Устройство индукционного электрокотла
Устройство индукционного (инверторного) электрокотла, состоит из нескольких важных узлов, отвечающих за возбуждение электромагнитного поля и передачи тепла. Конструктивно, отопитель состоит из следующих элементов:
- Первичная и вторичная обмотка – электричество подается на первичную внутреннюю обмотку. Создаются вихревые потоки (токи Фуко), посредством которых, осуществляется воздействие на вторичную наружную обмотку.
Сердечник – под воздействием вихревых потоков, начинает быстро нагреваться. Внутри устройства, расположена полость, по которой постоянно циркулирует теплоноситель. Равномерно прогреваясь, сердечник, передает тепло теплоносителю.
Такое устройство обеспечивает максимальное КПД, равное 99%. Индукционный электрокотёл имеет следующие преимущества:
- Использование инверторной технологии, дает необходимую интенсивность нагрева теплоносителя, предотвращая его перегрев и закипание. При этом, требуется создать условия для постоянной циркуляции жидкости внутри нагревающего элемента.
Широкий диапазон рабочих температур. При необходимости, котел способен подключаться к энергосберегающим системам отопления, типа «теплые полы» или работать в режиме антизамерзания, поддерживая нагрев в пределах 10-15°С.
Безопасность и эффективность – принципиальная электрическая схема, полностью исключает вероятность поражения электрическим током. Разогрев сердечника, происходит быстро, благодаря низкому уровню инерции. Используется меньшая температура нагрева теплообменника, чем в ТЭНовых котлах.
Длительный срок службы инерционного электрокотла, варьируется от 40-60 лет. При этом, в течение всей эксплуатации, не потребуется менять нагревательный элемент.
Электрическая схема высокочастотного инвертора индукционного котла отопления, настолько простая, что некоторые потребители, изготавливают ее своими руками. Самодельный котел, уступает заводскому в надежности и экономичности, но пользуется популярностью, благодаря минимальным затратам на его изготовление.
Чем отличаются индукционные котлы от ТЭНовых
Главное отличие индукционного котла от электрического ТЭНового, заключается в различном принципе нагрева теплоносителя:
- ТЭНовый котел – для нагрева, используется трубчатый нагреватель, со спиралью внутри, разогреваемой в результате замыкания электрической цепи. Сверху, нагревательный элемент заключен в оболочку из керамики или нержавеющей стали.Для нагрева теплоносителя, вырабатываемое тепло проходит через несколько стадий. Сначала разогревается спираль. Тепло передается нагревающей поверхности и только затем теплоносителю. При этом, наблюдаются большие теплопотери.
Индукционный котел – в роли теплообменника, выступает полый ферромагнитный стержень, по которому циркулирует теплоноситель. Преимущества индукционных котлов перед обычными электрокотлами, заключаются в непосредственном подогреве жидкости системы отопления. Нагреваемый сердечник, сразу передает тепло.
Бытовые индукционные электрокотлы для отопления частных домов, по сравнению с ТЭНовыми отопителями, имеют еще несколько преимуществ. Вихревые потоки приводят к тому, что сердечник постоянно вибрирует, что делает невозможным появление кальциевых отложений (являющихся главной причиной выхода из строя ТЭНовых котлов).
Теплопотери сведены к минимуму, по причине двойной теплоизоляции корпуса. В результате принципа работы и особенностей конструкции, система отопления с использованием электрического индукционного котла, отличается высоким КПД 98-99%.
ТЭНовые котлы, для отопления и горячего водоснабжения, используют два отдельных нагревательных элемента, работающих одновременно при открытии крана ГВС. При этом, создается пиковая нагрузка на электросеть, увеличивается потребление электроэнергии. В индукционных теплогенераторах, подобного не происходит.
Ввиду шума и вибрации, наблюдаемых во время работы, и высокой стоимости, индукционные котлы, в первую очередь предназначены для отопления промышленных помещений.
Умягчение воды и накипь
Третий момент – при плохой подготовке воды и большой нагрузке, на поверхности нагревательных элементов образуется накипь. В индукционных, накипь исключена.
Во-первых, той самой накипи, как многие ее себе представляют, исходя из примера с чайником, в системах отопления нет. Так как жидкость там не закипает.
А вот отложения, безусловно есть всегда и везде. Причем в любых системах – газовых, тэновых, дровяных, индукционных и т.д.
