К экономичным приспособлениям для подогрева относится индукционный водонагреватель. Отличается от других видов отопителей экологической чистотой, современным оформлением, не сушит атмосферу, безопасный в применении прибор. Подогревает проточную воду и энергоноситель в отопительной системе. Устройство покупают в магазине или изготавливают собственноручно. Последний вариант сэкономит средства, хоть и будет выглядеть не так презентабельно.
Высокочастотные нагреватели
Знатоки электротехники скажут, что конструкция представляет собой стандартный трансформатор, но вместо вторичной обвивки применяется теплообменник. Он не преобразовывает электроэнергию, но нагревает жидкость. Устройство характеризуется неприхотливостью в работе и долговечностью. Простой агрегат, содержащий теплообменник из цветных металлов или нержавейки и катушку с витками медной проволоки, редко ломается.
Устройства делятся на две группы:
- устройства индукторного типа вихревого действия используются в отопительном контуре для подогрева воды, антифриза или масла;
- приборы, в конструкцию которых включены различные электронные детали и узлы.
Потери энергии в генераторе при передаче считаются минимальными и не берутся во внимание. При этом показатель полезного действия достигает 98,5%. Узлы агрегата:
- генератор переменного тока, выполненный так, что повышает частоту;
- преобразователь электричества в магнитные потоки, является катушкой с медной обмоткой;
- приемник тепла представляет собой трубу из металла.
Индукционное действие
Заготовка из металла или графита, способная проводить электричество, размещается в индукторе. Последний имеет в составе один или несколько оборотов провода из меди. С помощью мощного генератора продуцируются электрические токи высокой частоты (2−5 МГц). В пространстве вокруг индуктора появляются электромагнитные волны, разогревающие заготовку.
В конструкции другого типа используется трансформатор без сердечника, при этом часть машины для создания магнитного поля (индуктор) является первичной катушкой. В качестве вторичной обвивки применяется токопроводящая заготовка, накоротко замкнутая. Магнитный поток от одной обмотки к другой стыкуется в атмосфере.
При высоких показателях частоты вихревые потоки оттесняются магнитными полями в тонкие пласты на поверхности заготовки. Плотность вышележащих слоев увеличивается и деталь нагревается. Тепло последовательно передается в нижние слои заготовки.
Индуктор греется в процессе работы, по причине восприимчивости собственных волн. Дополнительно он получает тепло от раскаленной детали заготовки. Для понижения температуры индуктора из медных элементов применяется водяное охлаждение. Жидкость поступает методом отсасывания для снижения безопасности в случае разгерметизации устройства или прожога.
Принцип работы
Работа основана на том, что наведенные вихревые токи нагревают деталь, расположенную в области волнового излучения. Разработанные и находящиеся в производстве агрегаты отличаются высокой мощностью, но оборудование регулярно совершенствуется выпускающими предприятиями.
Внешне прибор выглядит как закрытая емкость из металла круглой или прямоугольной конфигурации. Основной составляющей конструкции является катушка индукции. Число витков ее обмотки рассчитываются в зависимости от нужной мощности и производительности. Трубопровод внутри катушки забирает тепло и передает его воде или антифризу из отопительной системы.
В конструкцию обязательно включается понижающий трансформатор и инвертор, способствующий преобразованию бытового электричества в высокочастотный ток. Медь для нагревательной трубы применяется из-за ее высокого коэффициента проводимости тепла.
Отопительный котел на наведенных токах
Индукционный бойлер зарекомендовал себя не только в виде проточного нагревателя. В этом случае включают в схему трансформатор с двумя катушками, а сварочный генератор уже не используют. Агрегат преобразует вихревые потоки на первой обвивке в электромагнитное поле, возникающее на вторичной катушке. В качестве переносчика тепла в трубы заливают не только воду, но и антифриз или масло. Они должны быть токопроводящими.
Положительные и отрицательные характеристики
Обслуживание проточного индукционного водонагревателя отопления будет стоить дешевле, чем эксплуатация газового оборудования или электрического бойлера. Детали высокочастотного агрегата никогда не портятся, его работа не останавливается. При нагревании энергоносителя в системе отопления можно не применять помпу, т. к. ток воды по коллектору осуществляется методом конвенции (нагревание воды превращает ее в пар).
Достоинства индукционных приборов подогрева:
- Долговечность эксплуатации — срок службы определяется производителями до 30 лет. Устройство не требует замены элементов и дорогого обслуживания техническими специалистами. Профилактика прибора в виде общей чистки проводится раз в 7−10 лет.
- При получении сильного тепла использование электрической энергии снижено на 30−40% по сравнению с нагревательными агрегатами на тэнах.
- На внутренних поверхностях и элементах не оседает накипь, т. к. ее образование невозможно в соответствии с принципом работы. А также не наслаиваются труднорастворимые солевые массы.
Несмотря на экономичность и удобство эксплуатации такой прибор имеет некоторые недостатки. Они проявляются в следующем:
- Устройство нагревается не только само, но и захватывает окружающий воздух. Что касается самого корпуса, то его лучше не трогать в процессе работы.
- Из-за высокой эффективности агрегата устанавливают датчик с функцией регулирования и ограничения температуры. Если пренебречь таким прибором, то возможен взрыв индукционного водонагревателя при беспрерывной работе.
