Эффективность индукционного котла отопления

Индукционный котел в сравнении с ТЭНовыми котлами, расчет экономической эффективности эксплуатации

Индукционный котел применяется как источник получения дешевого тепла в системах отопления и горячего водоснабжения для бытовых и технологических нужд

Котлы работают на токах промышленной частоты (50 Гц), и напряжении 220 или 380 вольт. Благодаря своим техническим и потребительским качествам по всем показателям соответствуют современным требованиям электробезопасности, пожаробезопасности, санитарно - гигиеническим, и экологическим нормам. В отличие от оборудования работающего на сжигании сырья, не загрязняет воздух, нет необходимости складирования и хранения топлива, нет проблемы по утилизации отходов, отсутствуют затраты на заработную плату обслуживающему персоналу.

При выборе газового котла в качестве отопительной установки от Вас потребуют проект, разрешение на строительство, массу согласований в местной газовой службе, аттестацию в органах Ростехнадзора, все это хлопотно, долго и очень дорого. В итоге газ, даже если он есть по близости, очень дорог и не каждому по карману. Твердое и дизельное топливо не актуально, накладно и не экологично. Доступна только электроэнергия. Возможно ли экономично обогревать дом при помощи электрических котлов? Мы считаем, что такая возможность существует.

Рассмотрим ситуацию, когда у вас уже готова вся отопительная система, батареи закреплены, трубы проложены, расширительный бак, гребенки, все готово. Необходимо определиться с «сердцем» отопительной системы. Какой электрический котел выбрать?

Посчитаем экономику при эксплуатации индукционного нагревателя и ТЭНового котла:

Для примера у Вас частный дом 240 кв. м., высота потолков 3 метра, правильно утепленный клееный брус, пластиковые окна, утепленные полы, крыша и т. д.

Исходные данные жилого дома и климатические условия:

Общая обогреваемая площадь 240 м² или (720 м³).

Самый холодный период (t),-34°С (СНиП).

Средняя температура за отопительный период составляет - 5,6 °С.

Температура в доме +25°С.

Тариф оплаты электропотребления (2,70), руб./кВт.

Отопительный период 222 дня (СНиП).

Мощность индукционного нагревателя - 20 кВт.

Итак, выбираем между ТЭНовым и индукционным котлом.

Ионные и электродные котлы не рассматриваем. С точки зрения безопасности эксплуатации и эффективности, данное изделие доживает свой век на рынке отопления.

Для отопления дома 240 м² или (720 м³) установим ТЭНовый котел мощностью 24 кВт 380 Вольт.

Данный выбор обусловлен тем, что ТЭНовый котел в процессе эксплуатации значительно теряет свою эффективность, за счет падения КПД.

Вихревой индукционный нагреватель установим мощностью 20 кВт 380 Вольт.

Индукционный котел не теряет эффективности при эксплуатации, и его КПД 98% не падает.

Первоначальные затраты на покупку котла:

Стоимость ТЭНового котла 24 кВт 380 Вольт с системой управления составляет в среднем 35 000 - 40 000 руб.

Стоимость Вихревого индукционного нагревателя мощностью 20 кВт 380 Вольт с системой управления составляет в 60 000 руб.

Разница в цене почти 70 %, могут ли быть оправданы такие вложения? Что такое ТЭН?

С трубчатыми электрическими нагревателями мы знакомы с детства, - это и утюг, и чайник, и электроплитка. Внутри металлической трубки спираль в изоляторе определенного сопротивления, в процессе эксплуатации подверженная постоянной тепловой нагрузке до +600 °С. В старой лампочке накаливания принцип тот же, и со временем она выходит из строя по причине перегоревшей спирали. ТЭН можно сделать лучше или хуже, но в любом случае век его службы недолог.

Погруженный в воду ТЭН, становится причиной еще одной беды - образования накипи. Отложения накипи на стенках труб снижают скорость прохода теплоносителя или вовсе его блокируют. Образование накипи на ТЭНе толщиной 1 микрон, - это потеря 20% мощности от номинала.

Как показывает практика, один год эксплуатации ТЭНового котла - это минимум 20% потери тепловой мощности. А с каждым последующим годом эти потери только возрастают.