«накипь» в газовом котле
Это именно те примеси, которые по любому присутствуют в воде. Налейте в чистый стакан воды, дайте ей испариться и на стенках вы увидите тонкую пленку.
Поэтому наличие примеси или ее отсутствие – это не недостаток или преимущество, а данность любой системы отопления.
Обзор производителей и моделей индукционных котлов
Для вас мы подготовили обзор производителей индукционных отопительных котлов, а также некоторых его моделей.
ВИН
Имеет множество моделей и тем самым предоставляет огромный выбор для потребителя. Мощность котлов отопления «ВИН» составляет от 3 кВт, площадь обогрева — от 30 м², начальная цена — от 32 000 рублей.
Рассмотрим особенности моделей котлов данного производителя в таблице.
| ВИН-3 | 30-40м2 | 220 | 32000 |
| ВИН-5 | 50-60 | 220 | 33000 |
| ВИН-7 | 70-90 | 220 | 37000 |
| ВИН-7 | 70-90 | 380 | 46000 |
| ВИН-10 | 100-120 | 380 | 50000 |
| ВИН-15 | 150-170 | 380 | 46000 |
| ВИН-20 | 200-230 | 380 | 60000 |
SAV
Характеристики котла отопления SAV – это лёгкость пользования и установки, экологичность, работа в автоматическом режиме, долговечность. Практически отсутствует возможность появления накипи, а деталей, которые движутся и подлежат износу, нет.
| 2,5 | 2100 | 220 | 32 950 |
| 3,5 | 2950 | 220 | 35 100 |
| 5 | 4235 | 220 | 37 000 |
| 5/2 | 4235 | 220 | 42 500 |
| 7/2 | 5970 | 220 | 45 000 |
| 7/3 | 5970 | 220/380 | 52 000 |
| 10 | 8750 | 220/380 | 55 000 |
| 15 | 12670 | 220/380 | 65 000 |
К недостаткам индукционного котла «САВ» можно отнести высокую стоимость. Цена моделей такого котла в пределах от 32 950 до 65 000 рублей. Еще два минуса – зависимость от электричества и затруднённый процесс регулировки мощности.
Гейзер
Существует множество моделей у данного производителя. Отличаются они высокой производительностью. Диапазон мощности от 4,5 до 250 кВт, а КПД достигает 98%.
Модели «Гейзер — 5» необходимо напряжение в сети 220 В, остальным основным моделям (10, 15, 20, 25, 50, 100, 250) — 380 В.
Уникальность этой модели в ее надёжности, как свидетельствуют отзывы. Эти котлы устойчивы и имеют второй класс по электробезопасности. Не требуют особенного техобслуживания, а за отсутствием продуктов горения, отсутствует и возможность получения вреда для здоровья. Котлы «Гейзер» отличаются малыми габаритами, вследствие чего агрегат можно устанавливать в небольшом пространстве. Работает модель довольно тихо, поэтому владельцам не придётся использовать материалы для звукоизоляции.
Как минус можно отметить сложную установку и подключение котла «Гейзер». Всем моделям индукционного котла отопления нужно 380/3ф. От сети могут работать только котлы с малой мощностью в 220/50.
Эдисон
Эта марка используется для отопления жилых помещений, а также зданий промышленных, административных и пр. Её модели различны (4,7; 13; 22; 50; 100; 250; 500). Такой индукционный котёл применяется в системах теплоснабжения замкнутых. Как правило, в качестве теплоносителя у него выступает вода. Нагреватель функционирует «на автомате», но по желанию можно изменять работу нагревателя либо по температуре теплоносителя, либо по температуре воздуха в здании.
Котёл Эдисон
Положительных характеристик котёл «Эдисон» имеет больше, чем негативных. К его достоинствам относят длительный срок службы, высокую электро- и пожаробезопасность, а также неизменяемый в процессе работы коэффициент полезного действия. К тому же, при покупке данного котла, вам не потребуется постоянно его контролировать и постоянно обслуживать.
Еще некоторые характеристики котла отопления «Эдисон»:
- частота тока 50 Гц;
- максимальная температура теплоносителя в градусах – 115;
- масса оборудования колеблется от 40 кг («Эдисон — 4,7») до 1500 кг («Эдисон — 500»).
- использование (с согласия изготовителя) различных теплоносителей, таких как масло, вода, антифриз.
Миратрон
Модельный ряд данных котлов имеет мощность в пределах от 6 до 30 кВт и также подходит для обогрева промышленных и жилых помещений (до 350 м2).