- Прибор плохо влияет на организм человека.
Схема агрегата своими руками
При создании прибора следует помнить, что трансформатор имеет первичный контур, работающий для воспроизведения индукции определенного направления. Вторичная деталь нагревается и передает тепло движущейся внутри жидкости.
При изготовлении обмотки в бытовых условиях применяют медный провод. Помимо этого, предусмотрен генератор высокой частоты, иногда ставят насос, но необязательно. Сборка индукционного обогревателя проходит двумя способами.
Вариант первый
Простой прибор с высокой мощностью разрабатывают, взяв за основу печатную схему. В ней присутствуют особенности, которые учитываются при сборке:
- Конструкция является релаксационным агрегатом, выпускающим прямоугольные электрические колебания. Синусоидальные волны характеризуются короткими фронтами. Обычно мультивибратор представлен резистивным усилителем с двумя каскадами.
- Обмотка делается в форме спирали, содержащей 6−8 оборотов медного кабеля. В виде регулятора ставят похожую деталь из питающего блока компьютера.
- Транзисторы располагают на специальных снимающих радиаторах из-за опасности перегрева.
Версия вторая
Работает схема на основе использования электронного трансформаторного устройства. При сборке учитывают следующие моменты:
- если две соединенные сваркой нагревательные трубы расположить так, чтобы они образовывали форму бублика, то эта деталь впоследствии выступит не только нагревательным элементом, но и сыграет роль проводника;
- на поверхности корпуса делают несколько оборотов из медного кабеля;
- для быстрого передвижения и качественного нагревания жидкости к корпусу крепят сваркой два патрубка, для подачи и выпуска воды.
Монтаж оборудования
Сборка идет в определенном порядке. Вначале подготавливается рабочая область и инструменты. После этого делают следующее:
- небольшой кусок трубы из полипропилена с толщиной стенки не меньше 3 мм фиксируют;
- концы сердечника обрезают, чтобы было в запасе 100 мм на отводы;
- на отводе снизу крепят уголок, затем сюда подключают обратный отопительный контур;
- кабель располагают витками вокруг трубы, плотно выполняя более 90 оборотов;
- на верхнем отводе монтируют тройник для организованного выхода жидкости в систему;
- устраивают защитный контур из металла или полимера;
- к выходам водонагревателя подсоединяют медный провод и заполняют стержень водой;
- испытывают индуктор на работоспособность.
Прибор ставят ближе к заготовке. Это повышает плотность поля около детали и нагнетает мощность. Коэффициент нагревания снижается с увеличением частоты. Если для заготовки используют намагниченный материал, то продуцируется дополнительное тепло из-за перемагничивания.
Учитывают индуктивность подводящих шин, которая может иметь граничные значения и превышать аналогичный показатель одновиткового индуктора. В качестве одного из вариантов используется бывший в употреблении радиопередатчик большой мощности. В нем контур антенны меняют на индуктор нагревания.
Популярные модели из магазина
Индукционный проточный водонагреватель WXJR-B6 с наибольшей мощностью до пяти киловатт использует в основе метод нагревания жидкости от магнитного поля катушки. Прибор прямоугольной формы имеет габариты 270 х 200 х 68 мм, экономно потребляет электричество. На выходе получается постоянный ток воды, нагретой до 60 °C. За минуту обрабатывает от 6 до 11 литров, время функционирования не ограничено, используется для больших ванн и бассейнов с объемом около 1 тыс. литров.
Высокочастотный водонагреватель ВИН 7 выпускается для нагревания воды или работы в отопительной системе дома с внутренним объемом до 350 кубометров. Номинал мощности на пределе составляет 7 кВт, оборудование питается от сети 220 В. Прибор круглой формы высотой 615 мм и диаметром снаружи 13 мм. Входные и выходные трубы диаметром 20 мм. Эффективно подогревает большое количество воды в минуту, мощность на выходе составляет 5 тыс. 900 ккал в час.
Индукционный прибор Эдисон 4.7 для нагрева жидкости в водопроводе и отопительной системе вырабатывает в час 3 тыс. 950 ккал, а потребляет 4,7 кВт. Возможно подключение к бытовой электросети. Применяется для строений с внутренним объемом до 240 кубометров. В комплекте продается аппаратура запуска, температурные и уровневые датчики, шкаф для обеспечения управления. Производители говорят о надежной работе в течение 30-летнего срока.
Особенности эксплуатации
Из-за того что используемый прибор относится к источникам тепла повышенной опасности, при работе с ним нужно соблюдать определенные правила техники безопасности. Естественное движение жидкости в контуре требует установки температурных контролирующих датчиков с функцией автоматического прекращения нагрева.
Для подключения котла или водонагревателя к сети нельзя использовать стационарную розетку. Проводят от распределительного щитка отдельную линию и ставят автомат. Последний выключатель перекроет подачу электричества в случае замыкания или другой аварии в системе подогрева.
Все участки открытых проводов и контактов изолируют для устранения опасности поражения током, особенно это касается самодельных агрегатов. Не разрешается запускать индуктор, если в трубах отсутствует жидкость, иначе происходит взрыв. Монтируют прибор на высоте от пола 80 см, при этом до потолка обязательно должно быть 30−35 см. Не располагают агрегат в жилых комнатах, т. к. электромагнитные волны опасны для здоровья.
