Индукционные котлы отопления: виды конструкций и тонкости процесса установки

Индукционный котел отопления: достоинства и недостатки

При планировании устройства любой отопительной системы, как в загородном доме, так и на даче, большинство хозяев стараются разрешить проблему больших расходов на энергоносители за счет монтажа такого оборудования, как индукционный котел отопления. Помимо экономии по затратам электроэнергии, его технические характеристики таковы, что обеспечивают возможность обходиться без каких-либо вредных для окружающей среды выбросов и его эксплуатация не несет никакой реальной опасности для человека.

Существенным плюсом такого оборудования, как индукционный котел, является возможность его конструирования самостоятельно. В настоящей статье будет рассмотрен принцип функционирования индукционного котла, его устройство, а также достоинства и недостатки.

Устройство индукционного котла

Прежде чем приступить к установке такого оборудования, как индукционный котёл отопления цена которого соответствует его качеству, необходимо знать, что для этого потребуется практически полное переоборудование всей системы по отоплению дома. Это относится как к самодельным конструкциям, так и приобретенной технике.

Следует знать, что индукционный котел отопления технические характеристики которого соответствуют стандартам отопительного оборудования, функционирует идентично электрическому индуктору, как с первичной, так и вторичной обмотками. А про электроотопление более подробно можно прочитать в нашей статье «Отопление дома электричеством – дешево и эффективно».

В первичном контуре осуществляется изменение электроэнергии в вихревые потоки, которые создают магнитное поле. Это поле движется на вторичную обмотку, которая является главным нагревательным элементом оборудования. Именно тут происходит вырабатывание тепловой энергии, нагревающей теплоноситель.

1. электро- и теплоизоляция;
2. внешний контур;
3. сердечник.

Обычно, корпус приобретенного в магазине устройства обладает обмоткой цилиндрической, а самодельный индукционный котел отопления отзывы по эксплуатации которого большей частью положительные, характеризуется тороидальной обмоткой.

Нужно знать, что индукционные котлы цена которых привлекательна, обладают очень высоким КПД, порядка 97%, что и объясняет их высокую экономичность при эксплуатации.

От обычных отопительных устройств, индукционные системы отличаются следующими характеристиками:

• теплоноситель в них нагревается дважды;
• меньший отрезок времени нужен для прогрева всей системы отопления;
• благодаря наличию магнитной индукции обладают защитой от накипи трубопроводов и стенок котла;
• простота в работе и отсутствие сложного технического обслуживания.

Благодаря простому устройству такого агрегата, многие владельцы домов и загородных дач самостоятельно изготовляют индукционные котлы отопления купить которые тем не менее есть возможность в любом магазине оборудования для отопления.

Достоинства индукционного котла

На сегодня индукционные котлы отопления отзывы по эксплуатации которых в основной своей массе положительные, нареканий у пользователей оборудования не вызывают. А достоинств у агрегата большое количество.

Плюсы индукционных котлов:

1. Характеризуются высокой надежностью. Наличие автоматики обеспечивает этим котлам надежность работы, не требующей регулярного присутствия, а также контроля человека. Агрегат может сломаться только по причине полного отсутствия теплоносителя, что приводит к перегреву сердечника или к его расплавлению.Во избежание этого, необходимо контролировать уровень теплоносителя.
2. Можно использовать практически любой теплоноситель, основное условие – это должно быть жидкое вещество.
3. Сегодня индукционный котел купить можно в любом магазине оборудования для отопления, тем более что агрегат характеризуется КПД более 90%. Окончательный КПД зависит от конструкции теплообменника, а также особенностей каждой конкретной модели в отдельности.
4. Высокая длительность эксплуатации. Поскольку в котле нечему гореть, его катушка индуктивности герметично запаивается и никак не контактирует непосредственно с носителем тепла, а витки покрыты защитным составом, что значительно снижает возможность их пробития. К тому же ломаться больше нечему.
5. Отличается индукционный нагреватель для отопления от других систем отопления (о существующих системах отопления можно прочитать здесь) и своей простотой в обслуживании и монтаже. Внешне это оборудование является всего лишь отрезком трубы, который запаян с 2-х концов. Имеются 2 штуцера, посредством которых к котлу подается теплоноситель и обратка. Есть еще шнур, подключающий автоматику.
6. Занимает сравнительно мало места. Длина средних котлов равняется всего паре десятков сантиметров, что способствует их размещению где угодно. Если система функционирует без своего насоса, то агрегат можно монтировать только вертикально.
7. Обладает высокой эффективностью обогрева. Так как инерционность агрегата мала, то носитель тепла нагревается непосредственно после включения.
8. На нагревательном элементе не формируется накипь, что объясняется несколькими причинами: сердечник регулярно вибрирует, что препятствует оседанию отложений, к тому температура носителя не больше 90 градусов Цельсия. А так как система характеризуется замкнутостью и масса теплоносителя ограничена, то в качестве носителя можно использовать составы, которые не дают отложений.