Котёл Миратрон
Вот ещё некоторые характеристики:
- коэффициент полезного действия котла отопления «Миратрон» 90%;
- отличная защита от накипи;
- правильное расходование энергии и экономия бюджета пользователя;
- подключение к любому виду электрической сети;
- работает очень тихо и не требует постоянного надзора;
- работа только с закрытыми отопительными системами;
- применение в управлении инверторного пускателя и, как следствие, высокая стоимость оборудования;
- большие вес и габариты котла.
Стоимость котла отопления «Миратрон» разная. К примеру, модель «Miratron А006» мощностью в 6 кВт, обогреваемой площадью 70 м² и весом 50 кг имеет цену 45000 рублей. «Miratron А006» с мощностью 15 кВт, площадью обогрева помещения в 170 м² и весом 80 кг – 65000 рублей.
Сравнение популярных моделей
Сравним некоторые модели разных производителей индукционных котлов отопления с похожими характеристиками.
| ВИН-5 | 4250 | 27 000 | Россия | 60 — 150 |
| Эдисон-5 | 5000 | 35 000 | Россия | 100 — 120 |
| ИНЭРА SAV | 4500 | 30 000 | Россия | 50 — 80 |
Также на рынке представлена ТЭНовые и электродные электрические котлы.
Достоинства индукционных котлов отопления
Индукционные котлы обладают многими абсолютными и сравнительными достоинствами, включая следующие:
- самый высокий КПД среди всех электрокотлов;
- неизменность энергетических характеристик;
- минимальные требования к теплоносителю;
- повышенная надежность;
- рекордно долгий срок службы;
- способность работать автономно;
- простой монтаж без системы вентиляции;
- автоматическая система управления;
- нет нужды в доставке и хранении топлива:
- нагрев теплоносителя до 95 градусов;
- высокий уровень безопасности.
Прибор преобразует электрическую энергию в тепловую с коэффициентом полезного действия 98-99%. Чтобы нагреть теплоноситель требуется 7-10 минут. Простая конструкция, в которой нет движущихся механических частей, стальные сплавы, используемые в качестве материалов изготовления, делают индукционные котлы рекордно долговечными.
Вывести из строя такое оборудование может только повреждение электроизоляции. Но как показывает практика эксплуатации трансформаторов, которые по своей конструкции во многом схожи с индукционными котлами, они действительно способны прослужить многие десятки лет.
По заверениям производителей, агрегаты, работающие за счет эффекта электромагнитной индукции, обеспечивают бесперебойный обогрев помещений на протяжении 100 тысяч часов, то есть 30 отопительных сезонов. При этом их мощность со временем не снижается, чего нельзя сказать про электродные и обычные тэновые котлы.
Индукционные котлы могут использоваться как в качестве основного, так и в качестве дополнительного оборудования. К примеру, готовить теплоноситель для нерегулярно используемой системы теплый пол
Те же причины, которые определяют долговечность и повышенную надежность индукционных нагревателей, одновременно снижают стоимость эксплуатации. Индукционный котел не нуждается в регулярном сервисном обслуживании и ремонте, что экономит средства.
По сравнению со многими другими видами топлива, использование электроэнергии для обогрева домов остается наиболее выгодным. Особенно это касается негазифицированных населенных пунктов.
Конструкция сертифицированного индукционного котла предотвращает короткие замыкания. Производители заявляют, что любая модель имеет наивысший класс электробезопасности. Не следует путать индукционный котел и с СВЧ-печью, так как для его работы используется другая частота электротока.
Нагревание теплоносителя в индукционном котле происходит равномерно – перепад температур в системе не больше 30°С. То есть локальные перегревы, способные привести к возгоранию, отсутствуют, что делает такие агрегаты пожаробезопасными.
Благодаря омагничиванию теплоносителя, мелкой вибрации, незаметной для окружающих и турбулентным завихрениям, в индукционных котлах практически не образуется минеральных отложений, что благоприятно сказывается на эффективности. Напомним, что толстый слой накипи замедляет скорость и эффективность нагрева теплоносителя.
Для наращивания мощности может использовать каскад из трех и более индукционных котлов с общим шкафом управления. Такое решение поможет обогреть двухэтажный особняк
Если соблюдать указанные в инструкции правила эксплуатации, то после монтажа и установки температурного режима о котле можно не вспоминать на протяжении всего отопительного сезона. В отличие от твердотопливных «собратьев», индукционные приборы не требуют регулярной загрузки дров и угля и удаления золы. Не требуется чистка труб, что отличает их от других типов электрокотлов.
