Стоимость

Не стоит думать, что это бюджетное средство отопления. Индукционный электрический котел хоть и обладает достаточно большим КПД, но это никак не сказывается на обслуживании.

Основным минусом такой системы, как ни странно, является электричество, которое он потребляет.

Чтобы понять масштаб проблемы, нужно немного знать физику, которая доказала, что для получения определенного количества энергии, нужно затратить ее столько же или больше.

Это значит, что один киловатт тепла будет преобразован из одного киловатта электричества, цены на которое постоянно растут.

В отличие от стран с давними рыночными традициями, в России еще слабо распространена практика расчета полных расходов на приобретение и эксплуатацию оборудования в течение всего срока его службы. В какой-то степени это связано с экономической неопределенностью и коротким горизонтом планирования на отечественных предприятиях.

Большинство компаний живет сегодняшним днем, ограничиваясь планами на ближайший финансовый год. Поэтому главным критерием при выборе оборудования, зачастую, является стоимость его приобретения. Остальные потребительские свойства продукта оказываются на второстепенных ролях: «что с того, что этот нагреватель работает в 10 раз дольше?

Кто знает, что с нами будет через год? Может разоримся или я тут работать не буду. Зачем переплачивать?!». К сожалению, такая «аргументация» часто всплывает, когда обсуждаются вопросы выделения средств на то или иное, достаточно дорогое, оборудование. В результате принимаются неверные или недальновидные решения.

В странах с развитой экономикой такие вопросы возникнуть не могут в принципе, особенно в отношении оборудования, от которого зависит жизнедеятельность предприятия. Справедливости ради надо отметить, что и многие наши специалисты и руководители практикуют в своей работе взвешенный подход: в расчет принимается не только цена приобретения, но и те расходы, которые возникнут в процессе эксплуатации в течение длительного срока (в идеале – в течение всего срока службы оборудования).

Принцип действия

Индукционный котел для отопления частного дома или квартиры использует принцип электромагнитной индукции.

Если свести его к понятному определению, то выходит следующее: электрический ток, проходящий через катушку, нагревает железные детали, находящиеся в непосредственной близости.

Этот эффект позволяет практически без потерь, так как расход происходит только при непосредственном нагревании, преобразовывать электрическую энергию в тепловую.

Большим достоинством данной технологии является безопасность. В системе не предусмотрена возможность появления огня.

Агрегат состоит из основных элементов:

  • Корпуса;
  • Индукционной катушки;
  • Сердечника.

Принцип работы индукционных котлов чрезвычайно прост: проходя через катушку, электрический ток генерирует сильное электромагнитное поле. В соответствии с законом Джоуля – Ленца под воздействием электромагнитных волн трубчатый сердечник интенсивно разогревается, отдавая тепловую энергию циркулирующему внутри него теплоносителю.

О производительности таких систем свидетельствует тот факт, что, начиная с 30-х годов ХХ столетия, принцип электромагнитного нагрева успешно применяется в металлоплавильных печах.

При нагреве теплоносителя в индукционных котлах используется энергия, которая выделяется при возникновении наведенных токов в корпусе-теплообменнике. Это, по сути, индукционная катушка, заключенная в массивный корпус из ферросплава. Сам корпус и является вторичной обмоткой. Он нагревается из-за прохождения наведенных в нем токов.  Для увеличения площади теплоотдачи сделан в виде лабиринта с толстыми стенами. Теплоноситель, проходя по лабиринту нагревается.

Принцип действия индукционных отопительных котлов основан на выделении тепла при возникновении токов Фуко в металле

Система имеет высокую степень надежности, так как катушка герметично запаяна в корпусе и не имеет контакта с водой или другим теплоносителем. Вероятность пробоя витков мала – они накручиваются не вплотную и дополнительно заливаются изолирующим составом. Все это вместе с массивным толстостенным корпусом позволяет говорить о длительном сроке эксплуатации. Продавцы заявляют о 30 годах эксплуатации без обслуживания, но гарантийный срок производители ставят гораздо меньше.