Недостатки индукционных котлов

После того, как были перечислены основные плюсы индукционного котла, следует упомянуть и о его недостатках. Следует заметить, что индукционные котлы отопления цены которых можно найти в интернет магазинах обладают небольшим количеством минусов. Тем не менее, они довольно-таки серьезные, что требует их перечисления.

Недостатки индукционного котла отопления:

• Значительная стоимость агрегата. Стоимость оборудования почти в 2 раза выше стоимости тэновых котлов. Высокая цена главным образом связана с наличием автоматики, что в свою очередь обеспечивает высокую экономичность и долговечность работы индукционного котла.
• Обязательное наличие электроэнергии. Индукционные котлы будут работать только при наличии электроэнергии, а если электричество отключат – придется мерзнуть. Эту проблему можно решить приобретением дизель генератора.
• Значительный шум при функционировании. Однако такой недостаток присутствует не у всех моделей, а только у бюджетных агрегатов. Исправить такую неприятность легко – просто нужно вынести оборудование в достаточно изолированное помещение.

Как можно видеть, достоинств у индукционного котла значительно больше, чем недостатков. По этой причине если есть возможность, то такое оборудование будет являться идеальным выбором для приобретения.

Оборудование нового поколения

Следует заметить, что индукционные котлы являются отопительным оборудованием нового поколения, что объясняется их мощностью, практичностью и экономичностью. К тому же сейчас купить индукционный котел отопления можно в любом магазине оборудования для обогрева дома.

Используя в работе электроэнергию, этот индукционный агрегат в состоянии наполнить теплом, как обычный дачный домик, так и большое помещение, где находится производство.

А самое главное, не придется значительно тратиться на трудоемкую установку, а также на сложное обслуживание.

Источник: http://SpetsOtoplenie.ru/kotly-otopleniya/vidy-kotlov-otopleniya/induktsionnyj-kotel-otopleniya-dostoinstva-i-nedostatki.html

Характеристики и принцип работы индукционного котла отопления

Отопление частного дома » Котлы и котельное оборудование » Электрические котлы

Ощутимую конкуренцию газовым и ТЭНовым отопительным приборам создают индукционные котлы отопления. На рынке они позиционируются как одни из самых экономичных. Начали их использовать еще в восьмидесятые годы в промышленных целях. Бытовые модели впервые были представлены в середине 90-х, а за более чем тридцатилетнюю историю они претерпели множество изменений.

Первое знакомство

Индукционный котел в работе

Само название говорит о том, что в основу работы котла заложен принцип электромагнитной индукции. Чтобы понять суть процесса, достаточно через катушку из толстой проволоки пропустить большой ток. Вокруг устройства обязательно возникнет сильное электромагнитное поле. И если поместить в него любой ферромагнетик (металл, который притягивается), то он довольно быстро нагреется.

Самый простой пример индукционного источника тепла — катушка, намотанная на трубу из диэлектрика. Нужно только внутрь поместить стальной сердечник. Подключенная к источнику электричества катушка будет греть металлический стержень. Теперь осталось подсоединить устройство к магистрали, по которой циркулирует теплоноситель, и примитивный индукционный котел начнет генерировать тепло.

Весь принцип работы можно описать несколькими предложениями. Электрическая энергия генерирует электромагнитное поле. Под действием электромагнитных волн нагревается металлический сердечник. Избыточное тепло от стержня передается теплоносителю (этиленгликоль, масло или вода).

Интенсивный нагрев жидкости порождает конвекционные потоки. Горячий теплоноситель стремится вверх, и его силы достаточно для работы небольшого контура. В магистралях большой протяженности необходимо устанавливать циркуляционный насос.