Сам котел и дополнительное оборудование к нему занимает немного места и может быть установлено в помещении небольшой площади. Компоненты системы управления позволяют использовать индукционные котлы в одной связки с другим климатическим оборудованием.
Индукционные котлы можно интегрировать в интеллектуальную систему управления домашним оборудованием, именуемой “Умный дом”
Отсутствие нагревательного элемента
Первое – в эл.котле индукционном, якобы нагревательных элементов нет. А вот в тэновом, их иногда более десятка, а значит высока вероятность их поломки, может и нескольких сразу.
Но если бы не было нагревательного элемента, то чем бы тогда котел нагревал воду? Та же самая катушка по сути и выполняет эту роль, только без соприкосновения с жидкостью. Поэтому данный элемент присутствует в любом таком агрегате.
А вот что касается высокой вероятности выхода ТЭНов из строя, то это напрямую зависит от той продукции и производителя, что вы покупаете.
Есть специалисты установившие за годы своей работы более 500 тэновых котлов, и не поменявшие по гарантии за все это время ни одного элемента.
Особенности монтажа
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).
Источник фото: petelinosad.ru
Для разводки по помещению применяются пластиковые магистрали. Если в комнатах имеются стальные трубопроводы, то предусматриваются соединительные муфты из пластика, разобщающие металлические трубы и кожух нагревателя.
В цепи питания предусматривается заземляющий кабель, который подключается к общедомовому или индивидуальному контуру. Нагревательный блок крепится на поверхности стены через штатные точки фиксации (воздушный зазор между стеной и кожухом — 300 мм), расстояние от горизонтальных поверхностей должно составлять не менее 800 мм.
В конструкции предусматривается датчик потока, отображающий объем теплоносителя на выходе из насосной станции. На отводных магистралях монтируются предохранительные краны, позволяющие отключать комнаты от общего контура для ремонта магистралей.
В канале подачи горячей жидкости монтируется группа безопасности с датчиком аварийного отключения питания; предусматривается датчик температуры с индикатором значения. Электроника котла вынесена в отдельный распределительный шкаф, который монтируется на стене рядом с отопительным оборудованием.
Вихревой индукционный нагреватель
Вихревой индукционный нагреватель (ВИН) представляет собой некую разновидность индукционной плиты. Он состоит из катушки, магнитопровода и теплообменника. Переменный ток, протекающий по катушке, образует переменное магнитное поле. Если в это поле поместить токопроводящий материал, то он будет разогреваться. Основное преимущество ВИН в том, что температура индуктора не превышает 140град.С. Кроме того, переменное магнитное поле противодействует образованию накипи. В отличии от вихревого теплогенератора, принцип действия ВИН вписывается в законы физики. КПД вихревого индукционного нагревателя близок к 100%, что дает ему право на применение в системах отопления и иных системах нагрева жидкостей.Однако, что нам обещают продавцы вихревых индукционных нагревателей? А вот здесь начинаются чудеса. Обещают экономию до 50% по сравнению с обычными ТЭНами. Тоесть, либо КПД ТЭНа равен 50%, либо КПД ВИНа равен 200%. Попробуем разобраться. Ваш покорный слуга не поленился и позвонил в несколько компаний продающих вихревые индукционные нагреватели. Самый главный вопрос, который был задан — какое преимущество я получу, заплатив достаточно большие деньги за этот прибор? Вот какие ответы я получил:
У нас очень много продаж и все довольны
Фантастическая надежность и долговечность
Экономия до 50% по сравнению с ТЭНами
Отсутствие шума
Ну, с первым и вторым утверждениями можно поспорить. По поводу шума — ТЭНы тоже не шумят. А, вот, с экономией — это интересно. Оказывается (по утверждению продавцов), образование накипи на ТЭНе снижает его КПД. Соответствено, экономичность ВИНа обусловлена постоянным КПД по сравнению с ТЭНами. Но позвольте, каким образом накипь снижает КПД ТЭНов? Вспомним про закон сохранения энергии. Допустим, подвели мы к ТЭНу 1кВт электрической мощности. Соответственно, мы должны получить 1кВт тепловой энергии. Если тепла получаем меньше, то оставшаяся энергия должна выделяться в каком-то ином виде. Что-0то я не припомню, чтобы ТЭНы в воде светились или выделяли, скажем, электромагнитные волны. Несомненно, накипь снижает теплоотдачу ТЭНа, но это никак не влияет на его КПД. При снижении теплоотдачи, повышается температура самого ТЭНа, а, следовательно, повышается его электрическое сопротивление. При повышении электрического сопротивления, понижается мощность, потребляемая этим ТЭНом. На самом деле, изменение температуры и потребляемой мощности настолько незначительны, что рядовой пользователь этого даже не заметит. Закипит чайник через минуту или через минуту и 5 секунд — имеет ли это значение? При этом, количество электроэнергии, необходимой для подогрева чайника с водой, останется неизменным. Однако, продавцы ВИНов пытаются перевернуть ситуацию с ног на голову и говорят о снижении КПД.