Из чего складываются расходы на эксплуатацию

Итак, помимо стоимости приобретения, мы договорились принимать в расчет стоимость эксплуатации, следовательно, анализировать будем следующие расходы:

  1. Стоимость приобретения – единовременные затраты
  2. Средний расход электроэнергии в течение года
  3. Тариф на электроэнергию
  4. Стоимость расходных материалов
  5. Трудозатраты на эксплуатацию
  6. Риски

Кажется, наконец-то, вошли в рабочий режим с ТЭНовым котлом: все стало более ритмичным и обыденным. Да, приходится больше платить за электроэнергию, да, приходится покупать ТЭНы, да, начинают выходить из строя недавно замененные элементы (качество, что ли, падает?) да был неприятный случай, когда некачественный ТЭН пробило и напряжение «пошло» в систему. Хорошо, что в самом начале заземлили нагреватель, а то не миновать беды…

Вообще, хорошо, что у нас всего 50-киловаттный нагреватель. А если бы было 350? 7 раз по 50! Это ж сколько там ТЭНов, и на сколько бы увеличились все наши заботы и расходы?

Индукционный нагреватель гудит потихоньку. Все-таки, «родной брат» трансформатора. Кажется, что стал гудеть немного сильнее. Хотя, это, пожалуй, только кажется – просто придраться больше не к чему.

Пятый год Индукционный нагреватель ТЭНовый котел
Отопительный период, сут. 200 200
Время непрерывной работы, час/сут. 10 15,18
Энерготариф 2,8 2,8
Расходы на электроэнергию, руб/сезон 50×200×10×2,8=280 000 50×200×15,18×2,8=425 040
Риск аварии 50
Затраты на расходные материалы, руб. 10 000 (замена 5 ТЭН)
Трудозатраты на эксплуатацию* 950
Текущие расходы за период 280 000 425 040 10 000 950=435 990
Полные расходы нарастающим итогом 1 265 000 280 000=1 545 000 994 960 435 990=1 430 950
Предлагаем ознакомиться  Шумят трубы в ванной что делать

Особенности монтажа

Индукционные котлы для отопления дома

Оборудование с индукторным нагревателем предназначено для работы в замкнутой системе отопления. В конструкции предусматривается герметичный расширительный резервуар (мембранный бак), в который уходит расширяющаяся при нагреве жидкость. Для циркуляции теплоносителя устанавливается электрическая помпа; конвекционный способ переноса нагретой жидкости не используется (из-за интенсивного прогрева раствора теплообменником).

Индукционный котел отопления: характеристики и особенности, плюсы и минусы

Схема подключения

В комплектации к индукционному электрокотлу отопления прилагается паспорт с чертежом и подробным описанием способа подключения, характеристик и условий эксплуатации. Рекомендуется заниматься установкой специалистам, знакомым с подключением котлов. При недочетах во время монтажа нагреватель может быть снят с гарантии. Если нет уверенности в своих силах, следует обратиться к сантехнику.

Обогреватель может встраиваться в существующую систему отопления в качестве основного или дополнительного прибора. Место монтажа выбирается заранее с учетом эксплуатационных характеристик конкретного устройства.

Многие производители заявляют об иновационности данной технологии, и новом взгляде на отопление.

На самом деле, данный эффект был открыт уже в 19 веке, и существует множество сведений об умельцах, создавших индукционный котел своими руками.

Условия расчетов

Сравнивать будем в текущих усредненных ценах, без учета инфляции и региональной привязки, поскольку если вводить эти данные, то расчеты значительно усложнятся: в каждом регионе свое тарифообразование, а официальная величина инфляции мало связана с уровнем ежегодного роста тарифов на электроэнергию, поэтому данные факторы мы опустим.

