Что такое электродный вихревой индукционный котел (ЭВИК)?

Среди различных приборов для нагрева воды существует одна, пока что еще малоизвестная на нашем рынке разновидность – электродный котел. К сожалению, этот интересный и перспективный прибор практически не знаком отечественному потребителю. Давайте исправим это недоразумение.

Система отопления не занимает много места

Накопительные водонагреватели

Не ошибусь, если скажу, что услышав слова «бытовой водонагреватель» четверо из пяти представят себе газовую колонку. Этот прибор долге годы служил верой и правдой обитателям первого массового жилья в СССР – легендарных хрущевок. Основным отличием колонок от предшественников – титанов, стала замена твердого топлива (угля) газом. Использование «голубого топлива» позволило массово осуществить принцип проточного нагревания. Вода в колонках нагревается не впрок, а непосредственно перед использованием. Специальный механизм, принимающий с помощью мембраны давление напора воды, открывает подачу газа в горелку, которая и нагревает воду до нужной температуры.

Безусловно, поточное нагревание воды перед использованием – это очень удобно, однако, когда на смену социалистическому способу хозяйствование пришел безжалостный рынок, вдруг выяснилось, что такой способ нагрева воды далеко не всегда экономически оправдан. К тому же проточное нагревание совершенно не подходит для системы отопления, а проблемы с централизованным отоплением также были характерны для «переходных времен».

Бойлер имеет похожий принцип работы как у котла

В результате 90-е и начало «нулевых» ознаменовались триумфальным возвратом в наш быт накопительных водонагревателей. Конечно, это уже не были старинные титаны, знакомые многим по старому кино и книжкам из детства. Их место заняли газовые и электрические бойлеры. Если газовые бойлеры большого распространения не получили (все-таки газ больше подходит для «проточников»), то электрические бойлеры наверняка знакомы если не каждому, то очень многим.

По принципу своего действия электробойлер похож на раздутый до неприличных размеров электрический чайник. В нижней части емкости для воды расположен ТЭН – трубчатый электронагреватель. Заключенная в слой диэлектрика нить из нихрома (сплава никеля с хромом), будучи подключенной к электросети, оказывает сопротивление прохождению электрического тока, за счет чего сильно нагревается. Насколько много тепла выделяет подключенная к электричеству нихромовая нить, легко убедиться на примере обычной лампы накаливания. При работе лампы нагреваются так сильно (лампа накаливания превращает в тепло гораздо больше электроэнергии, чем в свет), что их используют в качестве нагревателей, например в мини-инкубаторах.

Заполняющий трубки ТЭНа диэлектрик обладает теплопроводностью, достаточной для того, чтобы, во-первых, нихромовая нить не сожгла саму себя, во-вторых, достаточно тепла попадало на поверхность ТЭНа, а с нее – в воду.

Что такое электродный котел?

Почему нагревательный элемент располагается именно в нижней части объема воды? По физическим законам, нагретая вода (либо любой другой теплоноситель) имеет меньшую плотность, чем холодная, а значит, поднимется вверх, подобно тому, как менее плотное масло всегда скапливается на поверхности более плотной воды. Именно сверху котла происходит забор теплоносителя для использования, снизу же к нагревательному элементу подается холодный теплоноситель.

Таким образом, нагрев теплоносителя в электрическом бойлере происходит не по всему объему, а постепенно. Из-за этого накопительные нагреватели обладают достаточной инертностью, тем большей, чем больше объем накопительной емкости. Между включением бойлера и выходом его на рабочий режим должен пройти промежуток времени, достаточно значительный для бойлеров с большим объемом накопителя.

Принцип работы котла

Можно ли преодолеть инертность накопительных нагревателей, ведь законы природы не обманешь? Оказывается – можно, если нагревательным элементом будет выступать… сам теплоноситель. Несмотря на неожиданность такого решения, в нем нет совершенно ничего необычного. Ведь мы же знаем (на примере той же нихромовой нити) о свойстве материалов с повышенным электрическим сопротивлением нагреваться при прохождении через них электротока. Но ведь ровно теми же свойствами обладает большинство используемых в системах отопления теплоносителей, в том числе и обычная вода.

Остается только поместить внутрь накопителя два электрода и пустить через объем теплоносителя электроток, пусть он нагревает сам себя. Полученный таким образом прибор получил название электродный котел.