Таким образом, ВИН может быть альтернативой ТЭНам, но никакого выигрыша в экономии он не даст. Чудес на не бывает А что касается «фантастической надежности», за те деньги, которые стоит ВИН, можно купить несколько электрических котлов и устроить резервирование. Надежность будет в несколько раз выше.
Что из себя представляют электрические энергосберегающие котлы отопления
Для чего нужны и как применяются
Если имеется возможность подключения к газовой магистрали, стоит без раздумий выбирать газовый котел. В ином случае электрокотлы могут использоваться как основное отопительное оборудование, так и в качестве дополнительного, например, в связке с твердотопливным или жидкотопливным. Тогда используются самые простые маломощные котлы тепловой мощностью 3-6 кВт. Такой мощности достаточно, чтобы временно (вплоть до 2-3 дней) сохранять тепло в доме площадью до 100-120 м2.
Так выглядит индукционный электрокотел ВИН-3. Компактный темный корпус с напольным монтажом вместо привычного всем настенного прямоугольника.
Самые простые маломощные модели стоят в пределах 11-13 тыс. рублей.
В качестве основного, даже самый экономичный электрокотел оправдано использовать в частном доме площадью до 100 м2. Лучший и наиболее эффективный вариант – временное отопление дачного дома, когда хозяева приезжают лишь на выходные или на время отпуска.
Устройство и принцип работы
Электрические котлы, в отличие от других видов, имеют довольно простое устройство. В стальной корпус помещен нагревательный элемент (ТЭН, электроды или индукционная катушка), который по проточному принципу нагревает теплоноситель. Теплоноситель может циркулировать естественным или принудительным (с использованием циркуляционного насоса) образом.
Рассмотрим принцип работы и влияние на расход электроэнергии подробнее для каждого типа:
- ТЭНовые (реостатные) электрокотлы. В современных моделях используются стальные ТЭНы (трубчатые электронагреватели), чаще всего парами для большей мощности и скорости нагрева. ТЭНовые электрокотлы более мощные, имеют привычный квадратный корпус с настенным креплением, в котором размещены и другие элементы системы отопления: циркуляционный насос, предохранительный клапан и датчик давления, автоматика и панель управления.
Также они оснащены наибольшим функционалом: модулируемой мощностью, различными режимами работы, планированием на неделю, возможностью подключения комнатного термостата. Однако серьезными недостатками ТЭНовых электрокотлов является образование накипи и зависимость их КПД от жесткости воды и толщины той самой накипи. Экономичными их можно назвать лишь при использовании крайне чистого мягкого теплоносителя и дополнительном наличии умягчающих фильтров.
- Ионные (электродные). В качестве нагревательного элемента используются электроды, закрепленные на определенном расстоянии друг от друга. Переменный ток сменяет их полярность (50 раз в секунду при стандартной частоте 50 Гц), вследствие чего ионы воды между ними находятся в постоянном движении, их температура повышается.
Электродные котлы все более востребованы и наиболее экономичны, на нагревательных элементах не образовывается накипь, что положительно влияет на их долговечность и стабильный КПД. Кроме того, такие котлы абсолютно безопасны и не требуют вмешательства даже после перебоев электроснабжения, поскольку подогрев жидкости между электродами начинается сразу же после подачи на них электроэнергии.
- Индукционные (вихревые). В качестве нагревательного элемента используется индукционная катушка, магнитное поле которой нагревает расположенный внутри нее сердечник (чаще всего – стальная труба). Тепловая энергия от нагретого сердечника передается протекающему сквозь него теплоносителю. При таком способе нагрева практически не образовывается накипь, а теплоноситель нагревается в 1,5-2 раза быстрее.