Правда и мифы

В специализированных магазинах нередко можно услышать удивительные характеристики, которые приписывают данному отопительному оборудованию. К сожалению, не все они соответствуют действительности. Ради увеличения продаж менеджеры отделов иногда лукавят. Самое время рассмотреть основные тезисы, которыми они оперируют.

Новизна

Утверждение: передовая инновационная разработка на основе физических принципов.

Реалии:

• Майкл Фарадей открыл явление электромагнитной индукции в 1831 году.
• В промышленности со второй половины ХХ века индукционные печи успешно использовались для плавления стали.

Никаких новшеств, а тем более новаторских технологий с той поры не реализовано. Это хорошо известный принцип, который нашел свое новое применение и помог производителям занять доселе свободную нишу.

Экономичность

Вихревые индукционные нагреватели

Утверждение: индукционные котлы используют на 20-30% меньше энергии, чем другие электрические аналоги.

Реалии:

1. Любой нагревательный прибор 100% используемой энергии превращает в тепловую — при условии, что он не выполняет механической работы. Коэффициент полезного действия может быть и меньше. Все зависит от рассеивания тепла вокруг прибора отопления.
2. Время достижения необходимой температуры теплоносителя напрямую зависит от эффективности работы нагревательного элемента. Всякие высказывания о том, что индукционные модели потребляют меньше электричества, являются не чем иным, как уловками. Закон сохранения энергии незыблем. Для получения одного киловатта тепла необходимо истратить не меньше 1 кВт электричества.
3. Часть тепла неизбежно будет расходоваться вхолостую. К примеру, греется сама катушка, поскольку сопротивление проводника не нулевое. Впрочем, потери в любом случае остаются в доме, а не улетают через дымоходные каналы.

Выводы вполне очевидны — делающий подобные заявления менеджер занимается откровенным надувательством, или сам введен в заблуждение.

Долговечность

Утверждение: оборудование безотказно работает не меньше четверти века. Его надежность несопоставима с иными электрическими аналогами.

Реалии:

1. Механический износ котлов данного типа невозможен в принципе, поскольку на них нет подвижных деталей.
2. Медная обмотка имеет приличный запас прочности. При условии надлежащего охлаждения она может прослужить неограниченно долго. Пробои изоляции для нее тоже не страшны. Дело в том, что витки наматываются не впритык, а через небольшие промежутки.
3. Сердечник будет постепенно разрушаться в любом случае. На него могут воздействовать агрессивные примеси, не придает прочности и постоянный цикл «нагревание-остывание». Однако данный процесс настолько растянут во времени, что до его завершения может пройти не один десяток лет.
4. Схема управления включает несколько транзисторов. Вот они-то и определяют срок безотказной работы всего оборудования. Производители комплектующих, как правило, декларируют десятилетнюю гарантию. Впрочем, нередки случаи, когда они беспроблемно отрабатывали 30 и больше лет — все зависит от технологического процесса.

Таким образом, индукционные котлы в любом случае будут работать намного дольше ТЭНовых аналогов. Нагревательные элементы последних могут потребовать замены уже через несколько лет.

Незаменимость характеристик

Котлы индукционные нового поколения

Утверждение: приборы с традиционными нагревательными элементами теряют в мощности через образование накипи. Здесь этот процесс отсутствует, и технические параметры не меняются десятилетиями.

Реалии:

• Влияние накипи несколько преувеличено. Во-первых, сам по себе слой извести не характеризуется высокими теплоизолирующими качествами. Во-вторых, в замкнутом водовороте образование большого количества известковых отложений маловероятно.
• Относительно сердечника индукционного котла содержание тезиса справедливо. На нем невозможно образование накипи даже при условии, что теплоноситель перенасыщен известковыми включениями.

Отложения попросту не могут удержаться на поверхности, которая постоянно вибрирует под воздействием электромагнитного поля. К тому же на сердечнике регулярно образуются пузырьки воды, которые разрушают всякую накипь. Очевидно, что данное утверждение правдиво в отношении индукционных котлов, но не справедливо для других электрических нагревательных приборов.

Бесшумность

Утверждение: при работе индукционного оборудования абсолютно отсутствует шум. Этим он выгодно отличается от других электрических аналогов.

Вихревой индукционный котел

Реалии:

• Любой электрический бойлер не шумит при нагреве воды, потому что попросту отсутствуют акустические колебания.
• Шум могут создавать только циркуляционные насосы. Впрочем, если работа системы отопления основана на использовании конвекционных потоков, то и этот шум будет исключен.
• Если же гидравлическое сопротивление вынуждает прибегнуть к принудительной циркуляции, то на рынке сегодня существует множество бесшумных насосов для отопительных систем. Так что заявления продавцов в этом случае вполне справедливы.

