Инверторный газовый котел отопления

Для тех районов, где отсутствует возможность подвода к газовой магистрали, одним из лучших способов отопления дома является приобретение электрического оборудования. Электроэнергия – это тот вид топлива, который присутствует в каждом доме.

Кроме того, вам не потребуется подготовка специальной документации и разрешений на установку прибора на электричества. Котлы данного типа имеют доступную стоимость и компактные размеры.

Если же смотреть с точки зрения расхода электроэнергии, то многих владельцев отпугивает высокая ее стоимость по тарифному плану. Но несмотря на это, производители отопительных систем стремятся к увеличению коэффициента полезного действия установок и уменьшению теплопотерь. Поэтому, одними из самых перспективных устройств для обогрева дома являются инверторные котлы.

Ниже рассмотрим, принцип действия инверторного котла, недостатки и преимущества его использования, а также организацию этой отопительной системы.

Инверторный котел отопления

Принцип действия инверторного котла

Традиционное электрическое оборудование работает по принципу передачи энергии непосредственно теплоносителю посредством ТЭНов. При этом, если прибор имеет в комплектации ТЭНы, то, следовательно, нужно подготовить место для нагрева воды.

ТЭНы также сильно подвержены влиянию коррозии, поэтому их необходимо защитить от необратимых процессов.

Инверторное оборудование работает на основе электромагнитной индукции. Генерация самого тока происходит благодаря переменному магнитному полю. С этой целью необходимо преобразовать постоянный сетевой ток в переменный. С этой задачей превосходно справляется инвертор, действие которого возможно, как от сети, так и от аккумуляторов.

Существует два вида контуров в инверторном котле:

1. Магнитный, позволяющий генерировать магнитное поле переменного типа.
2. Теплообменник, который способствует нагреву теплоносителя.

При соответствующей подачи переменного электричества, катушка начинает формировать магнитное поле. Это способствует нагреванию жидкости в системе и дальнейшей ее передачи по трубам.

Схема индукционной системы нагрева

Положительные и отрицательные стороны инверторного котла

Выделяют целый ряд преимуществ, которыми обладают инверторные установки, среди которых:

• увеличение эксплуатационных параметров в результате отсутствия нагревательных элементов;
• небольшая инерционность при нагревании, таким образом, при наличии центробежного насоса, теплоноситель будет нагреваться быстрее;
• на работу системы не влияет химический состав теплоносителя;
• возможность установки устройства в любом месте.

Как и другие отопительные системы, инверторный котел имеет несколько недостатков:

• достаточно высокая стоимость инверторного оборудования по сравнению с аналогичными приборами, работающими на ТЭНах;
• имеет внушительные размеры и вес, а поэтому требует укрепление основания, на котором будет расположен котел;
• прибор нуждается в электронной системе управления для последующей регулировки мощности.

Несмотря на мелкие недочеты, все же инверторные котлы пользуются огромной популярностью среди потребителей и спрос на них неустанно увеличивается.

Устройство инверторного оборудования

Организация инверторного отопления

Инверторные котлы имеют широкое применение не только для бытовых, но и для промышленных нужд. Первые, обладают компактными размерами и могут функционировать с помощью аккумуляторов. Что же касается промышленных установок, то они имеют объемные размеры и обладают огромной мощностью.

Совет: Если вы планируете установить инверторный котел, то вам необходимо тщательно спроектировать всю отопительную систему.

При эксплуатации отопительного оборудования, будет значительно возрастать нагрузка в электросети, поэтому все прокладки и подводки нужно осуществлять с большим сечением.

Инверторная система отопления

Особо внимание следует уделить безопасности котла, которую следует обеспечить надлежащим образом. Необходимо дополнительно установить защитный блок для автоматического обесточивания, в случае возникновения перепадов напряжения.

Подробнее о инверторном отоплении смотрите в видео:

Установка индукционного котла предполагает систему отопления закрытого типа, имеющую циркуляционный насос для обеспечения принудительной циркуляции теплоносителя и расширительный бак-экспанзомат.

