индукционные котлы что это такое
Индукционные котлы отопления. Виды и устройство. Работа
Индукционные котлы отопления применяются в домашних отопительных системах. Они обеспечивают нагрев путем потребления электроэнергии. Их главными конкурентами являются ТЭНовые и электродные котлы. Индукционное оборудование также называют вихревым. Оно считается наиболее экономным, поэтому оборудование системы отопления дома такими системами позволяет минимизировать затраты на оплату счетов за потребленную электроэнергию.
Виды индукционных котлов
На рынке отопительного оборудования индукционные котлы имеют два вида:
Индукционное отопительное оборудование монтируется лишь в закрытые системы с гидроаккумуляторным мембранным баком, а также принудительной циркуляцией теплоносителя.
Как устроены индукционные котлы отопления
В основе работы данного оборудования лежит научное открытие, сделанное еще 1831 году Фарадеем. Для обеспечения нагрева применяется явление электромагнитной индукции. Проходящая через котел вода разогревается под воздействием вихревых токов, которые генерируются в сердечнике катушки. Они образуются в результате влияния переменного электрического поля. Сердечник катушки сделан в форме трубы, по которой и циркулирует теплоноситель. Фактически такое устройство представляет собой преобразователь электрической энергии в тепловую. При этом эффективность перевода составляет 98%. Это очень высокий показатель КПД, которым не могут похвастаться другие электрические котлы.
При создании катушки подбирается диаметр провода для обмотки и его длина таким образом, чтобы при работе со стандартной сетью 220 вольт преображение электричества в тепло не позволяло получать температуру выше 95 градусов. Именно такой показатель является безопасным для оборудования и тонкой токопроводящей проволоки. Благодаря этому катушка имеет продолжительный ресурс. Полость котла спроектирована таким образом, чтобы обеспечить максимально продолжительное движение холодного теплоносителя через корпус. Повороты канала позволяют воде хорошо прогреться, перед тем как она отправиться по кругу в замкнутой тепловой системе.
Конструкция индукционных котлов предусматривает их постоянную работу на полную мощность, поскольку установка устройства для регулировки напряжения нерациональна. К примеру, вентилятор можно настраивать на различную скорость вращения, тем самым подбирая наиболее удобный режим. В случае с котлами они при включении всегда греют одинаково сильно. Чтобы предотвратить чрезмерный перегрев теплоносителя предусматривается дополнительная автоматическая система, которая контролируют температуру в помещении или в трубах. При достижении необходимого значения нагрева она отключает питание котла. Как только произойдет охлаждение, автоматика снова запустит котел, и температура будет быстро доведена до нужного показателя.
Такой регулировкой занимается специальный электронный блок. Настройка может проводиться различными способами. Самые простые устройства предусматривают механическую регулировку, дорогостоящие сенсорную и даже дистанционную.
Достоинства и недостатки вихревых котлов
Индукционные котлы отопления это сравнительно новый продукт, поэтому к нему пока относятся с осторожностью. Многие считают, что отдельные заявленные характеристики просто коммерческая хитрость, нацеленная на привлечение покупателей.
Среди всего множества преимуществ этого оборудования можно выделить безусловные плюсы, которые действительно имеют место:
Такие котлы имеют очень надежную конструкцию, но даже в случае поломки их можно починить. Для этого работают специализированные мастерские. Многие вышедшие из строя детали подлежат восстановлению, что значительно удешевляет ремонт. Кроме того производители предлагают в свободной продаже новые запчасти, что тоже не может не радовать.
При использовании в системе отопления такого котла, отпадает необходимость в постоянном внимании к его работе. Если применяя твердотопливное оборудование нужно периодически загружать топливо, то выбирая электрические котлы, необходимость в любом внимании на протяжении отопительного сезона вообще отсутствует. Автоматическая система управления будет поддерживать необходимый микроклимат в помещении, который был настроен вручную.
Существенный недостаток, который не позволяет всем желающим перейти на такое оборудование, является его цена. Это новый продукт, который производят не так много компаний, поэтому отсутствие серьезной конкуренции позволяет задирать цены.