Характеристики отапливаемого объекта нас особо не интересуют: если на обогрев помещения требуется 50 кВт энергии (или 43000 ккал), то не важно, какой мы выберем нагреватель – ТЭНовый или индукционный – для поддержания нужной температуры они должны выдавать одинаковое количество тепла. Можно лишь для сказать, что котел мощностью 50 кВт может ориентировочно отопить объект общей площадью около 600 м2 с высотой потолков 3 м (ответственные поставщики котлов никогда не будут рекомендовать свое оборудование без оценки объекта, где будет работать оборудование и всегда предложат провести расчет по конкретным характеристикам объекта).

Эксплуатация элекрокотлов: третий год

Первый год Индукционный нагреватель ТЭНовый котел
Стоимость приобретения 145 000 40 000
Страховой запас1 ТЭН (2 шт.) 4 000
Отопительный период2, сут. 200 200
Время непрерывной работы3, час/сут. 10 10
Энерготариф 2,8 2,8
Расходы на электроэнергию, руб/сезон 50×200×10×2,8=280 000 50×200×10×2,8=280 000
Риск аварии4
Затраты на расходные материалы, руб.
Трудозатраты на эксплуатацию5
Полные расходы к концу периода 145 000 280 000=425 000 40 000 4 000 280 000=324 000

1Запас сменных элементов создавать не обязательно, однако это грозит, в случае аварийного выхода ТЭН из строя, снижением расчетной мощности оборудования, поэтому большинство эксплуатантов тэновых котлов создают запас ТЭН. И правильно делают!

2В России существуют разные климатические зоны, соответственно, и продолжительность отопительного периода различна – от 148 суток (в Майкопе) до 311 (в Анадыре). Мы используем среднюю цифру в 200 суток (примерно широта Липецка или Тамбова).

3Если нагреватель работает непрерывно в течение сезона, значит оборудование подобрано неправильно. Обычно оборудование подбирается таким образом, чтобы работать, в среднем, в течение 8-10 часов в сутки

4Аварией считается выход нагревательного элемента из строя, либо снижение его мощности более чем на 50%. Срок службы ТЭН составляет около 5 000 часов. Однако есть вероятность, что он прослужит меньше или дольше положенного срока. Вариант «меньше» мы рассматривать не будем: допустим, брака не допустили ни производитель ТЭНового котла, ни производитель индукционного. И в первый год (2 000 часов наработки) ни один ТЭН не перегорел.

5Совсем без трудозатрат не обойтись: специалист-энергетик так или иначе должен проводить профилактические работы и контролировать работу оборудования, однако, поскольку выходов из строя оборудования не было, будем считать, что расходы на эксплуатацию в первый год у двух видов электрокотлов примерно равны и не будем принимать их в расчет.

В результате, первый год эксплуатации завершился с убедительным превосходством тенового электрокота. Расходы на него, с учетом покупки оборудования, почти на четверть ниже. Можно праздновать победу? Рановато. Оборудование покупалось не на один сезон – посмотрим, что будет дальше.

Пока не очень явно, но начинают происходить изменения. Из-за высокой температуры поверхности нагревательных элементов ТЭНового котла происходит кипение воды в пограничном слое и неизбежно откладывается накипь. Микронной толщины она даже не видна невооруженному глазу, однако даже такая накипь существенно снижает теплопередачу, из-за чего падает теплосъем.

ТЭН греется сильнее, а вода, наоборот, нагревается хуже. По разным оценкам, эффективность теплопередачи ТЭНового котла уже в первый год эксплуатации может упасть на 20%. Постараемся быть предельно объективными и посчитаем этот показатель равным 10%, причем только со второго года эксплуатации. В реальных условиях это будет означать, что нагреватель вынужден будет работать на 10% времени дольше, чем абсолютно новый, чтобы произвести необходимое количество тепловой энергии.