Обязательно выполняют зануление индуктора, подключая его к щитку, или заземляют прибор в почву (если это первый этаж). Рекомендуется установка предохранительного пропускного клапана для автоматического уменьшения давления в водяном контуре.
Использование индукционного прибора в отопительной системе или водопроводе не регламентируется нормативными актами РФ. Перед покупкой устройства или изготовлением своими руками стоит взвесить все нюансы. Лучше устанавливать его на даче или в подсобном помещении частного строения, т. к. индукция оказывает негативное действие на человека.
Технология индукционного нагрева позволяет решить проблемы с горячим водоснабжением, при этом за счет полной автоматизации работы котлов существенно повышается комфорт проживания в частном доме. Индукционный водонагреватель отличается функциональностью, обеспечивая при этом быстрый нагрев воды для отопления дома. Благодаря простоте конструкции изготовить такой отопитель не составит труда, что позволяет сэкономить на приобретении оборудования.
1 Принцип работы</span></h2>
Индукционные нагреватели получили популярность на рынке, что объясняется их эффективностью и простотой конструкции. Состоят такие отопители из следующих основных элементов:
- Генератора.
- Индуктора.
- Нагревателя.
Индуктор имеет вид металлической катушки, выполненной из медной проволоки. Основное его назначение — это создание вихревого магнитного поля. Генератор переменного тока необходим для получения из электроэнергии от бытовой сети высокочастотного потока. В качестве нагревательных элементов используется металлический наполнитель, который излучает тепло под воздействием магнитного поля.
Вся работа индукционного нагревателя может полностью контролироваться автоматикой, которая с помощью специальных датчиков анализирует показатели температуры теплоносителя, уменьшая или увеличивая интенсивность нагрева. Используемые блоки управления отвечают за безопасность котла, предупреждая его перегрев и выход из строя силовой части по причине перенапряжения.
Наибольшее распространение получили вихревые нагреватели индукционного типа, которые сочетают простоту конструкции, отличаются топливной экономичностью и универсальностью использования. Последнее позволяет использовать их не только для решения проблем горячего водоснабжения, но и для нагрева теплоносителя при отоплении частного дома.
‘ >Индукционный нагреватель своими рукамиРекомендуемИндукционный нагреватель своими руками
2 Преимущества индукционных водонагревателей</span></h2>
Современные модификации индукционных водонагревателей для системы отопления получили популярность на рынке, что объясняется их многочисленными преимуществами. К плюсам оборудования этого типа можно отнести следующее:
- Простота конструкции.
- Эффективность нагрева.
- Возможность самостоятельного изготовления.
- Полная автоматизация.
- Безопасность эксплуатации.
Изготовление своими руками сверхэкономичных нагревателей воды не представляет какой-либо сложности, что позволяет всю работу выполнить самостоятельно. Устройство состоит из минимума деталей, которые не ломаются и не требуют какого-либо специального ухода. В процессе работы водонагреватели слегка вибрируют, что позволяет решить проблему с накипью и появлением отложений на нагревающих элементах.
К недостаткам индукционных водонагревателей можно отнести посредственную топливную экономичность. Однако сегодня с развитием солнечной энергетики, когда владельцы частных домов могут устанавливать на крыше недорогие панели, вырабатывающие электроэнергию, имеется возможность существенного уменьшения коммунальных расходов.
В процессе работы индукционные отопители могут сильно нагреваться, поэтому требуется установка аварийных датчиков, которые будут выключать приборы при достижении пиковой температуры. При отсутствии защитных реле отключения может произойти перегрев теплоносителя, что приводит к повышению давления в системе и разрыву соединений теплового контура.
‘ >Часть 4. Индукционный котел своими руками — это просто. Тестирование в системе водяного отопления.РекомендуемКак сделать индукционный котел отопления своими руками
3 Самостоятельное изготовление техники</span></h2>
Маломощный индукционный отопитель, который предназначен для нагрева воды, можно изготовить на основе простейшего трансформатора, имеющего первичную и вторичную обмотку. В первом контуре происходит преобразование электричества в вихревые токи. Создаётся магнитное поле, которое обеспечивает мощную индукцию, направленного действия. Второй контур трансформатора отвечает за быстрый нагрев теплоносителя.
Мощные прямоточные водонагреватели могут быть выполнены на основе высокочастотного сварочного инвертора. Используемые генераторы и трансформаторы плавно изменяют диапазон силы тока, что позволяет обеспечить возможность регулировки интенсивности нагрева, повышая или понижая температуру теплоносителя во внешнем контуре. Сердечник в мощных индукционных нагревателях может выполняться из полимерной или металлической трубы.
Необходимые инструменты и материалы:
- Трансформаторы или сварочный инвертор.
- Металлические трубы различного диаметра.
- Сварочный аппарат и паяльник.
- Отвертка и кусачки.
В каждом конкретном случае необходимые компоненты будут различаться, в зависимости от выбранной схемы исполнения нагревателя. Нужно помнить об обязательном наличии встроенной автоматики, которая будет следить за температурой нагреваемой воды. Наличие реле управления позволяет гарантировать беспроблемность эксплуатации устройства, повышая его безопасность и предупреждая выход из строя самодельного теплогенератора.