Обычно индукционные котлы оборудованы современной продвинутой автоматикой, способной обеспечить самый экономный режим отопления. Однако они не столь востребованы в виду высокой стоимости, сравнимой с моделями настенных газовых котлов.
Правила эксплуатации и техническое обслуживание
Запрещается делать следующее:
- Заливать в систему теплоноситель, не указанный производителем в числе разрешенных.
- Включать прибор в режиме сухого хода или при остановленном насосе.
- Проводить работы по ремонту или обслуживанию, не обесточив агрегат.
- Держать вблизи отопителя металлические предметы.
Прибор нельзя включать в режиме сухого кода.
Периодически проверяйте:
- работоспособность УЗО;
- сопротивление контура заземления.
Индукционные отопители не нуждаются в обслуживании. В редких случаях теплообменник может покрыться накипью, тогда его промывают раствором лимонной кислоты или специального средства. Чтобы исключить подобные явления, заливайте в систему обессоленную воду.
Характеристики индукционного котла
Данный вид отопительных котлов имеет ряд преимуществ перед традиционными тэновыми нагревателями, однако у него есть и недостатки, в том числе и специфичные только для таких котлов. Рассмотрим пристально плюсы и минусы индукционных котлов, начиная с положительных характеристик:
- полное отсутствие каких-либо нагревательных элементов, а также подвижных и высоконагруженных элементов, подвергающихся износу во время эксплуатации и требующих периодической замены;
- возможность работы от электросети с низким напряжением и с постоянным током, что обычно недопустимо для электрокотлов других типов;
- конструкция котла не содержит разъемных соединений, т.е. вероятность протечки полностью исключена;
- значительно более быстрый нагрев до рабочей температуры, по сравнению с любыми другими видами отопительных электрических котлов;
- защищенность от образования накипи *;
- высокая пожаро- (класс II) и электробезопасность, поскольку нагревательный элемент (сердечник) электрически не связан с индуктором (первичной обмоткой) напрямую, а разница температур между сердечником и теплоносителем не превышает 30°С;
- конструкция котла не требует установки дымохода;
- нет необходимости устанавливать индукционный котел в отдельном помещении;
- как и у любого электрического нагревателя, КПД такого котла близоко к 100%. Кстати, это значение не меняется с годами его эксплуатации, в отличие от котлов с тэнами и электродных;
- средний срок службы составляет 25 лет и выше (зависит от толщины металлических труб, образовывающих сердечник котла), причем никаких профилактических работ с этим оборудованием производить не требуется;
- позволяет использовать в отопительной системе практически любой теплоноситель (воду, антифриз, масло и т.д.), причем без какой-либо его предварительной подготовки;
- замена отработавшего теплоносителя в отопительной системе производится один раз в 10 лет;
- абсолютная бесшумность при работе;
- низкая инерционность, что позволяет экономить электроэнергию за счет эффективного управления работой котла при помощи электронной автоматики **. Следует отметить, что инерционность индукционных котлов ниже, чем у тэновых водонагревателей, однако более высокая, чем у электродных котлов;
- монтаж котла не требует привлечения специалистов высокой квалификации;
- допускается использование для любых закрытых систем отопления, в том числе для «теплого пола» и для плинтусного отопления — минимальный порог температуры нагрева теплоносителя составляет 35°С.
* — отложения накипи на внутренних поверхностях трубы-сердечника не образуются за счет малой разницы температур между нагревателем и теплоносителем, не превышающей 30°С, а также из-за высокочастотных вибраций, вызванных вихревыми токами, отталкивающих ионы солей от внутренних стенок трубы.
** — электронное управление индукционным котлом обеспечивает меньшее энергопотребление за счет поддержания температуры на строго заданном уровне, т.е. при ее нарастании электропитание котла немедленно отключается и возобновляется лишь при снижении температуры ниже заданной пользователем.
Следует отметить, что максимально допустимое давление в отопительной системе с нагревом теплоносителя от индукционного котла не должно превышать 0,3 МПа.
