grzejnym.

Zasada działania

Zasada indukcji elektromagnetycznej została zidentyfikowana w 1831 roku przez angielskiego fizyka Michaela Faradaya. Na początku XX wieku jego postulat został wprowadzony do produkcji w postaci elementu grzejnego do topienia metali.Okazuje się, że kotły indukcyjne są znane od bardzo dawna i były używane, ale tylko na etapie produkcji.

Zasada działania indukcji elektromagnetycznej opiera się na formowaniu pola elektromagnetycznego, które rozgrzewa dowolny materiał ferromagnetyczny (do którego przyczepia się magnes) umieszczony w centrum tego pola. Tworzenie pola elektromagnetycznego jest łatwe. Wymaga to cewki, najlepiej wykonanej z drutu miedzianego, która jest pod napięciem. To wewnątrz cewki powstaje pole magnetyczne.

Wewnątrz zamontowana jest rura wykonana z dielektryka (nieprzewodzącego prądu elektrycznego), wokół niej nawinięta jest cewka, a wewnątrz montowany jest stalowy pręt.

Jeśli zostanie w nim zainstalowany np. stalowy pręt, to z pewnością nagrzeje się do wysokich temperatur. Na tej zasadzie budowany jest projekt indukcyjnego kotła grzewczego.

A chłodziwo (woda lub płyn niezamarzający) przepływa przez wewnętrzną wnękę rury, myjąc pręt. Pręt nagrzany polem elektromagnetycznym przekazuje ciepło do chłodziwa.

W zasadzie działania kotłów indukcyjnych jest jeden subtelny punkt, który opiera się na prawie Joule'a Lenza. Jeśli zwiększysz opór pręta, możesz zwiększyć jego nagrzewanie. A wzrost odbywa się na dwa sposoby:

• zwiększyć długość i zmniejszyć przekrój;
• zrób to z metalu o wysokiej rezystywności, na przykład z nichromu.

Odniesienie! Metody te są stosowane pojedynczo lub w połączeniu. W ten sposób kontrolowana jest moc kotła.

Odmiany nagrzewnic indukcyjnych do systemu grzewczego

Na rynku dostępne są dwa rodzaje urządzeń.Pierwsza jednostka pracuje z prądami wirowymi do podgrzewania chłodziwa, dostarczając napięcie sieciowe 220 V (50 Hz) do uzwojenia pierwotnego, druga z tymi samymi prądami, ale przesyła napięcie przez falownik. W drugim przypadku jednostka odpowiada za zamianę standardowego napięcia sieciowego na prądy o podwyższonej częstotliwości do 20 kiloherców.

Falownik to urządzenie, które zwiększa sprawność kotła indukcyjnego bez zwiększania gabarytów i wagi sprzętu. Dzięki falownikowi sprzęt pracuje w trybie ekonomicznym. Jest tylko jeden minus - zastosowanie uzwojenia miedzianego, dzięki czemu grzejniki inwerterowe są droższe niż standardowe modele z elementami grzejnymi.

Urządzenia są klasyfikowane według rodzaju materiałów - urządzenia vortex wyposażone są w wymiennik ciepła wykonany ze stopów ferromagnetycznych, kotły SAV posiadają rurowe wymienniki ciepła typu zamkniętego.

Ogrzewanie indukcyjne powstaje za pomocą jednego z rodzajów grzałek:

1. VIN. Kotły inwerterowe Vortex, które przekształcają częstotliwość sieci energetycznej. Kompaktowe i niemasywne urządzenia są wygodnie montowane na ograniczonych obszarach. Urządzenia zawierają wymiennik ciepła wykonany ze stopu ferromagnetycznego, uzwojenie wtórne i obwód magnetyczny reprezentowane są przez wymiennik ciepła i obudowę. Dopełnieniem jednostki jest automatyka sterująca, pompa zasilająca i cyrkulacyjna.

1. SAV. Są to kotły bez falowników, działają na prąd 220 V (50 Hz), który jest podawany do cewki indukcyjnej. Uzwojenie wtórne wygląda jak rurowy stalowy wymiennik ciepła, ogrzewany prądami Foucaulta. Kocioł wyposażony jest w pompę do cyrkulacji chłodziwa. W sprzedaży dostępne są jednostki do pracy z sieci o napięciu 220 V, 380 V.