Компактность

Утверждение: размеры индукционных котлов невелики, что позволяет устанавливать их в любом помещении.

Реалии: на самом деле так оно и есть. Устройства представляют собой отрезок трубы, не требующий отдельного места. Тезис ничуть не искажает действительность.

Безопасность

Утверждение: котел абсолютно безопасен.

Реалии: в случае утечки теплоносителя электромагнитное поле автоматически не исчезнет. Нагрев сердечника будет продолжаться, и если не прекратить электроснабжение, то крепление и корпус оплавятся через несколько секунд.

Поэтому при монтаже необходимо предусмотреть автоматическое отключение котла в такой ситуации. Так что безопасность котла находится на таком же уровне, как и в ТЭНовом оборудовании.

Источник: http://GidOtopleniya.ru/kotly-i-kotelnoe-oborudovanie/elektricheskie/indukcionnyj-kotel-otopleniya-xarakteristiki-i-princip-3093

Индукционные или тэновые котлы отопления для частного дома — сравнение и что лучше

Индукционный электрический котел отопления многие по прежнему воспринимают инновационным продуктом, который должен помочь существенно сэкономить ваши деньги.

Однако, по большому счету это рекламный трюк маркетологов, в который большинство поверили и в итоге никакой экономии не получили.
В реалии эти агрегаты имеют очевидные даже на первый взгляд недостатки:

• большие габариты

• сложность в эксплуатации при подключении доп.оборудования (бойлер)

Производители громко рекламируют их положительные качества, но если разобраться с ними подробнее, то даже они покажутся весьма сомнительными.

Как же рекламщики рассказывают об этих преимуществах? Практически всегда они сравнивают его с тэновым котлом. Так как именно они занимают 90% рынка электро-котлов.

При этом выделяются недостатки (реальные или мнимые) для оборудования с тэном, и приводятся достоинства, что в индукционных такого и близко нет. А значит они лучше.

Давайте пройдемся по этим недостаткам и преимуществам поподробнее.

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.

Ведь если ТЭН все-таки выйдет из строя, вы сможете его легко заменить. Либо просто кратковременно исключить его из схемы, поставить перемычки по другому и продолжить работу.

А вот если сгорит катушка (из-за межвиткового замыкания), то во сколько обойдется вам ремонт? И сможете ли вы обогреваться с такой поломкой и дальше?

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.

Клеммные контакты в тэновых моделях, причем их большая часть, могут находиться в режиме перепада температур. Нагрев при максимальной нагрузке, и остывание при отключении.

А это накладывает обязательства по их ревизии и подтяжке.

А в индукционных, якобы нет электрических контактов. На самом деле они есть всегда и везде, в том числе и в индукционных.

Либо вообще могут присутствовать винтовые соединения с гроверной шайбой, которые не требуют обслуживания, или пружинные зажимы, также годами обходящиеся без контроля и ревизии.

Фактически это высосанные из пальца преимущества.

Срок службы тэнов зависит от качества теплоносителя. Как уверяют ”сравнители” – это всего 1000 часов работы, если не принять меры и не умягчить жесткую воду. Ну а если умягчили, то около 5000.

При использовании этих данных, перепутаны системы отопления и водоснабжения.

Это может относиться только к ГВС или центральному отоплению. Там оператор котельной не способен отследить утечки воды.

Если речь идет чисто о вашем доме, где все собрано и закольцовано без протечек и дыр, то никакой постоянной подготовки воды не требуется. Какие-то элементы в воде, конечно же будут содержаться, но однажды будучи налиты в систему отопления, они один раз прореагируют и более, им неоткуда будет взяться.

У индукционных, якобы низкая стоимость эксплуатации из-за очень редкой замены узлов. На самом деле, это в качественных тэновых образцах, элементы меняются крайне редко, о чем уже говорилось выше.

А вот если вам понадобится что-то поменять в индукционном, то вы крепко задумаетесь, прежде чем это сделать. Там все запечатано в герметичной колбе и без ее физического разрезания внутрь не подобраться.

Еще один аргумент при сравнении – индукционный котел в период эксплуатации не теряет своей первоначальной мощности. А вот у тэна из-за образования накипи, это происходит в порядке вещей.