Требование к установке индукционного котла — строгая вертикальность. Вводной патрубок в индукционных котлах может располагаться внизу или в боковой части, для разных моделей. Обратный трубопровод отопительного контура подключают к вводному патрубку, а подачу — на выводной патрубок (в разных моделях может находиться с верху или в верхнем уровне корпуса). Крепеж на стену выполняется с учетом массы котла и теплоносителя, циркулирующего в котле и по трубопроводам. Крепление должно быть надежным, а котел строго вертикальным. Требования к расстояниям:

• Корпус котла должен быть расположен не менее чем на 0,3 м от всех поверхностей (пол, потолок, стены и любые предметы) относительно боковых граней
• Аналогично — не менее 0,8 м от верхней и нижней грани котельного агрегата

Для подключения индукционного котла требуется заземление. В обвязке трубами из металла необходимости нет, возможны подсоединения металлопластиковых труб заземляющего контура на патрубки котла. Группу безопасности, состоящую из манометра, автоматического воздухоотводчика и предохранительного клапана, встраивают в локальный участок трубопровода в непосредственной близости к выводному патрубку котла. Затем по ходу размещается запорная арматура. Установку бачка-экспанзомата выполняют на обратный трубопровод. За точкой подключения расширительного бачка и до присоединения обратного трубопровода к вводному патрубку индукционного котла проводят подключение в последовательности: фильтра-отстойника, сетчатого фильтра грубой очистки, циркуляционного насоса и датчика потока (для контроля протока теплоносителя по обратному трубопроводу и его прохождения в котел).

Для подключения управляющей системы инверторного котла обязательным является выполнение правил устройства электроустановок (ПУЭ). Все системы подключают по схемам, регламентированным технической документацией на котел (техпаспорт).

О выборе инверторного котла

Отечественные модели инверторных агрегатов имеют исполнения: однофазный, мощность 2,5; 7,5 кВт и более мощные — трехфазный: от 8 до 65 кВт. Системы отопления с индукционными котлами включают как обязательные элементы, так и дополнительную комплектацию блоком управления: электронным программатором режимов до семи дней работы или программатором для удаленного управления.

Индукционные котлы не снижают мощностей при эксплуатации, поэтому подбирают модификацию по исходным данным отапливаемой площади. Но чтобы точно оценить потребность в мощности котла и теплотехнические параметры для конкретного дома, нужна вся информация об утеплении ограждающих конструкций и системах вентиляции. Предварительно определиться с минимальной мощностью котла можно по пропорции: на 10 м2 требуется мощность 0,6 кВт. Пример: комната площадью в 18 м2 требует для обогрева мощности котельной установки не менее 2,65 кВт.

Гарантию на индукционные котлы производители дают 36 месяцев, как на собственно котельный агрегат, так и на комплектацию электрооборудования. Основным моментом для долгой и надежной службы индукционных котлов без аварий и ремонтов является элемент сердечника-магнитопровода. Важна толщина стенки трубы, поскольку металл так или иначе будет подвергаться коррозии. Трубы для сердечников применяют толстостенные — с толщиной стенки не менее 1 см.