‘ >Устройство индукционной печкиРекомендуемПринцип работы индукционного котла нового поколения
4 Пошаговая инструкция</span></h2>
В промышленных моделях водяная рубашка изготавливается из металлических труб с толстыми стенками. Однако в самодельных колонках, в которых тепловая мощность индукции не превышает 5 кВт, разогреть металлические трубы с теплоносителем бывает затруднительно. Поэтому предпочтительно использовать пластиковые трубки, по которым с помощью насоса или самотёком прогоняется теплоноситель.
Из пластиковой трубы можно изготовить корпус для индукционного нагревателя на основе сварочного инвертора. Длина отопителя составляет приблизительно 1 метр, а внутренний диаметр может варьироваться от 50 до 80 миллиметров.
Для упрощения подключения индукционного нагревателя к системе отопления необходимо в верхней и нижней части корпуса установить соответствующие фитинги-переходники. Нижняя часть трубы закрывается решеткой, после чего внутрь колонки закладывают наполнитель, состоящий из прутков, металлической проволоки или аналогичных элементов.
При выборе наполнителя, который нарезается небольшими кусочками, следует отдавать предпочтение стали с высоким магнитным сопротивлением. В последующем такой металл будет хорошо разогреваться, обеспечивая максимально возможную эффективность отопителя. После заполнения наполнителем корпус сверху закрывается металлической сеткой.
Выполняется индукционная решётка, для чего поверх корпуса наматывают медную проволоку. Чтобы обеспечить качественный нагрев, необходимо сделать не менее 90 витков катушки. Витки должны располагаться друг к другу максимально плотно без зазора, что позволит обеспечить формирование качественного магнитного вихревого поля, которое необходимо для разогрева наполнителя. Обмотка выполняется из изолированного медного провода с толщиной 1−1,5 миллиметра.
Для изготовления генератора переменного тока проще всего использовать инвертор от сварочных аппаратов. Контакты от катушки подключают к полюсам генератора. На самодельный индукционный проточный водонагреватель от инвертора переменного тока подают питание, после чего котел сразу же начнёт нагревать воду, которая за счет разницы температуры будет двигаться по трубам.
Повысить эффективность отопителя, а также улучшить показатели безопасности использования самодельного оборудования можно, подключив к подающей линии возле переходника датчик терморегулятора. Установленный модуль будет следить за температурой, при необходимости отключая подачу питания от инвертора, что позволит защитить нагреватель и всю систему от перегрева и выхода из строя.
‘ >Индукционный резонансный нагреватель воды
5 Безопасность самодельных установок</span></h2>
В процессе эксплуатации самодельные индукционные бойлеры могут нагреваться до высоких температур и без соответствующих систем защиты использовать их становится проблематично. Для повышения безопасности необходимо обеспечить полную герметичность контура, при этом корпус устройства должен быть постоянно заполнен жидкостью. При наличии протечек полимерный корпус будет плохо омывается теплоносителем, что приведет к повышенному нагреву, пластик расплавится, а индукционный нагреватель может просто загореться.
Также небезопасным может быть выпадение нагретых прутков металлического наполнителя из пластикового корпуса отопителя. Это приведет к расплавлению корпуса, а ремонт будет заключаться в демонтаже устройства и выполнении новой колонки. Верхний и нижний патрубок следует закрыть сеткой, которая крепится на хомуты, что исключает ее повреждение и ослабление конструкции.
Все контакты от проводов изолируются, а инвертор для предупреждения коротких замыканий заземляется, его подключение к трансформатору допускается исключительно соответствующим толстым кабелем. Использовать для соединения устройств силовой части обычные тонкие провода не рекомендуется. Подключение инвертора к электропитанию выполняется по отдельному кабелю, который должен идти напрямую от щитка.
Индукционные нагреватели воды для отопления получили сегодня популярность у отечественных домовладельцев. Такие устройства одновременно функциональны, позволяют быстро нагревать теплоноситель, справляются с отоплением больших по своей площади частных домов. Они имеют простую конструкцию, что позволяет выполнить их своими руками. Необходимо лишь использовать качественную схему изготовления устройства, в особенности повышенное внимание следует уделить вопросам безопасности, что позволит решить все сложности с теплом и подогревом воды, будучи полностью уверенным в беспроблемной эксплуатации самодельных отопителей.
‘ >Индукционный нагреватель Магнитные свойства головкиФото Содержание статьи:
Летние отключения воды – это данность, с которой нужно только смириться. Старые дома часто остаются без горячей воды из-за аварий. А в загородных домах порой вовсе отсутствует горячее водоснабжение. В этих случаях помочь может водонагреватель. Недавно на рынке появились индукционные конструкции. Люди на это чудо техники поглядывают с опаской: небольшие размеры по сравнению с электронагревателем вызывают сомнения.
Что такое индукционный водонагреватель
Конструкция индукционного водонагревателя
Само явление индукции дети изучают еще в школе во время уроков физики, но редко кто задумывается, какое практическое применение имеет информация из учебников. Особенность катушки индукции заключается в способности генерировать наведенные токи, а те разогревают материю внутри катушки.