Давайте разберем это поподробнее.

Практически у любого электрического котла КПД превышает 98%. И даже котлы, работающие на токах сверхвысоких частот от 25кГц и выше, что могут для вас изменить? Добавить лишних полтора процента, но при этом подскочить в цене на 100%?!

Что касается отложений на элементе ТЭНа, то они действительно присутствуют.

В системах водоснабжения в бойлерах прямого нагрева, на рабочий элемент осаждается некая ”накипь”. Она на самом деле постепенно препятствует быстрому прогреву воды.

А что происходит там, где нет постоянной подпитки примесей? На ТЭНе может осесть небольшой слой отложений, однако:

• этот слой не достаточно толстый

• он никоим образом не препятствует передаче тепла

Для примера, пусть на чистой поверхности греющего элемента, теплообмен условно происходит при t=60 градусов. Как только эта поверхность загрязнится отложениями, теплообмен никуда не исчезнет, а начнет происходить при больших градусах, допустим 75-80С.

То есть фактически, и на чистом элементе нагрева и на грязном, происходит передача одинакового количества энергии, только при других температурах.

Но самый главный пункт для сравнения, это конечно же итоговая стоимость изделий и во сколько обойдется содержание, той или иной системы отопления.

Давайте реально сравним две модели примерно одинаковой мощности:

• индукционный 25кВт (цена ~ 85тыс. руб. на конец 2017г)

• тэновый 24кВт (цена ~ 46тыс. руб. на конец 2017г)

Для первой модели в комплектации поставляются:

• датчик протока

• группа безопасности

• шкаф управления

• запорная регулирующая арматура

Вес экземпляра на 25квт – порядка 80кг.

В чем отличие качественного тэнового котла? Во-первых, он весит почти на 40кг меньше.

Кроме того, вся электронная начинка спрятана у него внутри. А значит никакого объемного шкафа управления, занимающего дополнительное место не нужно.

Кроме вышеперечисленной комплектации для индукционного котла, которая в тэновом изначально также присутствует, в него входят дополнительные функциональные узлы:

• автоматический выбор мощности в несколько ступеней по 2кВт

Это хорошо тем, что котел сам может выбирать мощность, на которой ему в данный момент нужно работать.

Температура на улице меняется плавно, и при большом количестве ступеней, можно гибко подобрать необходимую мощность, чтобы избежать частых включений-отключений.

В индукционном, вы в ручную выбираете одну, две или три ступени, и при каком то значении у вас сразу происходит включение максимальной нагрузки в 25квт.

Вы своими глазами будете наблюдать постоянные моргания света при таких переключениях. А еще, мощные электрические контакторы своими хлопками и перещелкиваниями, реально могут заставить вас подпрыгивать каждый раз от неожиданности.

В тэновых, установлены тихие реле, либо контактор компактных размеров, их работу вы можете услышать, только находясь непосредственно возле агрегата.

• погодозависимая автоматика

Именно она занимается переключением ступеней. Как только котел ”видит”, что скорость нагрева идет через чур быстро, он откидывает одну ступень, затем еще одну и т.д. Если температура меньше заданной, он эту ступеньку добавляет.

При этом происходит включение не сразу всех 24квт, а постепенное, плавное повышение мощности от минимального значения. Глазами вы этого, по морганию лампочек никак не увидите.

• термозащита по перегреву и замерзанию

• датчик низкого давления воды

Если система у вас прохудилась и где-то есть утечка, то котел просто не включится. В индукционном же, будет продолжаться нагрев сердечника.

• индикация ошибок

Вы всегда можете подойти к котлу и очень быстро определить по коду ошибки неисправность, из-за которой он ”встал”.

• манометры механические, либо электронные

• возможность подключения бойлера

Причем эта возможность уже автоматизирована. Вам останется только выставить температуру воды, а все остальное, котел сделает сам.

Работая на 40 градусах и переключившись на бойлер, он самостоятельно разгонится до 80С, нагреет титан и затем вернутся в прежний режим.

Если такую же автоматику включить в индукционные котлы, то при P=25квт они бы стоили не 85тыс, а на сотню тысяч дороже. Ведь в изначальном варианте все управление в них осуществляется по температуре протока.

Конечно, без индукционного нагрева в некоторых конструкциях, производственных и рабочих помещениях обойтись невозможно. Например, нагрев среды в хим.производстве, которая должна оставаться стерильной.