Główne elementy i rozmieszczenie kotłów

Jeśli schemat kuchenki indukcyjnej jest znany, konstrukcja kotła również nie spowoduje trudności.

Główne szczegóły:

• Podgrzewacz. Jest to rdzeń cewki, który może mieć postać jednej lub więcej rur. Jeśli jest to jedna rura, to jej wymiary są dość duże, równolegle połączona jest siatka rur o mniejszym przekroju.
• Induktor. Rodzaj transformatora z wieloma uzwojeniami. Pierwszym z nich jest dodanie rdzenia, dzięki któremu powstaje pole elektromagnetyczne napędzające prądy wirowe. Uzwojenie wtórne - korpus jednostki, który odbiera prądy i przekazuje ciepło do chłodziwa
• falownik. W kotłach jest VIN, potrzebny jest do zamiany prądu stałego na wysoką częstotliwość.
• Rury rozgałęzione. Elementy do podłączenia sieci ciepłowniczej. Jedna rura jest przeznaczona do dostarczania chłodziwa do ogrzewania, druga - do transportu podgrzanej wody do systemu grzewczego.

Zmniejszenie sprawności kotła elektrycznego

Kolejnym argumentem przy porównywaniu jest to, że kocioł indukcyjny nie traci swojej pierwotnej mocy w okresie eksploatacji. Ale w elemencie grzejnym z powodu tworzenia się kamienia dzieje się to w kolejności rzeczy.

Nawet czasami podawane są obliczenia, według których w ciągu zaledwie jednego roku moc elementu grzejnego spada o 15-20%. Oznacza to, że spada również jego wydajność.

Przyjrzyjmy się temu bliżej.

Sprawność prawie każdego kotła elektrycznego przekracza 98%. A nawet kotły pracujące na prądach o ultrawysokiej częstotliwości od 25 kHz wzwyż, co może się dla Ciebie zmienić? Dodaj dodatkowe półtora procenta, ale jednocześnie podskocz cenę o 100%?!

Jeśli chodzi o osady na elemencie grzewczym, są one naprawdę obecne.

A co się dzieje, gdy nie ma stałego dopływu zanieczyszczeń? Na elemencie grzejnym może osadzać się niewielka warstwa osadu, jednak:

ta warstwa nie jest wystarczająco gruba

w żaden sposób nie przeszkadza w przekazywaniu ciepła

W związku z tym kocioł w żaden sposób nie traci swojej pierwotnej wydajności.

Oznacza to, że zarówno na czystym, jak i brudnym elemencie grzejnym przenoszona jest ta sama ilość energii, tylko w różnych temperaturach.

Jak wybrać urządzenie grzewcze

Wybierając kocioł inwerterowy do ogrzewania warto wziąć pod uwagę wiele czynników.

Przede wszystkim musisz zwrócić uwagę na jego moc. Przez cały okres eksploatacji kotła parametr ten pozostaje niezmieniony. Uwzględnia się, że do ogrzania 1 m2 . potrzeba 60 W

Dokonanie obliczeń jest bardzo proste. Konieczne jest dodanie powierzchni sal balowych i pomnożenie przez wskazaną liczbę. Jeśli dom nie jest ocieplony, lepiej wybrać mocniejsze modele, ponieważ wystąpią znaczne straty ciepła.

Uwzględnia się, że do ogrzania 1 m2 potrzeba 60 watów. Dokonanie obliczeń jest bardzo proste. Konieczne jest dodanie powierzchni sal balowych i pomnożenie przez wskazaną liczbę. Jeśli dom nie jest ocieplony, lepiej wybrać mocniejsze modele, ponieważ wystąpią znaczne straty ciepła.

Ważnym czynnikiem są cechy działania domu. Jeżeli służy tylko do zamieszkania czasowego, to nie ma potrzeby stałego utrzymywania temperatury w lokalu na danym poziomie. W takich przypadkach można całkowicie obejść się z jednostką o mocy nie większej niż 6 kW.