Особенности котла

Те читатели, которым довелось быть студентами (особенно технических специальностей) и проживать в общежитии, наверняка узнают в электродном котле старый добрый «студенческий кипятильник» — два провода, опущенные в стакан с водой и включенные в розетку. Иногда к проводам для увеличения площади припаивались бритвенные лезвия (лезвия «Шик» только для этого и годились).

Это устройство нарушало все возможные правила техники безопасности работы с электроприборами и пожарной безопасности, из-за чего становилось причиной многочисленных аварий электросети (сожженные пробки заменялись «жучками», что усугубляло ситуацию), пожаров и электротравм. Повышенная опасность электродных котлов и является главной их особенностью.

Трубчатый электронагреватель полностью изолирован, «пробой» электричества через исправный ТЭН исключается. В электродных котлах же электричество подается в накопительную емкость непосредственно, поэтому в электроизоляции нуждается как накопительная емкость, так и весь контур циркуляции теплоносителя. При использовании двухконтурной схемы (при применении котла для нужд горячего водоснабжения), в тщательной электрической изоляции нуждается и теплообменник.

Трубчатый электронагреватель — сердце котла

Естественно, чем больше площадь изоляции, тем выше вероятность утечки, поэтому электродный котел представляет повышенную опасность поражения жителей дома или квартиры электрическим током. Использовать же устройство автоматического отключения вместе с электродным котлом нельзя, УЗО будет постоянно отключаться из-за больших утечек тока. Необходимость надежного заземления при этом настолько очевидна, что ее даже нет смысла оговаривать отдельно.

Другой особенностью электродных котлов является необходимость точного контроля температуры теплоносителя. В отличие от обычных электронагревателей, сопротивление нагревательного элемента электродных котлов (которым, напомним, является сам теплоноситель) очень сильно зависит от температуры. С повышением температуры, растет и сопротивление, повышая потребляемую мощность котла. Экспериментально установлено, что оптимум отношения «теплоотдача/потребляемая мощность» достигается при температуре теплоносителя (независимо от его химического состава) 75 градусов Цельсия. Именно эту температуру теплоносителя необходимо поддерживать во время работы котла.

В электродных котлах теплоноситель является частью электросети – нагревательным элементом. Это предъявляет дополнительные требования к свойствам и качеству теплоносителя.

Ради чего же все эти сложности, какими преимуществами обладают электродные котлы?

• чрезвычайно высокий КПД, превышающий 90%;
• отсутствие опасности пожара при повреждении контура и вытекании теплоносителя. В этом случае котел просто отключится, так как электрическая цепь, частью которой является теплоноситель, разомкнется;
• меньшая (близкая к нулю) инертность котла, позволяющая выходить на рабочий режим за короткое время;
• кроме того, низкая инертность способствует лучшему автоматическому регулированию;
• простая конструкция позволяет уменьшить габариты прибора и сократить его стоимость;
• электродные котлы менее чувствительны к перепадам напряжения в электросети.

Отзывы об использовании электродных котлов существуют самые различные. Есть ли смысл связываться?

ЭВИК

Как видите, электродные котлы обладают рядом неоспоримых преимуществ, но и опасностями, возникающими при их использовании, пренебрегать нельзя. А можно ли использовать преимущества электродных котлов, сведя опасность к минимуму? Для этого служат устройство, успевшее собрать положительные отзывы и получившее название электродно-вихревой индукционный котел, или сокращенно ЭВИК.

В электродно-вихревых нагревателях емкость с теплоносителем помещена внутри индуктора – обмотки электрического провода. В обмотку подается ток высокой частоты, вследствие чего вокруг теплоносителя генерируется высокочастотное электромагнитное поле. Происходит так называемое наведение электромагнитным полем вихревых токов в теплоносителе, в результате чего теплоноситель нагревается.

Схема работы ЭВИК

Таким образом, в электродно-вихревых индукционных котлах (ЭВИК) отсутствует непосредственный контакт теплоносителя с электрической цепью, что практически решает проблему опасности обычных электродных котлов.

• ЭВИК можно использовать в сети с подключенным УЗО;
• ЭВИК не требует изоляции всего контура циркуляции теплоносителя;
• требования к заземлению электронно-вихревых индукционных котлов не превышают требований к заземлению приборов аналогичной мощности.

Электродные и электродно-индукционные котлы – приборы сравнительно новые, практика их использования пока небольшая. Стоит ли верить отзывам и устанавливать такой прибор у себя дома – решать вам.