Этот разогрев сначала научились использовать в промышленности: с его помощью плавят металл. А затем принцип индукции перекочевал в бытовые приборы. Начиналось все с индукционных варочных панелей и вот теперь появились индукционные нагреватели воды.
Конструкция таких приборов предельно проста: труба из цветных металлов с хорошей теплопроводностью, вокруг нее намотана медная проволока и все это подключено к инвертору, который преобразует ток от сети в высокочастотный ток с частотой от 2 до 5 МГц.
Ток высокой частоты проходит через катушку, и она генерирует переменное магнитное поле, внутри которого оказывается труба с водой. Так и происходит нагревание.
Индукционный водонагреватель подключают как к ГСВ, так и к отопительному контуру.
Преимущества и недостатки устройства
Индукционное устройство для нагрева воды
Человек сравнивает новинки техники с тем, что ему уже привычно и знакомо. В этом случае невольное сравнение происходит с водонагревателями на ТЭНах. И тут индукционный бойлер выигрывает по ряду параметров у своего старшего собрата:
- Простота конструкции: в ней нечему ломаться и выходить из строя.
- Герметичность: в отличие от ТЕНа, который необходимо располагать внутри емкости с водой, нагревательный элемент в индукционных приборах размещается снаружи, оставляя трубу с водой герметичной.
- Равномерный прогрев: ТЭН прогревает воду в непосредственной близости от себя, она поднимается вверх, вытесняя вниз холодную воду, которая тоже постепенно нагревается.
- Высокий КПД: для индукционного нагревателя он достигает 98% —значит, что лишь 2% затраченной электроэнергии пропадает впустую. Благодаря этому при меньших затратах энергии прибор обеспечивает большую мощность.
- Экономичность: такие устройства позволяют экономить до 30-35% на электроэнергии.
- Компактность: небольшие размеры, так удивляющие при первом взгляде, будут настоящим спасением в небольшой ванной, где и без того места мало.
- Надежность: инверторные водонагреватели служат долго, до 30 лет. Этому также способствует простота конструкции. Ведь известно — чем проще прибор, тем он надежнее.
- Простота ухода: такому нагревателю вполне достаточно будет профилактической чистки раз в 10 лет, ведь внутри него не образуется накипь. Переменные токи не позволяют многочисленным солям, растворенным в воде, оседать на внутренней поверхности трубы. А с внешней стороны, где и располагается все детали механизма, воды нет.
Список достоинств впечатляет. При этом недостаток можно выделить всего один, хотя для многих он станет весомым. Дело в том, что, как и любая новая разработка, индукционные нагреватели стоят пока весьма дорого.
Как выбрать индукционный бойлер
Индукционный котел отопления
Выбирая индукционный проточный водонагреватель, нужно обратить внимание на следующие характеристики:
- потребляемая мощность;
- тепловая мощность;
- объем помещения, которое он способен обогреть;
- необходимое напряжение в сети.
Также имеет смысл обращать внимание на производителя. Пожалуй, самой востребованной можно назвать продукцию нескольких компаний:
- ВИН;
- SAV;
- Гейзер;
- Miratron;
- Эдисон.
Все эти производители отличаются высокой надежностью и большим выбором моделей.
Популярные модели нагревателей
Вихревой индукционный нагреватель ВИН 7
Одна из самых популярных и востребованных моделей – это водонагреватель ВИН 7. Его мощность 7 кВт, что отражено в названии модели. Работает от сети 200 В, частота — 50Гц, способен вырабатывать до 5900 ккалчас. Этого хватит, чтобы обогреть помещение объемом до 340 метров кубических.
Еще одно неоспоримое преимущество этой модели — ее компактность. Нагреватель представляет собой цилиндр высотой 620 мм и диаметром 133 мм. При этом он может выдать большой напор воды. Стоимость варьируется от 43 до 45 тысяч рублей.
Еще один популярный вариант в том же ценовом диапазоне – Эдисон 4,7. Его мощность 4,7 кВт и при этом он вырабатывает тепла 3960 ккалчас. С его помощью можно прогреть помещение размером 240 кубических метра.
Поскольку отрасль очень быстро развивается, перед покупкой обязательно проконсультируйтесь со специалистом. Вполне возможно, что на рынок к этому времени будут выпущены новые, более интересные модели.
Если же подходящего варианта для себя не нашли, то вполне можно сделать индукционный нагреватель своими руками. Это позволит существенно сэкономить деньги.
Отзывы покупателей
Андрей, г. Москва: Живу в Питере, приобрел нагреватель местного производства. Работает исправно, за одним исключением: регулярно выбивает автомат. В чем дело – пока не разобрался. Зато экономия на электроэнергии очевидная. Специально сверял показания счетчиков и счета. В целом интересная технология, однако еще не привычная и оттого порой вызывающая вопросы. Не до конца понятно, как их правильно использовать, что можно делать, а что — нет.
Марат, г. Москва: У меня такой нагреватель стоит уже 2 года. Экономия на электричестве очевидная. Поломок за это время никаких не было. Плюс с водонагревателем на ТЭНе все время приходилось подыскивать подходящий анод на замену вышедшему из строя. Здесь таких проблем не возникает. И все же, несмотря на все плюсы, я считаю, что стоимость его завышена неимоверно. Конструкция ведь простая, никаких сложностей или дорогостоящих деталей там нет.