Przy wyborze należy zwrócić uwagę na konfigurację kotła. Wygodna jest obecność elektronicznej jednostki programowej z termostatem diodowym. Dzięki niemu można ustawić urządzenie na kilka dni, a nawet tydzień wcześniej

Dodatkowo w obecności takiej jednostki możliwe jest sterowanie systemem na odległość. Umożliwia to wstępne ogrzanie domu przed przyjazdem.

Dzięki niemu można ustawić urządzenie na kilka dni, a nawet tydzień wcześniej. Dodatkowo w obecności takiej jednostki możliwe jest sterowanie systemem na odległość. Umożliwia to wstępne ogrzanie domu przed przyjazdem.

Ważnym parametrem jest grubość ścianek rdzenia. Od tego będzie zależeć odporność elementu na korozję. Tak więc im grubsze ściany, tym wyższa ochrona. Są to główne parametry, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze urządzenia i konstruowaniu systemu grzewczego. Jeśli cena jest nie do zaakceptowania, możesz użyć analogów lub samodzielnie zbudować kocioł. Aby to zrobić, wystarczy mieć określoną wiedzę i umiejętności.

Jak działa nagrzewnica indukcyjna?

Bardzo prosta. Do cewki przykładamy napięcie robocze. W cewce powstaje pole elektromagnetyczne. Czytamy uważnie – oto esencja jego pracy:

Pole elektromagnetyczne indukuje prądy Foucaulta lub prądy wirowe w rurze grzewczej i metalowa rura zaczyna się nagrzewać.

Jeśli ktoś nie wie, obwód magnetyczny transformatora jest specjalnie rekrutowany z wielu cienkich płyt ze stali elektrotechnicznej, odizolowanych od siebie.

Odbywa się to właśnie w celu uniknięcia strat energii spowodowanych nagrzewaniem przez prądy wirowe.

Faktem jest, że im bardziej masywny przewodnik, tym bardziej będzie się nagrzewał od prądów Foucaulta, z kolei siłę prądów wirowych można zwiększyć o szybkość zmiany strumienia magnetycznego.

Czy wiesz, że transformator mocy? napięcie 110 kV włączone na biegu jałowym, nawet bez obciążenia, uwalniana jest moc cieplna około 11 kilowatów?

Wynika to głównie z działania prądów wirowych, które podgrzewają obwód magnetyczny, na którym osadzone są uzwojenia pierwotne i wtórne.

Jednocześnie obwód magnetyczny jest laminowany, a gdyby był stały, to straty ciepła wzrosłyby wielokrotnie!

A transformator po prostu spaliłby się z przegrzania.

Na tej samej zasadzie działa indukcyjny kocioł elektryczny i rura stalowa z przepływającą wewnątrz wężownicy wodą bardzo się nagrzewa, ALE!- dzięki cyrkulacji wody ciepło ma czas na odprowadzenie z rury do instalacji grzewczej i przegrzanie nie występuje.

Ale czy może być bardziej ekonomiczny w porównaniu z kotłami elektrycznymi na elementach grzewczych? Po co?

Tutaj zastanówmy się najpierw bez analizowania i porównywania tych dwóch typów kotłów:

Mieć dom

Nie ma znaczenia co i nie ma znaczenia gdzie. Choć pod wodą, nawet na Everest. Ten dom ma straty ciepła 6 kilowatów

Ten dom ma straty ciepła 6 kilowatów.

Przez ściany, przez okna, przez sufit itp. - ciepło jest tracone i aby utrzymać stałą temperaturę, te straty ciepła muszą zostać wyrównane, a do tego oczywiście potrzeba również 6 kilowatów ciepła.

I nie ma znaczenia, gdzie i jak to ciepło jest odbierane, ta energia cieplna to 6 kilowatów - nawet spalić ogień, nawet gaz, nawet benzynę, najważniejsze jest to, aby te niezbędne kilowaty ciepła zostały uwolnione!

Teraz najważniejsza rzecz:

aby ogrzać taki dom, będziesz potrzebować zarówno nagrzewnicy indukcyjnej, jak i kotła elektrycznego na elementach grzewczych - mimo wszystko moc wynosi również co najmniej 6 kW.

Innymi słowy, kocioł po prostu zamienia energię elektryczną na energię cieplną.