У индукционного нагревателя подобных проблем нет: развитая площадь теплообмена теплообменного устройства и небольшой перепад температур между теплоносителем и теплообменником (всего 10-20°С) не создают условий для отложения накипи. Кроме того, в индукционном нагревателе происходит естественное омагничивание воды, что также повышает его устойчивость к накипеобразованию. Падения мощности не происходит.

Помимо этого, ТЭНы уже отработали под 4000 часов и близки к истечению своего гарантийного срока эксплуатации. Вероятность того, что один из элементов потребует замены уже в течение второго сезона, невелика – примем ее равной 10%. То есть из десяти ТЭН один придется заменить. Цена ТЭНа кажется незначительной – около 2000 руб. Однако электрику придется поработать с установкой, и начинают свой отсчет трудозатраты.

Второй год Индукционный нагреватель ТЭНовый котел
Отопительный период, сут. 200 200
Время непрерывной работы, час/сут. 10 11
Энерготариф 2,8 2,8
Расходы на электроэнергию, руб/сезон 50×200×10×2,8=280 000 50×200×11×2,8=308 000
Риск аварии 10
Затраты на расходные материалы, руб. 2 000 (замена 1 ТЭН)
Трудозатраты на эксплуатацию* 190
Текущие расходы за период 280 000 308 000 2 000 190=310 190
Полные расходы нарастающим итогом 425 000 280 000=705 000 324 000 310 190=634 190
Предлагаем ознакомиться  Энергосберегающие электрические котлы для отопления частного дома

Индукционный котел отопления: характеристики и особенности, плюсы и минусы

*Время на замену ТЭН примем равными 1 час (хотя в реальности этот показатель может сильно отличаться в большую сторону). Мы предусмотрительно создали запас ТЭНов, поэтому время тратится только на замену. При з/п электрика 30000 руб./мес. расходы на замену одного ТЭН составят всего около 190 руб. Если работать будет сторонний специалист – то примерно в 10 раз дороже.

Как видим, по окончании второго года эксплуатации ТЭНовый котел оказывается выгоднее индукционного, хотя уже и не с таким убедительным отрывом: разница в расходах всего около 10%. При этом тэновый нагреватель начинает привлекать к себе лишнее внимание. Сколько потребуется этого внимания – зависит и от качества самого котла, и от условий эксплуатации, и от качества подготовки теплоносителя.

Изменения, которые начались в конце первого года эксплуатации, начинают прогрессировать. Накипи все больше, хотя ее, по-прежнему, не видно невооруженным взглядом, да и противонакипным средством систему летом промыли. Однако конструкция ТЭН такова, что падение мощности происходит не только из-за отложения накипи, но и в течение всего срока его службы.

В индукционном электрокотле изменений немного. Ему в летний период для профилактики также промыли теплообменник и его энергетические характеристики остались неизменными.

Третий год Индукционный нагреватель ТЭНовый котел
Отопительный период, сут. 200 200
Время непрерывной работы, час/сут. 10 12,65
Энерготариф 2,8 2,8
Расходы на электроэнергию, руб/сезон 50×200×10×2,8=280 000 50×200×12,65×2,8=354 200
Риск аварии 30
Затраты на расходные материалы, руб. 6 000 (замена 3 ТЭН)
Трудозатраты на эксплуатацию* 570
Текущие расходы за период 280 000 354 200 6 000 570=360 770
Полные расходы нарастающим итогом 705 000 280 000=985 000 634 190 360 770=994 960

И вот к концу третьего отопительного сезона чаша весов качнулась в пользу индукционного котла. Мало того, что по затратам индуктивно-кондуктивный агрегат стал выгоднее, но и теновый начал постоянно отвлекать на себя внимание: забот с ним заметно прибавилось.

В хозяйстве нашего предприятия – без особых изменений. Уже привыкли к тому, что в сезон надо регулярно отслеживать работу ТЭНового котла. Даже установили на него систему GSM-контроля. Но эти расходы мы не будем учитывать: договорились ведь, что оцениваем «чистый котелок» без обвязки.