<index>
Современный мир диктует свои правила экономии потребления природных ресурсов. Для их сохранности многие люди делают свой выбор в пользу электроэнергии. Но потребность в ней растет с каждым днем. Стоимость ее увеличивается. Становится невыгодно обогревать дом за счет электрических приборов.
Совсем недавно в Россию пришла новая разработка в области автономного отопления и горячего водоснабжения под названием «индукционный водонагреватель». Установка устройства позволяет обеспечить теплом целый дом и сэкономить на электрической энергии. Оно не выделяет в воздух вредных веществ и считается совершенно безопасным для здоровья человека. Индукционные водонагреватели также используются для нагрева воды в системе отопления дома.
Принципы работы
Для сборки индукционного котла своими руками необходимо изучить, из чего он состоит и понять принципы его работы.
Устройство нагревается за счет энергии электромагнитного поля. Теплоноситель ее забирает на себя и преобразует в тепло.
Магнитное поле создается в индукторе (это цилиндрическая катушка с большим количеством витков). Проходя через нее, электричество создает вокруг себя напряжение. Магнитный поток движется по замкнутому кругу перпендикулярно электрическому полю. Переменный ток создает вихревые потоки и генерирует энергию в тепло. Передача электроэнергии нагревателю происходит без прямого контакта.
Индукционное тепло расходуется эффективно и экономно, поэтому вода при таком способе нагревания за короткий промежуток времени достигает высоких температур. Теплоноситель получает около 97% энергии.
Компоненты индукционного водонагревателя
Организация системы отопления в собственном доме с помощью индукционного котла не потребует ее серьезной перепланировки. В основе используется трансформатор, состоящий из первичной и вторичной обмоток.
Вихревые потоки образуются в первичной обмотке из электрической энергии и создают электромагнитное поле. Оно попадает на вторичную, которая несет функцию нагревателя.
Этот компонент вырабатывает тепло и передает ее воде в отопительной системе дома.
Вторичная обмотка представляет собой корпус котла. В него входят такие элементы, как:
- внешняя обмотка;
- сердечник;
- электроизоляция;
- тепловая изоляция.
Для подвода холодной воды в устройство и отвода теплой в систему отопления к водонагревателю устанавливают два патрубка. Нижний монтируют на вводный участок, а верхний на отводящую горячую воду часть.
Тепло, которое создается котлом, отдается теплоносителю. Чаще всего в его качестве выступает вода, так как она способна быстро забрать тепло. За счет встроенного насоса горячая вода через патрубок поступает в отопительную систему. Жидкость постоянно циркулирует, поэтому перегрев оборудования не возможен. Подается остывшая вода, а отводится горячая.
При циркуляции отопительная жидкость вибрирует, что не дает откладываться накипи внутри труб. Устанавливать индукционный водонагреватель можно в любом помещении, так как в процессе эксплуатации не создается шум.
Как собрать индукционный котел самостоятельно
Современный рынок отопительных устройств представляет большой выбор различных моделей индукционных нагревателей как для бытового, так и для промышленного использования. Несмотря на то, что на сегодняшний день подобное оборудование не вышло на уровень широкого применения в отопительных системах, стоимость его высока. Цена на бытовые котлы начинаются от 25 000 рублей, а на промышленные — от 100 000 руб.
В целях экономии сделать индукционный нагреватель можно своими руками. Такая работа под силу даже не специалисту.
Устройство со сварочным инвертором и пластиковыми трубами
Все материалы и компоненты, которые применяются для сборки, доступны и зачастую находятся под рукой. Что для этого нужно:
- катанка или нержавеющая проволока из стали (диаметр до 0,7 см);
- медная проволока;
- металлическая сетка;
- фрагмент пластиковой трубы с толстыми стенками для корпуса обогревателя (диаметр изнутри 5 см);
- сварочный аппарат;
- переходники для монтирования котла к системе отопления;
- инструменты;
- насос для обеспечения циркуляции воды.
Проволоку из нержавеющей стали нужно нарезать на кусочки длиной 0,5-0,7 см. Заполнить плотно ими пластиковую трубу и закрыть ее с обеих сторон. В ней не должно быть свободного пространства. На дно трубки устанавливается металлическая сетка, которая позволяет удержать стальные частички внутри.
Далее следует смастерить основной компонент нагревания — индукционную катушку. На пластиковую трубу наматывается медная проволока. Необходимо сделать не менее 100 аккуратных витков на одинаковом расстоянии друг от друга. Затем индукционная катушка подключается к системе индивидуального отопления. Устанавливается котел в любой части трубопровода. Для прокачки воды необходимо встроить насос.
Подключается самодельное устройство внешней обмоткой из меди к инвертору. Обязательно проводятся работы по электроизоляции и теплоизоляции котла. Все открытые участки закрываются специальным материалом. Для утепления используется базальтовая вата. Это необходимо для того, чтобы нагревалась труба без потерь теплоэнергии на воздух.
Если не провести теплоизоляцию, КПД системы значительно снизится при конвекции.
Устройство с трансформатором
Данный вариант проще в сборке, чем предыдущий. Что потребуется для изготовления своими руками:
- трехфазный трансформатор с возможностью крепления;
- сварочный аппарат;
- медная обмотка.