Единственная характеристика котла, которую можно косвенно назвать недостатком, это его очень быстрый нагрев. Как следствие он абсолютно не переносит отсутствие теплоносителя. Если вдруг в системе случиться утечка и жидкость уйдет, то пустой корпус котла расплавится буквально за считанные секунды. Именно поэтому осуществляя монтаж отопительной системы, применяя индукционные котлы отопления, нужно использовать надежные фитинги, качественные трубы, и делать все максимально аккуратно с точным соблюдением технологии.
Заблуждения насчет вихревых котлов
Считается, что индукционные котлы отопления якобы на 20% более эффективные прочих электроустановок. На самом деле эта информация сильно приукрашена. К примеру, качественно сделанный ТЭНовый котел имеет КПД 96%. Сказать, что вихревое оборудования намного лучше в этом плане нельзя. Скорее всего, такой миф родился от впечатления скорости прогрева. Действительно котел оборудованный ТЭНом греет теплоноситель дольше, поскольку в нем применяется многослойная структура нагревателя. Пока вольфрамовая спираль передаст свою температуру теплоносителю, то уйдет больше времени. При этом энергия, потраченная для разогрева спирали, никуда не девается, она разогревает кварцевый песок, а потом постепенно передается теплоносителю.
Продавцы, которые реализуют индукционные котлы отопления, создали еще миф о том, что такое оборудование абсолютно не нуждается в обслуживании. Бытует мнение, что поскольку разогрев в жидкости осуществляется под воздействием магнитного поля, то отсутствие сильно нагретых поверхностей не приводит к образованию накипи как на ТЭНе. Это абсолютное заблуждение, поскольку жесткая вода, циркулирующая в закрытом контуре, обязательно начнет создавать жесткие отложения. Для обеспечения хорошей проходимости теплоносителя обязательно нужно после окончания каждого сезона осуществлять промывку системы.
Утверждается, что поскольку такой котел очень маленький, то его можно ставить абсолютно в любом помещении даже на маленькой кухне. С практической точки зрения это действительно так, но не стоит забывать, что в котле создается мощное электромагнитное поле. Оно негативно влияет на чувствительных людей, поэтому такое оборудование лучше ставить подальше от тех мест, где приходится находиться часто. В идеале иметь специальное техническое помещение, где и будет располагаться котел.
Рекламируя индукционные котлы отопления, производители и продавцы еще утверждают, что это абсолютно бесшумные устройства, которые идеально подходят для использования в жилых помещениях. Это совершенно надуманное преимущество. Абсолютно все электрические нагревательные приборы являются практически бесшумными. Характерный звук создает только циркуляционный насос, гоняющий теплоноситель по контору. Конечно, старые котлы с покрытыми накипью ТЭНами создают определенный гул, но хорошее своевременное обслуживание позволяет полностью устранять такой недостаток. Таким образом, что котлы с ТЭНом, что с катушкой одинаковы.
Индукционные электрические котлы для систем отопления
Здесь вы узнаете:
Газовые магистрали присутствуют далеко не во всех населенных пунктах, поэтому люди вынуждены отапливать свои дома альтернативными источниками тепла. Нередко ими становятся индукционные котлы отопления, пришедшие на замену традиционным ТЭНовым агрегатам. Они отличаются более продолжительным сроком службы и безопасностью, быстро прогревая теплоноситель в отопительных системах. Давайте посмотрим, как выбрать данное оборудование и на что ориентироваться при его покупке.
Недостатки традиционных котлов отопления
В отличие от индукционных, классические электрические котлы, построенные на основе ТЭНов, обладают множеством недостатков. В первую очередь мы отметим не самый продолжительный срок службы нагревательных элементов. Они часто выходят из строя, дают электрические пробои, обрастают накипью (правда, не так интенсивно, как в стиральных машинах и электрочайниках), портятся от коррозии. Та же накипь затрудняет нагрев теплоносителя – в результате на это затрачивается больше электроэнергии, чем нужно.
Во вторую очередь мы отметим недолговечность ТЭНов – это один из главнейших недостатков традиционных котлов отопления. Находясь постоянно в воде, металл подвергается воздействию коррозии. В результате этого он истончается, нередко теплоноситель попадает внутрь, что вызывает замыкание или закипание. Возможен и другой исход, когда в ТЭНах перегорает их внутренняя начинка. В любом случае ремонт ТЭНов невозможен – производится их полная замена. И не факт, что новая деталь проработает долго.