Технические характеристики и плюсы индукционных котлов

• Полностью отсутствуют подвижные, нагруженные, трущиеся детали, а также нагревательные элементы. Как следствие нет износа, не нужны периодические замены деталей и т.п.
• Возможно подключение и работа в нормальном режиме от электросетей постоянного тока и при низком напряжении. Как правило, модели электрических котлов не имеют таких возможностей
• В конструкции индукционного котла отсутствуют соединения с разъемами, что исключает протечки теплоносителя
• На рабочий режим и нагрев до рабочих показателей уходит намного меньше времени, если сравнивать со всеми другими видами электрокотлов
• Конструкция и особенности работы котла дают плюс в невозможности отложений накипи солей на внутренних поверхностях сердечника-магнитопровода. Во-первых, нагреватель и жидкость-теплоноситель имеют незначительную температурную разницу — до 30 градусов. Во-вторых, работа котла предполагает вибрации высокой частоты, вызываемые возникающими в сердечнике вихревыми токами, которые «отталкивают» ионные частицы солей от металла трубного сердечника
• Высокий класс по электробезопасности и пожарной безопасности (второй класс). Электрическая связь индукторной первичной обмотки и нагревателя-сердечника в конструкции индукционного котла исключена конструкционно, а нагрев теплоносителя и трубы-магнитопровода имеет интервал не более 30 градусов
• Для инверторных котлов не требуется топливо, дымоудаление и дымоходы, а также их чистка от сажи — как и для всех электрических котельных агрегатов
• Не нужна отдельная котельная и сбор разрешений на подключение котла
• Как подавляющее большинство электронагревательных аппаратов, инверторный котел имеет КПД, близкий к 98-100%, причем уменьшения мощности и КПД при эксплуатации не происходит, что выгодно отличает индукционный аппарат от электродных и ТЭНовых
• Средние сроки эксплуатации производители заявляют, как четверть века и более, причем профилактика не нужна. Чем толще стенка металлической трубы сердечника, тем меньше риски коррозионных процессов и долговечнее агрегат
• Нет особых требований к химическому составу теплоносителя. Возможно применение воды, масла, антифриза и других жидкостей, предварительная их подготовка и очистка не требуется, а до замены теплоноситель служит примерно десять лет
• Индукционные котлы работают абсолютно без шума
• Малая инерция, что дает экономию электроэнергии (у ТЭНовых нагревателей инерционность намного больше, но электродные котлы имеют еще меньшую инерцию, чем индукционные). Энергоэффективность индукционных котлов обусловлена применением электронного управления. Потребление энергии меньше, поскольку температура регулируется на определенном минимуме, и при ее возрастании управляющие элементы отключают котел от электропитания, и возобновляют подключение, как только температура понижается ниже уровня, который задает пользователь
• Для монтажных работ по установке котла не требуется привлекать высококвалифицированных специалистов
• Котлы можно применять для всех систем обогрева по закрытому типу, в том числе системе теплого пола и обогрева плинтусами, поскольку минимум порога нагрева теплоносителя всего 35 градусов
• Максимальное допустимое давление для системы отопления, работающей от инверторного котла, является 0,30 Мпа

К недостаткам инверторных котлов следует отнести:

• Немалые габариты и массу. Параметры небольшого однофазного котла с мощностью 2,5 квт: диаметр 125 мм, высота 0,45 м и вес более 20 кг
• Основная деталь управляющей системы — инверторный пускатель — обуславливает немалую стоимость котла. Цены на инверторные котлы на сегодня немалые
• Невозможность применения в отопительных системах открытого типа
• Наличие трудно экранируемых помех в радиусе несколько метров от места расположения котла. Котел генерирует волны длинные, средние и УКВ-диапазона. Организм человека никак эти волны не воспринимает и не реагирует. Замечалась реакция домашних животных на работу индукционных агрегатов, также в радиусе до десяти метров

Один из дополнительных плюсов применения индукционного котла в отопительной системе индивидуального дома или дачи тот, что можно поддерживать оптимально комфортную температуру в жилище, в котором не проживают постоянно, а приезжают на время. Для таких условий эксплуатации не требуются мощные модели котлов, поскольку котел мощностью 4,5 кВт может стабильно отапливать дом площадью до 100 м2 с постоянным уровнем температуры около 10-15 градусов. Создать комфортные условия в данном случае можно при наличии камина или печки. Такие отопительные комбинации популярны в районах с холодным климатом, поскольку имеется и тепловой комфорт, и определенная экономия энергии.

Современные системы отопления зависят от бесперебойной работы электрической сети. Как временные, так и длительные перебои могут привести к выходу оборудования для обогрева из строя. Чтобы этого не происходило, используют инверторы для котла отопления. Также эти аппараты обеспечивают стабильную работу электрооборудования котла при резких перепадах напряжения.

Устройство и разновидности аппаратов

Современные инверторы представляют собой небольшой и прямоугольный ящик, который ставят на пол или вешают на стену. Внутри его находится блок управления и стандартный аккумулятор. Блок контролирует наличие электричества в сети котла и в особых случаях совершает переключение на автономную работу. Аккумуляторный узел на период отсутствия электроэнергии осуществляет питание всех электронных блоков котла.