A jak on to robi, nie ma absolutnie żadnego znaczenia, bo dla nas najważniejsze jest to, żeby w domu było ciepło.Energia jest po prostu przekształcana z jednej formy w drugą, z elektrycznej w termiczną. A jeśli kocioł przydzielił ciepło na 6 kW, to pobrał z sieci co najmniej taką samą ilość energii elektrycznej, a biorąc pod uwagę, że sprawność kotłów nie wynosi 100%, to z sieci zużywa się nawet trochę więcej energii

A jeśli kocioł przydzielił ciepło na 6 kW, to pobrał z sieci co najmniej taką samą ilość energii elektrycznej, a biorąc pod uwagę, że sprawność kotłów nie wynosi 100%, to z sieci zużywa się nawet trochę więcej energii

Energia jest po prostu przekształcana z jednej formy w drugą, z elektrycznej w termiczną. A jeśli kocioł przydzielił ciepło na 6 kW, to pobrał z sieci co najmniej taką samą ilość energii elektrycznej, a biorąc pod uwagę, że wydajność kotłów nie wynosi 100%, to z sieci zużywa się jeszcze więcej energii.

Może wtedy sprawność kotła indukcyjnego jest wyższa? Według producentów wartość ta sięga 98%.

To samo dotyczy kotła elektrycznego z elementami grzewczymi. Ich sprawność sięga 99%.

Pomyśl sam - gdzie jeszcze może pójść energia w grzałce, poza tym, jak wyróżnić się w cieple?

Cała energia pobierana z sieci elementów grzejnych jest zamieniana na energię cieplną. Wziąłem 5 kW - przydzieliłem 5 kW ciepła.

Wziąłem 100 kW - przydzieliłem 100 kW ciepła. No może trochę mniej jeśli weźmiemy pod uwagę straty energii w rezystancji nieustalonej na zaciskach grzałki, ale znowu ta strata energii jest uwalniana w postaci ciepła (zacisk się nagrzewa) i w przewodach zasilających.

Ale co z zaciskami, że przekrój przewodu jest taki sam pod względem parametrów zarówno dla indukcyjnego kotła elektrycznego wirowego jak i elementu grzejnego.

Mechanizm działania dopływu ciepła z płyty indukcyjnej

Konstrukcja kotła oparta jest na wzbudnikach elektrycznych, zawierają 2 zwarte uzwojenia. Uzwojenie wewnętrzne przekształca przychodzącą energię elektryczną w prądy wirowe.W środku jednostki pojawia się pole elektryczne, które następnie wchodzi do drugiej cewki.

Element wtórny działa jako element grzejny jednostki dostarczającej ciepło i korpusu kotła.

Przenosi energię, która pojawiła się na nośniku ciepła systemu do ogrzewania. W roli nośników ciepła przeznaczonych do takich kotłów wykorzystują specjalistyczny olej, przefiltrowaną wodę lub płyn niezamarzający.

Na wewnętrzne uzwojenie grzałki wpływa energia elektryczna, która przyczynia się do pojawienia się napięcia i powstania prądów wirowych. Odebrana energia jest przekazywana do uzwojenia wtórnego, po czym rdzeń jest podgrzewany. Gdy nastąpi nagrzanie całej powierzchni nośnika ciepła, przekaże on przepływ ciepła do urządzeń grzewczych.

Jak działa indukcyjny kocioł grzewczy

Przypomnij sobie fizykę szkolnego programu nauczania. Jeżeli przewodnik ferromagnetyczny zostanie umieszczony w zmiennym polu elektromagnetycznym, to energia pola elektromagnetycznego nieodwracalnie przekształci się w energię cieplną tego przewodnika. Fizykę procesu opisują dwa prawa Maxwella i prawo Lenza-Joule'a, które nas tu nie interesują.

Oznacza to, że jeśli przez cewkę (cewka indukcyjna) przepływa prąd przemienny, to energia elektryczna cewki indukcyjnej zostanie bezstykowo przeniesiona na energię cieplną przewodnika umieszczonego w polu cewki. Następnie przewód może być używany jako element grzejny systemu grzewczego.

W tej zasadzie ważne jest słowo „bezdotykowy”. Oznacza to, że w tym systemie nie ma strat spowodowanych rezystancją grup styków i przewodów.

Dlatego kotły elektryczne indukcyjne są uważane za najbardziej ekonomiczne (bardzo wysoka sprawność).