Устройство и принцип действия индукционных котлов
Если созрела необходимость создать электрическое отопление, рекомендуем приобрести индукционный котел. В этом случае вы сможете не беспокоиться о возможных поломках. Вас будет ждать только комфортное тепло, а сам агрегат переживет по сроку службы всю отопительную систему. Электрические индукционные котлы для отопления частного дома обязательно порадуют вас своими непревзойденными характеристиками – в этом вы сможете убедиться после прочтения нашего обзора.
Принцип работы индукционной катушки довольно прост в своей сути, но задействует некоторые сложные для понимания обывателя физические законы.
Индукционный котел отопления представляет собой современный отопительный прибор, нагревающий теплоноситель за счет электромагнитной индукции. Его основой является катушка, по которой пропускается ток – за счет этого возникает магнитное поле. Если поместить в центр катушки какой-либо металлический предмет, то он начнет нагреваться. Именно этот принцип работы и задействован в индукционных отопительных агрегатах.
Главным звеном индукционного котла является мощная катушка, генерирующая магнитное поле. Это поле нагревает металлический сердечник, через который протекает теплоноситель, циркулирующий по системе отопления. То есть, греющим элементом здесь является именно сердечник, а не само электромагнитное поле. Интересен тот факт, что индукция была открыта почти 190 лет назад Майклом Фарадеем. Она активно применяется в промышленности, в частности, в плавильных печах. Сегодня индукция добралась и до отопительного оборудования.
Итого, в устройстве индукционного котла отопления мы видим несколько узлов:
Да, устройство индукционных котлов отопления более сложное, если сравнивать с традиционными ТЭНовыми агрегатами. Но по своим характеристикам они их превосходят.
Достоинства и недостатки индукционных котлов
Электрическое отопление является простейшей альтернативой традиционному отоплению с газовыми котлами. Правильно смонтированная система порадует потребителей теплом, а индукционное отопительное оборудование позволит рассчитывать на отсутствие проблем. Давайте рассмотрим основные преимущества индукционных агрегатов:
Есть и определенные недостатки:
Главный недостаток – это высокие цены на оборудование, хотя ничего сложного в нем нет.
Некоторые особенности индукционных котлов
Мы уже говорили, что электрическое отопление отличается дороговизной. И потребителям нужно быть готовым к большим расходам на электроэнергию. Но если нельзя построить отопление на котле другого типа, то с этим придется мириться. Отметим еще один факт – с покупкой индукционного котла сэкономить на отоплении не получится. Все дело в том, что никакой экономичности в 20-30%, по сравнению с ТЭНовыми агрегатами, у них нет. Поэтому расходы будут такими же – очень высокими.
Производители прибегают и ко многим другим уловкам. Например, они уверенно заявляют, что их оборудование не шумит. Развеиваем миф – ТЭНовые агрегаты тоже работают бесшумно. Что касается компактности, то это правда. Но и ТЭНовые модели не отличаются большими габаритами.
Востребованные модели
Если вы хотите выбрать хороший индукционный электрический котел отопления, ознакомьтесь с дальнейшей информацией – мы расскажем вам про самые удачные и популярные модели. Что касается выбора по мощности, ориентируйтесь на площадь помещений. Помните, что на каждые 10 кв. м. площади требуется 1 кВт тепла.
Котлы ВИН-3
Перед нами самый простой вихревой индукционный котел, предназначенный для обогрева зданий небольшой площади. Его мощность составляет 3 кВт, отапливаемая площадь – до 30 кв. м (или от 90 до 140 кубометров обогреваемого объема). Он выполнен в виде трубы небольшого диаметра с боковыми патрубками для подключения системы отопления. В нижней части располагается контакт для подключения заземления. Блок управления подключается через контактную группу в верхней части корпуса.
