Jak funguje indukční kotel?
Efekt elektromagnetické indukce, který objevil Michael Faraday v roce 1831, našel praktické uplatnění v ocelářských pecích o 70 let později.
Proces zavádění indukčních zařízení do života je nyní stejně obtížný.
Používání elektřiny k vytápění je ze své podstaty drahé. Náklady na elektřinu jako zdroj tepla nemohou konkurovat motorové naftě a zemnímu plynu. Zůstává opodstatněné, pouze pokud ve venkovských chatách a venkovských domech neexistuje žádná alternativa.
Elektrická topná zařízení jsou oblíbená díky vysoké účinnosti indukční kotle. Účinnost se blíží 99 %. Spotřebovaná elektrická energie se zcela přemění na tepelnou energii.
Princip
Fyziku si můžete připomenout sledováním videa:
Provoz indukčního kotle je založen na účinku elektromagnetické indukce, nebo spíše na indukčním ohřevu ferimagnetických prvků, které přenášejí tepelnou energii do chladicí kapaliny.
Konstrukčně je ohřívač vody transformátor ve svařovaném kovovém pouzdře. Primární okruh je induktor umístěný v utěsněném prostoru. Sekundární vinutí (jádro) je uzavřený řetězec trubek různých průměrů, které jsou naplněny chladicí kapalinou.
Při napájení elektřinou cívka generuje magnetické pole, v jehož důsledku se ve vnitřním obvodu indukují proudy, které způsobují zahřívání jádra az něj chladicí kapaliny.
Jako chladicí kapalinu lze použít jakoukoli kapalinu: vodu, olej nebo nemrznoucí kapalinu.
Induktor je umístěn v utěsněném prostoru a nemá přímý kontakt s chladicí kapalinou. Indukční kotel nemá topné těleso a elektrodu, na které se může tvořit vodní kámen a usazeniny. Chladicí kapalina je přiváděna do kotle ve spodní části, pod vlivem magnetického pole se rychle zahřívá a je přiváděna do topných radiátorů. Velká kontaktní plocha poskytuje významný objem současně ohřívané kapaliny.
Klasifikace
Indukční kotle jsou klasifikovány podle:
- Frekvence pracovního proudu.
- Napětí – 220V nebo 380V.
- Napájení.
Kotle s indukčním ohřevem chladiva proudem o průmyslové frekvenci 50 Hz dostaly zkratku SAV, kotle s vysokofrekvenčním (až 10 kHz) proudem – VIN – vířivý indukční ohřívač. Použití invertoru umožnilo zmenšit rozměry kotlů a zvýšit jejich produktivitu. Při stejném výkonu uvolňuje VIN o 20 % více tepelné energie a chladicí kapalina se ohřívá rychleji.
Výhody
- Kompaktnost.
- Snadná instalace a údržba.
- Autonomie.
- Maximální účinnost.
- Vysoká spolehlivost.
- Možnost použití různých chladicích kapalin.
- Bez měřítka.
- Trvanlivost.
- Nevznikají zplodiny spalování, není potřeba instalovat komíny.
Omezení
- Vysoká cena
- Velká hmotnost
- Nutnost instalovat další zařízení
Výpočet výkonu
Orientační výpočet potřebného výkonu kotle si můžete udělat sami. Chcete-li to provést, musíte vzít počáteční hodnotu jako 60 W na 1 metr čtvereční plochy domu, ale praktičtější je provádět výpočty s počáteční hodnotou výkonu 1 kW na 10 m². Taková rezerva zajistí provoz kotle v optimálním režimu bez maximálního zatížení.
Instalace a připojení
Instalace indukčních kotlů je poměrně jednoduchá. Nejsou potřeba žádné výkresy. Kotle jsou hotovým továrním výrobkem a instalace nevyžaduje speciální dovednosti.
Je třeba dodržovat několik pravidel:
- Instalace se provádí v uzavřeném topném systému.
- Instalace dodatečného vybavení se provádí v pořadí doporučeném v pasu.
- Kotel je umístěn přísně svisle.
- S ohledem na velkou hmotnost zajistěte spolehlivé ukotvení držáků.
- Instalaci provádějte s doporučenými vůlemi – 300 mm po stranách, 800 mm nahoře a dole.
Správná instalace indukčního kotle zajistí efektivní provoz topných radiátorů a vodou vyhřívaných podlah.
Praktické rady
Abyste předešli případným rezonančním vibracím, připevněte kotel ke stěně pomocí pryžových těsnění.
Připojení k otopné soustavě se provádí standardními kovoplastovými nebo plastovými trubkami a tvarovkami.
- Horní potrubí kotle je připojeno k přívodnímu potrubí chladicí kapaliny;
- Spodní potrubí je připojeno k vratnému potrubí;
- Nejdále 800 mm od výstupního potrubí je instalována pojistná skupina: pojistný ventil, manometr a vzduchový ventil;
- Doporučuje se přeskočit posuv vpřed a vzad. V případě nouze malý okruh zabrání přehřátí kotle.
- Na vratném potrubí je postupně namontována expanzní nádrž, filtr usazovací nádrže, hrubý filtr, oběhové čerpadlo a snímač průtoku, který reguluje cirkulaci chladicí kapaliny. Zajistí vypnutí kotle při zastavení cirkulace.
- Hlavní pozornost by měla být věnována elektrickému vedení – přizpůsobení průřezu vodičů a připojovacích bodů. Ujistěte se, že je kotel připojen k zemní smyčce.
Údržba indukčního kotle
Kotel nevyžaduje častou údržbu. Jediným požadavkem je kontrola spolehlivosti elektrického připojení, uzemnění a hladiny chladicí kapaliny v systému.
Praktické rady
Před zapnutím kotle zkontrolujte, zda v systému není vzduch. Přísně dodržujte pořadí zapínání zařízení: oběhové čerpadlo musí být zapnuto jako první.
Zařazení tepelného akumulátoru do systému zvyšuje účinnost indukčního kotle a umožňuje hospodárnější využití elektřiny.
Výkon
Indukční kotle jsou ideální pro vytápění venkovského domu při absenci alternativních zdrojů tepla. Autonomie a provozní bezpečnost ospravedlňují vysoké náklady. Použití nemrznoucí směsi jako chladicí kapaliny ochrání systém před zamrznutím během výpadků proudu v nepřítomnosti vlastníků.
DIY indukční kotel
Srovnávací tabulka cen indukčních kotlů a kotlů s termoelektrickým ohřívačem (TEN) nemluví ve prospěch prvního jmenovaného. Ale výše popsané výhody povzbuzují řemeslníky k výrobě indukčních kotlů vlastníma rukama. Nejen, že si tak otestujete své schopnosti, ale také výrazně ušetříte za vytápění vašeho domova.