В данном видео рассмотрим инвентор гдя газового котла:

Существует три типа аппаратов:

1. Офлайн — если присутствует в сети электричество, этот аппарат не принимает участия в работе котлового оборудования. Как только начнутся проблемы с электроэнергией, то аппарат сразу включится и будет осуществлять подачу питания на оборудование.
2. Линейно-интерактивные — подключение котлового оборудования непосредственно происходит через инвертор, который в этом случае является преобразователем для котла отопления. В нем происходит трансформация переменного тока в постоянный, аккумуляторная батарея подключена непосредственно между блоками. В таком виде аппарат нормализует питание котлового оборудования, а при отсутствии электроэнергии моментально переходит на работу от аккумулятора.
3. Онлайн — аппарат отличается встроенным стабилизатором, который и производит резервное переключение на питание от аккумулятора. Преимуществом такого устройства считается получение электрооборудованием котла более качественного напряжения. Правда, этот аппарат обладает низкой производительностью и высокой стоимостью.

Некоторые виды аппаратов имеют возможность подключения внешних батарей, что гораздо продлевает срок использования инвертора. Особенно выгодными являются модели, имеющие встроенные аккумуляторы и одновременно, обладающие возможностью подключения внешнего источника питания.

Достоинства и недостатки инверторов

Использование этих аппаратов удобно тем, что их работа не зависит от постоянного источника постоянного напряжения. Питание на него можно подать от простого автомобильного аккумулятора или генератора.

Если агрегат не обладает зарядным устройством, то за работоспособностью аккумуляторной батареи придется следить самому владельцу.

К преимуществам инверторов относятся следующие факторы:

• четкое функционирование со всеми источниками питания;
• использование аккумуляторов любой емкости без ограничения;
• доступная стоимость;
• продолжительность автономной работы.

К недостаткам этих агрегатов можно отнести:

• большой вес в крупных системах отопления
• затруднительная регулировка данных аппаратов

Популярные модели

В настоящее время на российском рынке довольно большой выбор инверторов для котлов отопления. Они могут использоваться в отопительных системах с любыми типами обогревателей.

Самыми популярными моделями являются:

1. Энергия ПН-500 — напольный инвертор линейно-интерактивного типа, обладающий мощностью 250 Вт. Для бесперебойной работы необходимо наличие дополнительного аккумулятора. Агрегат обладает небольшими размерами и его вес составляет 4,8 кг.
2. Энергия ПН-700Н — считается лучшим настенным агрегатом со встроенным стабилизатором напряжения. Он позволяет обеспечивать бесперебойную работу системы отопления с циркулирующими насосами. Этот агрегат может работать при небольших, до минус 5°C, температурах.
3. Энергия Pro-1000 — инвертор с довольно широким функционалом. Кроме работы в системе отопления, может использоваться для питания другого оборудования. Например, для работы автоматических ворот и медицинского электрооборудования. Широко используется как в частном секторе, так и в промышленном производстве.
4. CyberPower SMP 350EI — кроме системы отопления, этот агрегат может обеспечить электроэнергией любое оборудование во время аварийного отключения. К нему можно подключить маломощную бытовую технику. Устройство обладает довольно быстрым переключением, равным 4 миллисекундам.

Можно также отметить следующие марки, выпускаемые под брендом Энергия: Pro-5000, Pro-3400, ПН-1500С и др.

Агрегаты для газовых котлов

Применение инверторов для газового отопления также необходимо, как и для котлов, работающих на других видах топлива. Дело в том, что в такой системе отопления встроены циркулирующие насосы, работа которых напрямую зависит от электрической энергии. Да и управление оборудованием обогревателя является полностью энергозависимым.

При выборе правильного инвертора для газового отопления прежде всего стоит рассчитать мощность подключенных энергоносителей. При этом для циркуляционных насосов следует учитывать значение пускового тока. Поэтому придется увеличить мощность каждого насоса в три раза и умножить на коэффициент 1,2-1,3, а в итоге получится суммарная мощность выбираемого агрегата.

Кроме этих данных, во внимание принимается длительность автономной работы инвертора. Если отключение электроэнергии происходит на длительный срок, то следует учитывать этот параметр. При этом для обеспечения инвертора дополнительным питанием, лучше всего использовать не аккумуляторы, а генераторы постоянного тока.

Также для бесперебойной работы электрооборудования газового котла можно применять бензиновые инверторы. В настоящее время наиболее популярных из них является агрегат DENZEL GT-950i. Преимуществом инверторных бензиновых генераторов является отсутствие маховика у двигателя, что делает их работу практически бесшумной.