Поэтому лучше оставьте такой вид обогрева там, а не тащите его к себе домой. Незачем мучиться со сложным, тяжелым, габаритным агрегатом, если можно обойтись другими весьма изящными решениями.

Источник: https://domikelectrica.ru/indukcionnye-ili-tenovye-kotly-otopleniya-dlya-chastnogo-doma/

Индукционный котел отопления: принцип работы и устройство своими руками

В процессе планирования устройства отопительной системы на даче или в загородном доме многие пытаются решить проблему чрезмерных расходов на энергоносители путем установки индукционного котла отопления.

Кроме экономии электроэнергии его устройство таково, что позволяет обходиться без вредных выбросов в окружающую среду и не представляет никакой опасности в процессе использования. Немаловажным аргументом в его пользу является и возможность его самостоятельного конструирования.

В данной статье мы рассмотрим, что такое индукционный котел отопления: все про принцип работы + 2 варианта устройства своими руками. Кроме того, нам станут очевидны его преимущества перед обычными электрическими котлами и газовыми агрегатами.

Индукционный котел отопления

Устройство индукционных котлов

В основу внутреннего устройства такого котла включен индуктор (трансформатор). Обычные бытовые индукционные котлы немного отличается от аналогичных промышленных с цилиндрической системой обмотки. В компактных котлах бытового назначения применяется медная обмотка тороидального типа.

Схема нагрева жидкости в индукционном котле отопления

Внешний корпус агрегата выполнен из окрашенного металла, затем идет толстый слой тепло- и электроизоляции, внутри которой находится сердечник с двойной стенкой. Он изготовлен из особой ферромагнитной стали и имеет толщину стенок не менее 10 мм. Тороидальная обмотка, которая намотана на сердечнике — это первичная обмоткой.

Именно в ней происходит преобразование энергии электрического поля в магнитное, которое создает вихревые токи. Уже их энергия переносится на вторичную обмотку. В роли вторичной обмотки выступает корпус контура, который под действием этой энергии выделяет большое количество тепла, передающегося теплоносителю.

Тороидальная обмотка позволяет создавать агрегаты с небольшим весом и габаритами.

Принцип действия индукционных котлов

В стандартную комплектацию обычно входит сам котел, совершенно необходимый полупроводниковый преобразователь, называемый инвертором, автоматические выключатели, терморегулятор электронный. Сам температурный датчик находится внутри корпуса котла.

Работа индукционных котлов базируется на принципе электромагнитной индукции. Его суть в том, что электроэнергия, потребляемая из сети, создает электромагнитное поле.

Теплоноситель подается внутрь котла котел через водный патрубок, который приварен внизу. Переменный ток частотой 20 кГц поступает на котел через инвертор. При включении этого прибора ток протекает через тороидальную обмотку котла.

При этом стальной сердечник всего за 7 минут нагревается до температуры 750 градусов.

Принцип действия индукционного котла

Произведенное тепло передается теплоносителю, циркулирующему внутри контура. Быстрый нагрев жидкости создает конвекционные потоки.

Это означает, что разогретый теплоноситель сильно расширяется и устремляется вверх по конструкции котла и далее в саму систему отопления. Часто этого бывает достаточно, чтобы происходила полноценная работа бытового котла, имеющего среднюю протяженностью отопительного контура.

Такой метод позволяет достаточно быстро обогревать всю систему, но для лучшей циркуляции нужно дополнительно устанавливать обычный циркуляционный насос.

Благодаря применению принципа магнитной индукции, разогрев теплоносителя в таких котлах происходит гораздо быстрее, чем в агрегатах с тэнами, а потери тепла минимальны. На сердечнике почти не возникает накипь, какой бы жесткой и известковой не была вода.

По причине герметичности всей системы, теплоноситель забирает максимальное (98%) количество выделяемой тепловой энергии.

Таким образом, эти параметры очень сильно увеличивают КПД котла, что положительным образом сказывается на его экономичности и сроках эксплуатации.