Минусы индукционных котлов:
- значительные размеры и вес. К примеру, однофазный котел мощностью 2,5 кВт, при высоте в 450 мм и диаметре 121 мм, весит 23 кг;
- высокая стоимость — от 30000 руб. и выше. Отчасти цена индукционных котлов объясняется присутствием в системе управления инверторного пускателя, который сам по себе недешев;
- установка только в закрытые отопительные системы;
- при работе, в зависимости от мощности котла, генерируются помехи в длинноволновом, средневолновом и УКВ-радиодиапазоне на дистанции нескольких метров от его местоположения, полностью экранировать которые невозможно. Впрочем, на человеческий организм это не оказывает никакого воздействия, лишь домашние животные (собаки, кошки) способны почувствовать их.
Индукционный котел отопления своими руками
В бытовых условиях нагреватель можно изготовить из сварочного инвертора или трансформатора.
Котел из сварочного инвертора
Прежде чем приступить непосредственно к сборке необходимо запастись следующими материалами:
- Нержавеющей проволокой диаметром 5-7 мм;
- Отрезком пластиковой термостойкой трубы, длиной приблизительно 500 мм, наружным диаметром не более 50 мм и толщиной стенки не менее 5 мм;
- Просечной или плетеной сеткой из нержавеющей стали с окном не более 4х4 мм. Размер сетки должен полностью перекрывать поперечное сечение пластиковой трубы и обеспечивать возможность надежного крепления;
- Эмалированной медной проволокой диаметром 1,2-1,5 мм. Для намотки катушки понадобится приблизительно 5м;
- Двумя переходниками для соединения котла с отопительной магистралью;
- Сварочным инвертором, позволяющим осуществлять плавную регулировку силы тока.
После того как все необходимые комплектующие подготовлены, можно приступать к работе по сборке индукционного котла. Сборка состоит из нескольких этапов:
1. Нержавеющая проволока нарезается на отрезки длиной 5-6 см в количестве, необходимом для полного заполнения трубы.
2. Одна сторона трубы закрывается сеткой, после чего производится засыпка отрезков проволоки и заделка второй стороны. Внутренняя полость трубы заполняется полностью, а наличие с обоих сторон ограждающей сетки предотвращает попадание кусочков проволоки в трубопроводы отопительной системы.
3. На заполненную трубу наматывается 90-100 витков медной проволоки. В процессе намотки необходимо обеспечить равномерность и одинаковое расстояние между витками. Вся катушка должна быть равноудалена от обоих торцов трубы.
4. На торцы трубы герметично устанавливаются переходники, и производится врезка в существующую отопительную магистраль.
5. Оба вывода катушки подсоединяются к сварочному инвертору.
6. Смонтированный таким образом отопительный контур заполняется теплоносителем, после чего система готова к работе.
Категорически запрещается подключение прибора к электросети до полного заполнения системы теплоносителем.
7. С помощью инвертора выполняется установка необходимого температурного режима.
Такая конструкция индукционного прибора своими руками может эффективно обогревать площадь 50–60 м2. Если же отапливаемая площадь больше, либо требуется дополнительная мощность для автономного горячего водоснабжения, существует второй вариант.
Индукционный котел с использованием трансформатора
При использовании трансформатора, роль нагревательного элемента играет корпус прибора, внутри которого циркулирует теплоноситель. Для изготовления агрегата, помимо навыков сварщика, потребуются:
- Две металлических трубы помещенных одна в другую таким образом, чтобы между ними образовалась полость.
- Два плоских кольца для заделки торцов;
- Сварочный инвертор;
- Трансформатор трехфазный;
- Металлические трубы для входного и выходного патрубков.
1. На некотором расстоянии от торцов в полый цилиндр ввариваются патрубки, обеспечивающие циркуляцию теплоносителя.
2. Путем наматывания медной проволоки на корпус формируется первичная обмотка;
3. Для замедления остывания и уменьшения рассеивания тепловой энергии, изделие помещают в специальный корпус, а образовавшуюся полость заполняют жаростойким теплоизоляционным материалом.
Обеспечение безопасности
Для предотвращения несчастных случаев, при монтаже самодельных индукционных котлов предназначенные для отопления частного дома необходимо придерживаться нескольких правил:
- При подключении изделия к системе отопления, расстояние от стены должно быть не менее 30 см, а от пола и потолка не менее 80 см;
- Устанавливать приборы можно исключительно в замкнутые контуры с принудительной циркуляцией теплоносителя;
- На выходной патрубок следует установить манометр и предохранительный клапан.
Использование явления электромагнитной индукции при изготовлении отопительных котлов позволяет существенно уменьшить габариты изделий, обеспечить высокую производительность и длительный срок службы оборудования.