Индукционный котел отопления: характеристики и особенности, плюсы и минусы

Продолжает снижаться теплопроизводительность, причем сразу на 20%. Сказывается то, что работают старые ТЭНы. Их надежность обманчива: работать-то работают, но мощности не выдают. Как говорится, и выкинуть жалко, но и оставить – себе дороже.

К концу 4-го года эксплуатации пришлось поменять почти все ТЭНы, которые когда-то были новыми. Все-таки некоторые из них честно «отпахали» по 10 тыс. часов – великолепный показатель.

На индукционном нагревателе можно разве что пыль стереть – больше ровным счетом ничего.

Четвертый год Индукционный нагреватель ТЭНовый котел
Отопительный период, сут. 200 200
Время непрерывной работы, час/сут. 10 15,18
Энерготариф 2,8 2,8
Расходы на электроэнергию, руб/сезон 50×200×10×2,8=280 000 50×200×15,18×2,8=425 040
Риск аварии 50
Затраты на расходные материалы, руб. 10 000 (замена 5 ТЭН)
Трудозатраты на эксплуатацию* 950
Текущие расходы за период 280 000 425 040 10 000 950=435 990
Полные расходы нарастающим итогом 985 000 280 000=1 265 000 994 960 435 990=1 430 950

К исходу четвертого года эксплуатации, индукционный нагреватель уже абсолютно уверенно лидирует в нашем соревновании, реально экономя средства предприятия, причем не только денежные, но и временные, и человеческие.

Про теновый котел можно сказать только одно: если так и дальше пойдет, то электрик будет заниматься только им и придется нанимать еще одного для работы с остальной техникой…

Сроки окупаемости индукционного нагревателя

В отзывах об индукционных котлах многие заявляют, что так как в системе нет подвижных частей, достаточно обеспечить систему качественной электроникой для долгих лет службы.

С одной стороны это верное замечание, нагревательная спираль, чаще всего сделанная из меди может работать в течение десятилетий без замены.

Индукционный котел отопления: характеристики и особенности, плюсы и минусы

Но не стоит забывать о стальном сердечнике, который постоянно нагревается и остывает.

Предлагаем ознакомиться  Как поменять счетчик на воду и опломбировать

Конечно, так как система находится в одном месте неподвижно, и в ней нет перемещающихся частей и огня, она довольно долговечна.

Но нужно понимать, что только качественная электронная начинка не будет выходить из строя долгое время.

Расписывать все последующие годы эксплуатации не имеет смысла: алгоритм уже понятен. Скажем так, примерно с середины 3-го года эксплуатации ТЭНовый котел уверенно отрывается от индукционного по стоимости владения. И с каждым годом эти расходы будут только расти.

Надо сказать, что мы рассмотрели один из самых пессимистичных прогнозов для индукционного нагревателя – мы максимально дипломатично обошлись с ТЭНовыми котлами, поскольку на самом деле:

  • Редко бывает так, чтобы ТЭН служил дольше 7 000 часов в системе водяного отопления (мы посчитали работу некоторых ТЭН больше 10 тыс. часов!).
  • Падение мощности поработавшего некоторое время ТЭНового котла может составить до 20% от номинального уже в первый год эксплуатации. Мы посчитали, что в первый год падения не было совсем, и только на следующий год это произошло. И то всего на 10%.
  • Мы посчитали, что в нашем штате уже есть нужный специалист-энергетик, который обладает достаточной квалификацией, чтобы быстро заменить ТЭН, причем он не болеет, не ходит в отпуск и сидит можно сказать с ТЭНом и гаечным ключом в руках, готовый броситься по первому зову на ремонт… У вас так бывает? А если предприятие будет пользоваться услугами стороннего специалиста, расходы по статье «замена» вырастут минимум в 10 раз.
  • Мы почти не затронули тему различий в электрической безопасности котлов, а они тоже имеют финансовое измерение. 2 класс электробезопасности у индукционного котла (т.е. риска поражения электрическим током фактически нет) и 1 класс электробезопасности у ТЭНов и риск утечки напряжения через воду в систему теплоснабжения (конечно, есть автоматическая защита и заземление, но факт остается фактом – риски выше).