Индукционный электрокотел предназначен для эксплуатации в закрытых системах отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя. Он настолько мал, что не займет много места в помещении. Но настенное крепление должно быть надежным – вес агрегата составляет 30 кг. Для его питания используется однофазная сеть с напряжение 220 Вольт. Управляющий блок включает в себя защитные автоматы и отличается предельной компактностью.
Котлы Эдисон от завода Сибтехномаш
Именно такое название получили индукционные котлы нового поколения от известного отечественного производителя. Они представлены на рынке в виде модификаций мощностью 4.7, 13, 22, 50, 100, 250 и 500 кВт. Подходят они для отопления зданий любого назначения – это большие коттеджи, помещения коммерческого назначения, промышленные постройки и многое другое. Они оснащаются несколькими индукционными нагревательными элементами, что ускоряет подогрев теплоносителя в системах отопления.
По своему внешнему виду они никак не похожи на традиционные бытовые индукционные котлы. Они смонтированы на металлических рамах, в дополнение к ним поставляются управляющие шкафы. Как утверждают отзывы пользователей, оборудование отличается высоким уровнем надежности. Сегодня данные котлы востребованы среди потребителей, которым необходимы надежные системы отопления в зданиях хозяйственного, административного и промышленного назначения.
Котлы Миратрон
Индукционные котлы Миратрон созданы для работы в системах отопления в зданиях площадью до 360 кв. м – на рынок поставляются модели мощностью от 6 до 36 кВт. Они выполнены в виде прямоугольных вертикальных шкафов со встроенными системами управления. Оборудование отличается своей информативностью – оно показывает количество работающих в данных момент секций, замеряет напряжение питания, отображает текущую мощность и температуру теплоносителя в подающей и обратной трубах.
Благодаря наличию продвинутой автоматики, котлы позволяют немного сэкономить за счет точного температурного контроля. А многосекционное исполнение снижает нагрузку на электросеть. Требуемый температурный режим работы отопления устанавливается с помощью кнопок, располагающихся на панели управления индукционных котлов. Здесь же мы увидим кнопку «Турбо», запускающую режим быстрого прогрева.
Котлы Sav PROF
Если у вас созрела необходимость купить малогабаритный индукционный котел для организации отопления в здании небольшого размера, обязательно обратите свое внимание на котлы Sav серии PROF. Они выполнены в аккуратных металлических корпусах, включающих в себя все необходимое для систем отопления – это пусковая автоматика, термоманометры, ручные спускники воздуха, датчики протока, модули управления и циркуляционные насосы. Из обвязки необходимо приобрести только расширительный бачок и предохранительный клапан.
Мощность индукционных котлов Sav PROF составляет 2.5, 3.5, 5 или 7 кВт – на выбор потребителя. Соответственно, обогреваемая площадь достигает 70 кв. м. при использовании самого мощного образца. Все модели питаются от однофазной сети с напряжением 220 Вольт. Благодаря компактному исполнению и наличию некоторых элементов обвязки, оборудование отличается предельной легкостью в монтаже – сборка отопления не отнимет у вас много сил и времени.
Представленные индукционные котлы обладают важным преимуществом – в них имеются контактные группы для подключения внешних элементов управления отоплением. К ним подключаются внешние температурные датчики, дополнительные пульты (в том числе с управлением по телефону и через интернет), а также программаторы.
Индукционные котлы для отопления: что это такое? Как сделать своими руками?
Эффект электромагнитной индукции, открытый Майклом Фарадеем в 1831 году, нашел практическое применение в сталеплавильных печах спустя 70 лет.
Так же сложно идет процесс внедрения индукционных приборов в жизнь и сейчас.
Использование электричества для отопления – изначально дорогое предприятие. Стоимость электроэнергии, как источника тепла, не может конкурировать с дизельным топливом и природным газом. Оно остаётся оправданным только при отсутствии альтернативы в загородных коттеджах и дачных домах.
Электрические нагревательные приборы популярны благодаря высокому КПД, индукционные котлы не исключение. КПД близок к 99%. Потребляемая электрическая энергия полностью преобразуется в тепловую энергию.
Принцип действия
Вспомнить физику можно, посмотрев видео :
В основу работы индукционного котла заложен эффект электромагнитной индукции, вернее – индукционный нагрев ферримагнитных элементов, передающих тепловую энергию теплоносителю.