Что такое индукционный котел ?

Вокруг любой катушки, по которой протекает переменный ток, образуется переменное магнитное поле. Эффект объясним и понятен. Если в это поле поместить электропроводящий материал, то в нем возникают индукционные токи (токи Фуко), которые разогревают этот материал. Если материал ферромагнитный, то его постоянное перемагничивание делает процесс нагрева очень эффективным. Конструктивные размеры, форма индуктора и труб подобраны таким образом, что образовавшаяся за счет вихревых токов тепловая энергия, выделяемая в трубах вокруг индуктора, и энергия от перемагничивания этих труб передается теплоносителю и уходит в систему отопления или Г В С.

Проще говоря - это лабиринт труб, на который особым образом «идет» индуктор - трансформатор. За счет электромагнитного поля индуктор быстро и очень эффективно нагревает сердечник, который в свою очередь нагревает теплоноситель. В такой конструкции нечему «перегорать». Сердечник выполнен из ферромагнитной стали толщиной до 10 мм, срок эксплуатации такого котла может достигать 30 лет.

Накипь котла

Сейчас на рынке активно продвигаются различные системы гидромагнитной защиты воды ГМС.

Не будем на них останавливаться. Скажем лишь, что индукционные нагреватели, конструктивно и принципиально вбирают в себя преимущества ГМС, но обладают и дополнительными свойствами водоподготовки. Микровибрация с частотой 50 Гц внутри котла так же обеспечивает максимальную защиту от накипи.

Давайте считать дальше и прикинем затраты хотя бы на 4 года вперед.

Первый год эксплуатации ТЭНового котла

Купили и установили ТЭНовый котел - 24 кВт, 30 000 руб. Среднемесячная температура в самый холодный месяц улице -20°С. Среднемесячная температура за отопительный сезон 222 дня или 7 месяцев составляет -5,6°С. Сколько придется платить за электрическое отопление?

Новый ТЭНовый котел в первый год эксплуатации работает достаточно эффективно. Для обогрева 240 м² площади весь отопительный период он будет работать в среднем суммарно- непрерывно, 10 часов в сутки. Работать циклично, т.е. включился, подогрел до заданной температуры, выключился и т.д.

Считаем, 24 кВт умножить на 10 часов в сутки, умножить на 30 дней, умножить на тариф 2,70 рубля за кВт. Итого: 19 440 рублей в месяц. Или в целом за отопительный сезон 136 080 рублей.

Второй год эксплуатации

Для ТЭНа второй отопительный сезон означает потерю мощности ≈ 15%. Для отопительного котла это означает, что он будет работать дольше, чтобы достичь заданной температуры в помещении и, соответственно затратит больше электричества. Другими словами потреблять из сети 24 кВт., а в систему отдавать тепла 20,4 кВт.

В этом режиме суммарно-непрерывная работа составит в среднем 11,5 часов. Проводим те же расчеты. Теперь платим в месяц 22 356 рублей, а за отопительный сезон заплатим 156 492 рублей.

Третий год эксплуатации

ТЭН «проседает» еще на 20%, включается на 13,8 часа, сжигает в месяц 26 827 руб. и 187 790 руб. за сезон. Другими словами потребляет из сети 24 кВт, а в систему отдает тепла 16,3 кВт.

Четвертый год.

Еще 20%, 16,5 часов ежедневно, в месяц уже 32 076 рублей, за сезон 224 532 руб.

Другими словами потребляет из сети 24 кВт., а в систему отдает тепла 13 кВт.

Неутешительные результаты, за четыре года затраты на эксплуатацию ТЭНового котла могут увеличиться в два раза.

Рассмотрим индукционный нагреватель

Первый год эксплуатации

На тот же дом, с той же площадью 240 м² и тем же объемом достаточно 20 кВ Мощность котла, работающего на принципе электромагнитной индукции 20 кВт..

Условия те же, считаем. 20 кВт умножить на 10 часов в сутки, умножить на 30 дней, умножить на тариф 2,7 рубля за кВт. Итого: 16 200 рублей в месяц. Или в целом за отопительный сезон 113 400 рублей.