Плюсы и минусы индукционных котлов

Индукционные котлы обладают рядом безусловных преимуществ перед обычными котлами на ТЭНах:

• Стабильные показатели КПД до 99% практически весь срок эксплуатации.
• Отсутствие нагревающихся элементов, что значительно продлевает срок применения устройства.
• Отсутствие двигающихся элементов, что полностью исключает механический износ и необходимость замены комплектующих.
• Отсутствие разъемных внутренних соединений не дает возможность возникновения течи.
• Полная доступность работы даже при постоянном токе либо низком напряжении в сети.
• Очень быстрый нагрев до нужной температуры теплоносителя (5 – 7 мин).
• Достаточно высокая степень электро- и пожаробезопасности, соответствующая классу II за счет использования сердечника, не связанного напрямую с индуктором.
• Отсутствие необходимости установки дымохода и предоставления под котел отдельно расположенного помещения. Для установки данной системы нет потребности в привлечении высококвалифицированных специалистов.
• Нормативный срок эксплуатации прибора до 25 лет и даже более. Он напрямую зависит от герметичности запаянного внешнего шва и от большой толщины металлических труб для сердечника. Ему не нужны никакие профилактические работы в течение всего срока эксплуатации.
• Котел может использовать все доступные жидкие теплоносители: масло, вода, антифриз, этиленгликоль без какой-либо предварительной подготовки.
• Менять отработку теплоносителя можно всего один раз в 10 лет.
• Хорошая защита от перегрева и различных аварий, бесшумность в ходе работы.
• На котлах установлены электронные автоматизированные системы управления.
• Внутри контура отсутствует накипь.
• Возможность подключения котла к любым отопительным системам закрытого типа.
• Минимально возможный прогрев теплоносителя — 35°С.

Но у индукционных котлов есть недостатки, как перед другими отопительными приборами, так и по индивидуальным специфическим параметрам.

• Такие котлы можно подключить только к закрытому контуру отопления, очень часто с принудительной циркуляцией теплоносителя
• Достаточно большой вес котла при довольно небольших размерах. Вес котла мощностью 2,5 кВт составляет не менее 23 кг при полной высоте 45 см и диаметре 12 см.
• Большая, чем у других котлов цена, которая обусловлена наличием дорогостоящей детали – инвертора.
• Генерируемые на расстояние в несколько метров от котла радиопомехи в длинноволновом, средневолновом и даже УКВ-диапазоне. Они не оказывают воздействия на человеческий организм, но их хорошо чувствуют домашние животные и электронная аппаратура.

Установка индукционного котла и системы управления к нему

Установка таких котлов возможна только в закрытую систему отопления. Это требует наличия расширительного бачка-экспанзомата и насоса для принудительной циркуляции теплоносителя.

Согласно инструкции, индукционный котел выставляется строго вертикально. После этого, к нижнему патрубку ввода подключается обратная труба контура отопления. Выходной патрубок расположен в верхней части устройства (сбоку или сверху). На него закольцовывается подающий трубопровод.

Вес монтируемого котла достаточно серьезный, поэтому креплениям нужно уделить самое особое внимание. Они должны быть очень надежными с учетом того, что при работе котла его вес значительно увеличится за счет поступающего внутрь теплоносителя.

Боковое расстояние от котла до окружающих предметов и стен – 300 мм. Расстояние до пола и потолка — 800 мм и не меньше. Важным и обязательным условием при монтаже таких котлов является их заземление.

С ним возможно использовать, как металлические, так и металлопластиковые трубы.

Рядом с выводным патрубком встраивается группа приборов безопасности: подрывной клапан, манометр, воздухоотводчик. Расширительный бачок устанавливается на удобном участке обратной трубы системы. Запорная арматура главным образом монтируется уже после группы безопасности.

Монтаж всей системы управления, а также самого котла нужно производить в соответствии с существующими правилами и нормами ПУЭ, схемами и условиями, содержащимися в имеющемся в комплекте техническом паспорте.

Схема подключения индукционного котла к системе отопления

Примеры самодельных конструкций

Если вы не собираетесь использовать индукционный котел для осуществления главного отопления в частном доме, а хотите оборудовать им дачу или гараж, то вы можете попытаться сконструировать его самостоятельно. Существует два варианта, как это сделать.

Первый вариант

Для его реализации понадобятся куски пластиковых труб и сварочный инвертор. Имея элементарные знания в области физики и умея пользоваться кусачками, можно самостоятельно смастерить элементарную индукционную модель.

Для этого нужно приобрести уже созданный высокочастотный сварочный инвертор с плавной регулировкой мощности тока до 15 ампер или даже выше. Для обогрева большой площади лучше выбрать гораздо более мощный аппарат. Еще понадобится катанка из нержавеющей стали либо обычные отрезки стальной проволоки.