По конструкции водонагреватель представляет собой трансформатор в сварном металлическом корпусе. Первичный контур – катушка индуктивности, размещенная в герметичном объеме. Вторичная обмотка (сердечник) – замкнутая цепь труб разного диаметра, которые заполняются теплоносителем.
При подаче электричества катушка генерирует магнитное поле, в результате чего во внутреннем контуре индуцируются токи, вызывающие нагрев сердечника и от него – теплоносителя.
В роли теплоносителя могут применяться любые жидкости: вода, масло или антифризы.
Катушка индуктивности располагается в герметичном отсеке и не имеет прямого контакта с теплоносителем. У индукционного котла отсутствует нагревательный элемент и электрод, на котором возможно образование накипи и отложений. Теплоноситель подаётся в котёл в нижнюю часть, под действием магнитного поля достаточно быстро нагревается и подается к батареям отопления. Большая площадь соприкосновения обеспечивает значительный объём одновременно нагреваемой жидкости.
Классификация
Индукционные котлы классифицируют по:
Котлы с индукционным нагревом теплоносителя током промышленной частотой в 50 Гц получили аббревиатуру SAV, котлы с высокочастотным (до 10 кГц) током — ВИН – вихревой индукционный нагреватель. Применение инвертора позволило уменьшить размеры котлов и повысить их производительность. При одинаковой мощности ВИН выделяет на 20% тепловой энергии больше, и прогрев теплоносителя осуществляется быстрее.
Преимущества
Недостатки
Расчет мощности
Приблизительный расчет необходимой мощности котла можно произвести самостоятельно. Для этого надо принять за исходную величину 60Вт на 1 квадратный метр площади дома, но практичнее производить расчеты с первоначальным значением мощности в 1кВт на 10 м². Такой запас обеспечит работу котла в оптимальном режиме без максимальных нагрузок.
Установка и подключение
Монтаж индукционных котлов достаточно прост. Чертежи не нужны. Котлы представляют собой готовое заводское изделие, и установка не требует специальных навыков.
Необходимо соблюдение нескольких правил:
Правильный монтаж индукционного котла обеспечит эффективную работу радиаторов отопления и водяных теплых полов.
Практический совет
Подключение к системе отопления производится стандартными металлопластиковыми или пластиковыми трубами и фитингами.
Обслуживание индукционного котла
Частого обслуживания котел не требует. Единственное требование – проверка надежности электрического подключения, заземления и уровня теплоносителя в системе.
Практический совет
Перед включением котла проверьте, чтобы в системе не было воздуха. Строго соблюдайте последовательность включения оборудования: циркуляционный насос должен включаться первым.
Включение теплового аккумулятора в систему повышает эффективность работы индукционного котла и позволяет экономнее расходовать электроэнергию.
Вывод
Индукционные котлы идеально подходят для отопления загородного дома при отсутствии альтернативных источников тепла. Автономность и безопасность эксплуатации оправдывают высокую стоимость. Применение в качестве теплоносителя антифриза убережет систему от промерзания при перебоях подачи электроэнергии в отсутствие хозяев.
Индукционный котел своими руками
Сравнительная таблица цен индукционных котлов и котлов с термоэлектрическим нагревателем (ТЭН) говорит не в пользу первых. Но преимущества, описанные выше, побуждают умельцев к изготовлению индукционных котлов своими руками. Это не только способ проверить свои способности, но и значительно сэкономить на устройстве отопления своего дома.
Первый способ изготовления индукционного котла
Для изготовления простейшего котла потребуется:
Порядок работы
Нержавеющая проволока режется на отрезки по 30 — 60 мм. Пластиковая труба с одной стороны закрывается сеткой. На полипропиленовую трубу крепят эпоксидным клеем 4 полосы текстолита шириной 10мм, отступив от концов трубы по 100мм. На этот каркас наматывается медная проволока до 100 витков с зазором 0,5мм. Для определения точного количества витков необходимо учесть диаметр проволоки, ее удельное сопротивление и характеристику инвертора. Внутрь трубы плотно укладывается резаная проволока. Второй конец тоже закрывают сеткой. Оба конца запаиваются заглушками с переходниками диаметром, равным диаметру труб системы отопления. Монтируют шаровые вентили для облегчения монтажа и демонтажа котла, ревизии или замены.