Затраты за отопительный сезон будут неизменны на протяжении всего срока эксплуатации.

За счет отсутствия накипи КПД не падает, накипь не мешает котлу работать. Он как работал в среднем 8 часов в сутки, так и работает на протяжении всего периода службы.

Нагляднее всего цифры видны на графиках

Каждый месяц эксплуатации индукционного нагревателя, позволяет владельцу экономить определенную денежную сумму. И если в течение первого года экономия по отношению к ТЭНовому котлу составляет 3 240 руб. в месяц, то на 4^й год эксплуатации владелец будет экономить больше 15 тыс. руб. ежемесячно.

Вихревой индукционный нагреватель , позволит сэкономить владельцу за 4 года приличную сумму более 250 тыс. руб. В отличии от ТЭНовыхкотлов, индукционные нагреватели , не требуют водоподготовки и сезонного обслуживания.

Из графиков видно, что индукционные котлы не зря относят к энергосберегающим приборам. Разница в цене между индукционным и средним по цене ТЭНовым котлом окупается в течение первого отопительного сезона, и чем холоднее на улице, тем быстрее он окупится. И это мы сравниваем со средне ценовым представителем «семейства» ТЭНовых котлов. Действительно надежные немецкие и польские котлы не уступают в цене индукционным котлам, хотя имеют те - же «семейные» недостатки.

И так начиная с первого года работы, индукционный котел начинает активно «набирать очки», по отношению к ТЭНовому котлу - экономя деньги владельца.

Площадь, кв.м.	240
Высота потолков, м	3
Обогреваемый объем, м3	720
Расчетная мощность ТЭНового котла	24
Расчетная Мощность Вихревого индукционного нагревателя	20
Цена кВт электричества	2,7
		Эксплуатация
		1 год	2 год	3 год	4 год
Вихревой индукционный нагреватель ИКВ
КПД котла	%	98,0	98,0	98,0	98,0
Номинальная мощность	кВт	20,0	20,0	20,0	20,0
Тепловая мощность	кВт	20,0	20,0	20,0	20,0
Среднее время работы в сутки	час	10,0	10,0	10,0	10,0
ТЭНовый котел
КПД котла	%	98,0	83,3	66,6	53,3
Номинальная мощность ТЭНового котла	кВт	24,0	24,0	24,0	24,0
Тепловая мощность	кВт	24,0	20,4	16,3	13
Среднее время работы в сутки	час	10,0	11,5	13,8	16,5
Ежемесячные расходы электричества на отопление
Индукционный котел	руб.	16 200	16 200	16 200	16 200
ТЭНовый котел	руб.	19 440	22 356	26 827	32 076
Сезонные расходы электричества на отопление
Индукционный котел	руб.	113 400	113 400	113 400	113 400
ТЭНовый котел	руб.	136 080	156 492	187 790	224 532
Экономия возникающая за счет использования индукционного котла
В месяц	руб.	3 240	6 156	10 627	15 876
За 7 месяцев	руб.	22 680	43 092	74 390	111 132

В перспективе эксплуатация ТЭНа может внезапно закончиться, а возможно, что ТЭН и дальше будет работать, вытягивая все больше и больше денежных средств. Выход из ситуации, только в замене самого ТЭНа, а дальше все по прежнему сценарию

При этом вихревой индукционный нагреватель , на протяжении всего срока эксплуатации будет выполнять поставленные задачи не теряя свой эффективности. Если его купили обогревать 240 м², то он и будет их обогревать. ТЭНовая же система, в силу конструктивных недостатков, через 3-4 года эффективно сможет обогреть только две трети помещения и придется задуматься о ее замене.

Подведем итоги

Экономить на электрическом отоплении можно и нужно.
Новое поколение отопительных систем, работающих на индукционных технологиях, по праву относится к энергосберегающему оборудованию.
Вихревые индукционные нагреватели , реально снижают эксплуатационные расходы на электроэнергию от 30% до 50%.

Индукционные котлы отопления ИКВ серии ВИН СПб, котельные собственное производство. Доставка по России

Индукционные котлы отопления их эффективность