Počas prevádzky sa v indukčných cievkach kotlov vyskytujú dve zložky celkového elektrického výkonu: aktívna a jalová. Obe sú efektívne využívané kotlom na ohrev chladiacej kvapaliny. Aktívny výkon sa uvoľňuje vo forme tepelnej energie zohriateho medeného drôtu cievky a cez vnútornú konštrukciu kotla ohrieva chladiacu kvapalinu. Reaktívny výkon sa vyskytuje vo forme striedavého magnetického toku pôsobiaceho na feromagnetické jadro, čo vedie k trvalej remagnetizácii kovov. V dôsledku toho sa jadro zahrieva a prenáša užitočnú tepelnú energiu do chladiacej kvapaliny. Je dôležité si uvedomiť, že všetky elektromery v domácnosti zaznamenávajú iba aktívnu zložku prúdu, takže jalová zložka sa nezohľadňuje.
Medený drôt indukčnej cievky kotla má aktívny odpor, ktorý spôsobuje jeho zahrievanie pri prechode elektrického prúdu. Tepelná energia, ktorá sa uvoľňuje na vodiči, závisí od napätia a odporu vodiča. Teplo z ohriateho vodiča sa prenáša do chladiacej kvapaliny cez výmenník tepla. Súčasne sa feromagnetické jadro zahrieva, čo je spôsobené pôsobením striedavého magnetického poľa. Množstvo tepla, ktoré sa uvoľní do jadra, závisí od intenzity striedavého magnetického toku a takzvanej „hysteréznej slučky“ materiálu, z ktorého je jadro vyrobené. To umožňuje indukčným kotlom súčasne ohrievať chladivo dvoma spôsobmi: odporovým (ohrievaním drôtu cievky) a indukčným (ohrievaním jadra).
Na dosiahnutie deklarovaných parametrov indukčného kotla výrobcovia použili značné množstvo medeného drôtu, ktorý tvorí cievku. Aby sa zabezpečil efektívny prenos tepelnej energie z vonkajšej strany špirály aj zvnútra, bol implementovaný koncept „vodného plášťa“, ktorý zaisťuje stabilný tepelný režim špirály a efektívny ohrev chladiacej kvapaliny (to vysvetľuje vysoká hmotnosť a materiálová kapacita kotlov). Na získanie optimálnej hodnoty tepelnej zotrvačnosti vývojári zväčšili objem vodného plášťa. Kotol tak akumuluje ním vyrobenú tepelnú energiu a v prípade potreby ju dopravuje do radiátorov alebo rozvodov podlahového vykurovania. Vďaka tomuto rozhodnutiu sa skôr naakumulovaná tepelná energia dostane do vykurovacieho systému.
Podľa výsledkov skúšok bolo zaznamenané, že pri určitej teplote sa mení odpor medeného drôtu (z ktorého je vyrobená cievka indukčného kotla) a množstvo činnej elektrickej energie, ktorú kotol spotrebuje. Zároveň zostáva podiel zložky jalového výkonu pomerne vysoký. Práve pri určitej teplote nastáva najefektívnejší režim prevádzky indukčného kotla. Automatizovaný systém kotla umožňuje stabilnú prácu v pulznom režime. To znamená, že kotol sa „sám“ nahreje na nominálnu teplotu a až potom sa aktivuje obehové čerpadlo, ktoré nahromadenú tepelnú energiu uvoľní do systému. Keď teplota nosiča tepla v kotle klesne pod nominálnu hodnotu, vypne sa externé obehové čerpadlo a kotol začne opäť pracovať "sám". Vďaka tomuto pulznému režimu výroby tepla je možné udržať kotol v nominálnom prevádzkovom režime po maximálnu dobu, čo má pozitívny vplyv na zníženie spotreby energie z elektrickej siete.
Vodný plášť indukčného kotla je vyrobený tak, aby na jednej strane zabezpečil stabilnú teplotnú rovnováhu medenej špirály a na druhej čo najrýchlejšie zohrial chladivo na požadovanú teplotu. Preto cirkulácia vody pozdĺž okruhov kotla prebieha postupne. Nosič tepla je privádzaný zhora z vonkajšej steny výmenníka tepla k vstupu do vnútornej časti jadra a potom nosič tepla ide do vykurovacieho systému cez jadro v hornej časti. Vnútorné feromagnetické jadro je tiež súčasťou systému výmeny tepla, je vyrobené zo špecializovaných rúrok, čo umožňuje výrazne zväčšiť oblasť prenosu tepelnej energie z cievky do nosiča tepla. Vďaka veľkej oblasti prenosu tepla sa procesy výmeny tepla v indukčnom kotle vyskytujú pri malom teplotnom rozdiele, čo znižuje pravdepodobnosť inkrustácie. Týmto spôsobom zostáva účinnosť ohrevu chladiacej kvapaliny v priebehu času stabilne vysoká.
Podľa fyzikálnych zákonov pri paralelnom zapojení dvoch rovnakých elektrických odporov sa odpor obvodu bude rovnať polovici odporu každého z odporov a ak zapojíte rovnaké odpory do série, ich celkový odpor sa zvýši a je rovná súčtu odporov každého z rezistorov, to znamená, že sa zvyšuje 4-krát ako pri sériovom zapojení Ak napätie aplikované na svorky týchto odporov zostane nezmenené, potom keď sa elektrický odpor zvýši 4-krát, dôjde k úmernému zníženiu elektrického prúdu spotrebovaného odpormi v obvode. Štandardne sú všetky cievky zapojené paralelne a spotrebúvajú maximálne množstvo energie, avšak za určitých podmienok automatizácia indukčného kotla prepojí cievky z paralelného obvodu do sériového obvodu. Tým sa výrazne zvyšuje aktívny elektrický odpor špirálok a zároveň klesá množstvo elektrického prúdu, ktorý náš kotol odoberá zo siete.