Это нужно для выполнения роли нагреваемого элемента. Их длина – около 50 мм, при диаметре 7 мм.

Корпус, являющийся основой индукционной катушки — это одновременно часть трубопровода, поэтому его можно изготовить из пластиковой трубы с толстыми стенками. Ее внутренний диаметр должен быть 50 мм. К этому корпусу крепят два выходных патрубка для поступления холодного и отдачи горячего теплоносителя.

Все внутреннее пространство корпуса нужно полностью заполнить отрезками проволоки и закрыть металлической сеткой, чтобы они не высыпались.

Так может выглядеть самодельное индукционное устройство

Индукционную катушку делают следующим образом: вокруг уже ранее приготовленной пластиковой трубы постепенно наматывают покрытый эмалью медный провод. Понадобится примерно 90 витков.

Получившееся самодельное устройство требуется подключить к трубопроводной сети. Из трубопровода вырезают небольшой участок трубы, а вместо него устанавливают самодельный индукционный котел. Его подключают через инвертор и просто запускают воду.

Второй вариант

Это вариант предусматривает использование трехфазного трансформатора с возможностью и фиксации. Кроме того, понадобится еще и сварочный аппарат. Для изготовления устройства нужно сварить две трубы таким образом, чтобы они были похожи на бублик в разрезе.

Эта конструкция выполняет, как проводниковую, так и нагревательную функции. Потом наматывают обмотку, непосредственно на корпус котла в целях его более эффективной работы, несмотря на небольшой вес и размеры.

Здесь используется стандартная схема нагрева теплоносителя: он получает большое количество тепловой энергии при контакте с обмоткой.

Самодельный индукционный котел из трансформатора

Схема изготовления такой конструкции несколько сложнее, чем в первом варианте. Котел оборудуется двумя патрубками, как для входа холодного теплоносителя, так и для выхода нагретого. Если придумать и самостоятельно соорудить защитный кожух, то можно минимизировать тепловые потери.

Особенности самостоятельной установки и эксплуатации самодельных котлов

Как и в случае котлов, произведенных на заводе, для монтажа самодельной индукционной установки может подойти только отопительная система закрытого типа. В ее состав должен входить центробежный насос, который создает постоянную циркуляцию теплоносителя внутри отопительной системы.

Распространенные сегодня пластиковые трубопроводы как нельзя лучше подходят для установки самодельного индукционного котла. Все нормативы, относящиеся к установке магазинных котлов, должны соблюдаться в полной мере и в данном случае.

Если установить на систему органы управления и приборы безопасности, то ваша самодельная установка будет мало чем уступать своим заводским собратьям.

Хотя изготовить такой прибор достаточно сложно, и лучше не браться за это дело, не имея «прямых рук», эксплуатировать ее одно удовольствие. Ведь вместе с удобством эксплуатации мы получаем еще и серьезную экономию электроэнергии.

Источник: https://StroyVopros.net/vodosnab_otopl/induktsionnyiy-kotel-otopleniya-vse-pro-printsip-rabotyi-2-varianta-ustroystva-svoimi-rukami.html

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.

На рынке отопительного оборудования индукционные котлы имеют два вида:

1. Котлы SAV. Индуктор этих устройств, представляющий первичную обмотку, принимает ток частотой 50 Гц. Система труб, наполненная теплоносителем, представляет вторичную обмотку и теплообменник. Индукционный ток разогревает почти мгновенно теплообменник, который повышает эффективность работы котла.

   Подключают эти электроприборы в одно- и трехфазную сеть.

2. Котлы ВИН. Корпус этого прибора и его внутреннюю часть производят из ферромагнитного сплава. Этот материал способен отменно перемагничиваться, вызывая сильное нагревание, поэтому он играет роль теплообменника, вместе с системой труб.

   Ток, поступающий на индуктор, является высокочастотным, благодаря тому, что изменяется в преобразователе. Общая напряженность электромагнитного поля возрастает, из-за чего возникающие токи усиливаются.

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.

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:

• КПД 97-98%.
• Большой эксплуатационный ресурс.
• Компактные габариты.
• Очень быстрый нагрев теплоносителя.
• Полная автоматизация системы.

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.

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.

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.

Похожие темы:

Источник: https://electrosam.ru/glavnaja/jelektroobustrojstvo/jelektroobogrev/induktsionnye-kotly/