Для изоляции обмотку обмазывают эпоксидным клеем. Концы проволоки подсоединяются к разъемам инвертора.
Практический совет
При подготовке клея, необходимо уменьшить количество отвердителя на 10 — 15%. Это уменьшит хрупкость изоляции. Провода лучше крепить к выводам обмотки обжимными клеммами или термоусадочными колпачками.
Рассмотренная модель не является вершиной промышленного дизайна и далека от требований пожарной безопасности. Такой котел не предназначен для эксплуатации в отсутствии хозяев.
Более качественный и производительный котел можно изготовить по заводской технологии. И здесь уже потребуется другой инструмент и навыки владения им.
Второй способ изготовления индукционного котла
Данный вариант немного сложнее предыдущего. Для изготовления потребуются:
Устройство индукционного электрического котла: 1 – металлический корпус; 2 – полость для теплоносителя; 3 – катушка индуктивности; 4 – вход теплоносителя; 5 – выход теплоносителя
Порядок работы
Внутренняя труба приваривается по оси в трубу большего диаметра. На наружную трубу ввариваются два патрубка для подачи и выхода теплоносителя и два донышка, чтобы получился полый бак. Затем выполняется обмотка медной проволокой по вышеописанной технологии. Аппарат помещают в изоляционный корпус.
Практический совет
Необходимо помнить о заземлении металлического котла и предусмотреть надежное крепление клеммы. Оптимальный вариант — приварить к корпусу болт М10.
Данный способ изготовления индукционного котла своими руками более затратный, но этот вариант обеспечивает меньшее гидравлическое сопротивление, следовательно — более высокий КПД.
Подробности эксплуатации можно посмотреть на этом видео:
Третий способ изготовления индукционного котла
Этот способ основан на использовании компонентов индукционной плиты. Практически, он не отличается от первого варианта. Разбирается нагревательный элемент и используется медный провод для намотки на сердечник. Блок управления плитой служит блоком управления мощностью обмотки нового котла.
Но есть существенные недостатки.
Индуктивность вновь собранной обмотки будет отличаться от характеристик плиты, в результате чего блок может выйти из строя. Блоки индукционных бытовых плит настроены на отключение конфорок через 3 — 4 часа после начала работ. Соответственно и котел будет отключаться с таким интервалом. Да и мощности в 2 — 3 кВт будет явно мало для обеспечения комфортной температуры.
Этот вариант не популярен среди домашних мастеров.
Для тех, кто не боится трудностей и хорошо владеет инструментом, предлагаем видео более сложной конструкции индукционного котла своими руками:
На этом все, если вам понравилась статья — жмите лайк!
Другие публикации от rus_roulette
Каким бы не был богатым опыт специалиста, и как бы он не был уверен в себе, иногда ему нужно посоветоваться с кем-то. Общение на просторах интернет-сети уже давно стало привычным нам. Разнообразные пользователи сети – будь то профессионал или много знающий любитель – могут выставить в сеть лайфхаки (простые полезные советы на разные темы), которые могут быть с пользой применены для вашего дома.
Какие плюсы пользования ресурсами форума?
На нашем форуме размещены все свежие новости строительства, ведь наши специалисты всегда держат руку на пульсе событий строительства. У нас вы найдете полезную информацию для эксплуатации помещения, инвентаря и так далее. Многие считают полезным делать для дома больше своими руками, ведь это и полезно для здоровья, выгодно экономически, и предоставляет некий моральный комфорт. И возникает логичный вопрос: «Как самому сделать?» Ответы можно получить, полистав наш сайт. Именно после посещения этого форума вы ощутите полностью все плюсы. На этом интернет-ресурсе вы найдете сведения для обустройства дачи своими руками. Но многие из тех рекомендаций можно будет учесть и при обустройстве квартиры. Для осуществления бытовых проектов разного масштаба нужен инвентарь. Для общей консультации посетителей сайта создается обзор инструментов, где информация подана просто и доступно.