Ako viete, náš energetický systém obsahuje značné množstvo elektrickej energje generovaný jadrovými elektrárňami, ktoré majú nízke náklady na výrobu elektriny, no zároveň majú veľmi vysokú zotrvačnosť, takže zmena nimi generovaného výkonu je veľmi pomalá. Nočný profil zaťaženia našich sietí však vedie k výraznému poklesu celkovej spotreby elektriny a jadrové elektrárne sa len ťažko prispôsobujú znižovaniu výroby – lacnej elektriny je prebytok. Na druhej strane spotreba počas dňa stúpa, a to vedie k nábehu tepelných elektrární s vysokými nákladmi na elektrickú energiu. Preto sú náklady na nočnú elektrinu pre spotrebiteľov oveľa lacnejšie. Týmto spôsobom nás tarify nabádajú k budovaniu takých energetických systémov, ktoré by mohli v noci spotrebovať veľkú väčšinu elektrickej energie potrebnej na vykurovanie našich domovov. Náš indukčný kotol spárovaný s tepelným akumulátorom je ideálny pre stavbu takýchto systémov.
Ako viete, na zahriatie určitého množstva látky na určitú teplotu je potrebné vynaložiť množstvo energie, ktoré závisí od množstva látky a jej fyzikálnej vlastnosti - tepelnej kapacity. Voda je mimoriadna látka, ktorá má veľmi vysokú tepelnú kapacitu. Na ohriatie 1 tony vody v izolovanej nádobe o 1 stupeň Celzia je potrebné minúť takmer 1,2 kWh elektrickej energie. Takto ohriata voda môže byť privedená do vykurovacieho systému, keď voda odovzdá svoju energiu a ochladí sa o rovnaký 1 stupeň Celzia, vykurovací systém získa rovnako 1,2 kWh energie ako používa sa na primárny ohrev vody. Takto funguje koncept akumulácie tepelnej energie ohrevom vody v izolovaných nádržiach. Na akumuláciu určitého množstva tepelnej energie musíme rovnakú tonu vody zohriať z teploty +30 C na teplotu +70 C, pričom v nádobe sa naakumuluje 48 kWh tepelnej energie – a to môže byť dosť dostatok na vykúrenie budovy počas dňa, v závislosti od veľkosti miestnosti a tepelných strát.
Efektívnosť prevádzky akéhokoľvek vykurovacieho systému výrazne závisí od účinnosti všetkých komponentov použitých na vybudovanie systému na výrobu tepla, systému rozvodu tepla a účinnosti vykurovacích zariadení a automatizačného systému. Okrem toho sa energia v týchto systémoch prenáša sekvenčne a ak na stavbu vykurovacieho systému použijeme komponenty, ktoré budú mať napríklad účinnosť 90 %, tak celková účinnosť systému bude len 65 % (0,9x0,9x0,9x0,9 = 0,656). Preto sa okrem použitia efektívneho generátora tepla oplatí venovať značnú pozornosť aj systému hydraulického rozvodu tepelnej energie v miestnosti. Skúmali sme rôzne typy vykurovacích systémov a dokázali sme, že najväčšiu účinnosť je možné dosiahnuť pri vykurovacích systémoch s kolektorovým prívodom chladiacej kvapaliny k spotrebiteľom. Okrem toho sme vďaka konštrukčnej zotrvačnosti nášho tepelného generátora využili funkciu akumulácie tepla kotlom so striedavým pulzným dodávaním tepelnej energie spotrebiteľom.
Voda je najlepším nosičom tepla pre vykurovacie systémy, ale je aj univerzálnym rozpúšťadlom. Niektoré látky rozpustené vo vode môžu viesť ku korózii alebo vypadávať ako sediment počas procesov výmeny tepla. Na zníženie koróznej aktivity chladiacej kvapaliny je možné použiť jednotky na zmäkčovanie vody na báze iónomeničových živíc a práve túto metódu sa odporúča používať v moderných vykurovacích systémoch, pretože priamo ovplyvňuje chemické zloženie iónov vo vode. Zároveň sa uskutočnilo mnoho štúdií o vplyve magnetických polí na vodu a zlúčeniny v nej rozpustené. Zistilo sa, že určitá hodnota magnetického poľa ovplyvňuje nečistoty vo vode a tie znižujú ich chemickú aktivitu. Keďže prevádzka indukčného kotla výrazne súvisí s magnetickým pôsobením na chladivo, pozorujeme pokles koróznej aktivity chladiva v našich vykurovacích systémoch, v ktorých používame nízkofrekvenčný indukčný kotol.
Striedavý prúd pretekajúci vodičom vytvára okolo neho striedavý prúd magnetické pole, s frekvenciou, ktorá zodpovedá frekvencii zmeny prúdu. Prevažnú väčšinu magnetického toku generovaného v cievke využíva náš kotol na ohrev chladiacej kvapaliny. Samozrejme, časť magnetického toku sa môže rozptýliť do okolitého prostredia. Magnetické polia vytvárané elektrickými zariadeniami môžu ovplyvňovať ľudí, preto má Ukrajina a Európa prísne požiadavky na množstvo elektromagnetického žiarenia vznikajúceho pri prevádzke elektrických zariadení. Náš indukčný kotol plne spĺňa všetky požiadavky týkajúce sa prípustného množstva žiarenia pri nízkych frekvenciách, ktoré sú pre človeka bezpečné.