Необходимо вставить трубы одна в другую, сварить. Конструкция в разрезе должна напоминать форму бублика. Она выполняет одновременно две задачи – нагревательного элемента и проводника. Затем медной проволокой обматывается корпус нагревателя и подключается к трансформатору. Чтобы тепло не терялось в процессе эксплуатации, на котел можно соорудить защитный кожух.
Индукционное отопление хорошая альтернатива стандартным системам отопления. Его эффективность составляет около 97% КПД. Такие системы экономичны, функционируют на любой жидкости, работают бесшумно, не выделяют вредных веществ.
При соблюдении правил сборки котлы безопасны в эксплуатации. Они долговечны. Но если какой-то элемент придет в негодность, замена его не составит сложностей. Все материалы легко заменимы и доступны.
</index>
Похожие статьи
Отопление будущего с помощью энергосберегающих системКлассификация отопительного оборудованияРазновидности отопительных приборовСборка солнечного коллектора для отопления своими руками
- 25 Март 2016Paroc представляет новое премиальное решение PAROC eXtra plus
- 24 Март 2016Новые водонагреватели Bosch с сухим тэном
- 11 Март 2016БИТП от АДЛ — современный продукт для надежных тепловых систем
- 10 Март 2016Новые современные решения от Danfoss
Пеллетные котлы «Пиролиз Мастер» — обзор обновленной линейки и отзывыТОП-5 твердотопливных котлов отопленияТОП-5 комбинированных котлов отопления7 лучших моделей газовых котловКакой утеплитель не грызут мышиОсобенности утеплителя ТехноблокВалерий Залетин, генеральный директор ООО НПК «Мегадор», о перспективах развития российского климатического рынка и немного о себеГенеральный директор ООО «Эксперт Инжиниринг» (торговая марка ИНЕСИС) Т.Л. Саковцева отвечает на вопросы, интересующие читателей
- Калькулятор стоимости энергоносителя для отопления
- Калькулятор стоимости устройства системы отопления
- Расчет тепловой мощности котла
- Расчет стоимости ремонтных работ
- Задать вопрос эксперту
Главная » Электрообогрев дома » Индукционный котел для обогрева дома- сравнение с котлом на ТЭНах
Индукционный котел для обогрева дома- сравнение с котлом на ТЭНах
16 Май 2012Электрообогрев дома
Приветствую вас, читатель моего сайта ceshka.ru!
Мне очень близка тема обогрева дома с помощью электрокотлов, о чем я неоднократно вам рассказывал как на основе самодельных электрокотлов, сделанных своими руками, так и котлов заводского изготовления, например очень качественного электрокотла Протерм, изготавливаемого в Словакии.
И вот недавно я чисто случайно наткнулся в интернете на применение свойств электромагнитной индукции в бытовом электрокотле.
На производстве это давно применяется- например плавят металл в индукционных печах. Но вот применение в быту- это интересно.
Меня очень заинтересовало эта информация. Речь идет о индукционном электрокотле где в качестве нагревательного элемента используется катушка индуктивности.
Кстати подобное устройство применяется и в современной индукционной бытовой электроплите, подробнее можете почитать в Википедии
Конечно сразу стал рыть информацию в интернете что это за индукционный нагреватель, каков принцип его работы, есть ли у них преимущество перед электрокотлами на тэнах?
Индукционный водонагреватель
Индукционные водотеплонагреватели имеют корпус и оригинальный электрический индуктор(трансфоматор), внутри него , причем его вторичной обмоткой является сама металлическая труба с водой,в виде короткозамкнутого витка.
В результате протекания значительных по величине электрических токов в ней, от индуктивно наведенного в ней электрического напряжения, эта труба интенсивно разогревается и нагревает своим теплом и воду в ней .
Если выразиться в двух словах как работает индукционный нагреватель-
это понижающий трансформатор, который установили в трубу
Я сначала решил что если в названии присутствует слово “индукционный” то нагрев происходит токами высокой частоты типа как в микроволновке, оказалось что нет.
Никакой высокой частоты нет и в помине, питание от сети 220/380 вольт промышленной частоты 50 Герц.
Технология на самом деле очень проста- в экранированной трубе находится обыкновенная катушка- это как бы первичная обмотка трансформатора, если проводить аналогию с трансформатором.
Роль вторичной обмотки, а заодно и магнитопровода выполняет металлическая труба отопления!
Как работает индукционный нагреватель
Очень просто. Подаем рабочее напряжение на катушку. В катушке создается электромагнитное поле. Дальше читаем внимательно- тут суть егоработы:
Электромагнитное поле наводит в трубе отопления токи Фуко или вихревые токи и металлическая труба начинает нагреваться.
Если кто не знает- у трансформатора магнитопровод набран специально из множества тонких пластин из электротехнической стали, изолированных друг от друга.
Это сделано именно для того, что бы избежать потерь энергии от нагрева вихревыми токами.
Дело в том, что чем массивнее проводник, тем сильнее он будет нагреваться от токов Фуко, в свою очередь увеличить силу воздействия вихревых токов можно скоростью изменения магнитного потока.
Знаете ли вы что у силового трансформатора напряжением 110 кВ на холостом ходу, даже без нагрузки выделяется тепловая мощность около 11 киловатт?