Срок службы ТЭНового котла, несмотря на постоянную замену нагревательных элементов, едва ли перевалит за 10 лет. Индукционный котел может проработать до 100 000 часов, потому что по своей сути это – «сухой» трансформатор, срок эксплуатации которого закончится только тогда, когда пропитка обмоток его катушек окончательно постареет и рассыплется в труху. Но случится это как раз не раньше чем через 30 лет (подробнее об этом – в нашей статье Срок службы – 30 лет?!)!

Собственноручная система

Цена на индукционные котлы, вследствие заявленной инновационности большого количества электронного оборудования, может натолкнуть хозяина дома на изготовление установки самостоятельно.

Уже сто лет назад, умельцам удавалось обеспечить отопление таким образом. Но это были скорее экспериментальные установки, так как электричество еще не было так общедоступно.

Чтобы собрать собственную индукционную установку нужно:

  • Источник энергии. Для этих целей не подойдет обычная розетка, так как напряжение и частота в ней не соответствует желательной. Или потребуется дополнительный преобразователь.
  • Медная труба или толстая проволока. Медь является идеальным материалом для электрической и тепловой промышленности. Благодаря своим химическим и физическим свойствам удается избежать лишних потерь и чрезмерного нагрева.
  • Стальной сердечник. Это должен быть материал, сильно реагирующий на магнитное поле.
  • Контур с теплоносителем. Система труб с водой или специальными составами.

Индукционный котел отопления: характеристики и особенности, плюсы и минусы

Это достаточно простая система. Достаточно подключить катушку к источнику переменного тока, а через нее пропустить трубы с теплоносителем, в котором плавает сердечник.

При прохождении электричества через медную катушку, сердечник будет производить тепло и отдавать его теплоносителю. Остается обеспечить циркуляцию в контуре.

Выводы

В самом худшем случае, когда все складывается не в пользу индукционного электронагревателя, его приобретение все равно станет более выгодным по истечении трех лет эксплуатации. На практике этот срок может наступить гораздо раньше. И чем выше будет потребность предприятия в электронагреве, и чем более мощными будут установки, тем более выгодным будет приобретение индукционных электрокотлов, потому что свои расчеты мы строили на сравнении 50-ти киловаттного оборудования и нетрудно представить, насколько велика будет разница для, скажем, 500-киловаттного электрокотла.

P.S. или ответ тем, кто любит считать NPV

Есть специалисты (как правило, с экономическим образованием) которые могли бы сказать: “Все это ерунда! Автор приводит цифры, которые далеки от реальной экономики – он приводит голые цифры, а в реальности надо считать как минимум еще NPV (чистую приведенную стоимость), и тогда вся картина может оказаться совсем не такой радужной!”

Такие аргументы выглядят железными. Но только до того момента, пока мы не возьмем и не посчитаем этот страшный NPV. Говоря по-простому, можно посчитать, сколько бы мы заработали, если бы у нас была сумма 145 000 руб. и мы могли бы купить индукционный электрокотел, но решили сэкономить и купили теновый за 40 000.

Индукционные котлы отопления плюсы и минусы

А сэкономленные деньги (105 000 руб.) положили бы в банк под процент, да еще и заработали бы на этом. Каждый год мы бы «наваривали» около 10% (на самом деле, скорее всего даже еще меньше). К исходу 5-го года мы могли бы снять из банка 169 100 руб. Т.е. получили бы дополнительно больше 60 тыс. прибыли.