Это в основном именно за счет воздействия вихревых токов, которые нагревают магнитопровод, на который одеты первичная и вторичная обмотка.
При этом магнитопровод- шихтованный, а если бы он был цельный, то тепловые потери возросли бы многократно!
И тансформатор просто напросто сгорел бы от перегрева.
Индукционный электрокотел работает по этому же принципу и стальная труба с водой, проходящая внутри катушки очень сильно греется, НО!- за счет циркуляции воды тепло успевает отводиться от трубы в систему отопления и перегрева не происходит.
Но может ли он быть экономичнее по сравнению с электрокотлами на тэнах? За счет чего?
Вот давайте сначала без разбора и сравнения этих двух типов котлов подумаем:
Есть дом. Не важно какой и не важно где. Хоть под водой, хоть на Эвересте. У этого дома теплопотери- 6 киловатт.
Через стены, через окна, через потолок и т.д.- тепло теряется и что бы поддержать постоянную температуру- надо компенсировать эти теплопотери и для этого надо естественно тоже 6 киловатт тепла.
И не важно где и как берется это тепло, эта тепловая энергия— 6 киловатт- хоть костер жги, хоть газ, хоть бензин, самое главное что бы выделялись эти нужные киловатты тепла!
Теперь самое главное:
для обогрева такого дома понадобится что индукционный нагреватель, что электрокотел на ТЭНах- все равно мощностью тоже не менее 6 кВт.
Другими словами- котел просто преобразует электрическую энергию в тепловую.
А каким образом он это делает- совершенно не важно, ведь для нас самое важное что бы в доме было тепло.
Энергия- просто преобразуется из одного вида- в другой, из электрической- в тепловую. И если выделил котел тепла на 6кВт, то взял из сети электроэнергии как минимум- столько же, а учитывая что КПД у котлов не 100%, то и энергии потребляется из сети даже больше немного.
Тогда может быть КПД у индукционного котла выше? По заявлением произодителей это значение достигает 98%.
То же самое и у электрокотла с ТЭНами. КПД у них достигает 99%.
Ну сами подумайте- куда еще может деваться энергия в ТЭНе кроме как выделиться в тепло?
Вся энергия, потребленная из сети ТЭНой преобразуется в тепловую энергию. Взяла 5 кВт- выделила 5 кВт тепла.
Взяла 100 кВт- выделила 100 кВт тепла. Ну может чуть-чуть поменьше если учитывать потери энергии в переходном сопротивлении на зажимах тэны, но опять же- эта потеря энергии выделяется в виде тепла (греется зажим) и в подводящих кабелях.
Но- что зажимы, что сечение кабеля- одинаковые по параметрам и на вихревой индукционный электрокотел и на ТЭН.
Сравнение индукционного и ТЭНового котла
1: Индукционный котел- производителями заявлено более 30 лет без особого обслуживания (100000 часов).
Возникает вопрос- а откуда данные если это новинка, только недавно появившаяся на рынке?
2:ТЭНовый котел за 4 года эксплуатации теряет 40% мощности, а индукционный- не теряет нисколько.
Это что же получается- из 9- киловаттного котла через 4 года остается только 3,6 кВт?
Например устанавливал один электрокотел- никакой потери мощности вот уже более 7 лет не наблюдаю, тэны не менял и вообще забыл про них, прекрасно греет.
3: Температура разогрева спирали ТЭНа – 750°C, что характеризует его пожароопасность.
Каким образом ТЭНа, находящаяся внутри железной трубы может угрожать пожаром?
Да, я согласен, греется очень сильно. Но каким образом это влияет на пожароопасность- ума не приложу…
Разве что вытащить ТЭНу, положить ее на деревянный пол и подать напряжение- больше нимкак не получится.
4: Большое количество уплотнительных соединений (ТЭНы, фланцы), необходимость постоянного контроля.Какие соединения и фланцы?
Давно уже люди не научились по нормальному сами электрокотлы делать- просто и надежно.
В той конструкции что я применяю- всего одна большая гайка, куда вкручивается одно/трехфазный ТЭН- ВСЕ.
Нет больше никаких фланцев и уплотнительных соединений. Есть только подходящие трубы отопления так же как и в случае с индукционным котлом.
5: Большое количество электрических контактов (выводы ТЭНов), находящихся в зоне действия высокой температуры, требуется постоянное поддержание хорошего электрического контакта (подтяжка и т.д.), что усложняет конструкцию.
Очень интересно… А что- на трехфазный индукционный котел идет меньше проводов? Да нет, столько же.
Три фазы- три катушки в индукционном котле, у каждой катушки по два вывода, итого- шесть контактных соединений. И тоже требуется “поддержание хорошего электрического контакта…”
Из моей практики кстати- с этим никаких проблем не возникает. Используйте главное медный провод нужного сечения и при подключении хорошо протяните контакт.
6: “из-за высокой ваттной нагрузки на поверхности ТЭНа происходит интенсивное отложение накипи и засорение котла и системы шламом, осыпавшимся с ТЭНов”.
Кто не понял что такое высокая ваттная нагрузка- посмотрите как греется вода в электрическом чайнике, это она и есть.
Только электрокотел то надо правильно выбирать.
Элементарное включение двух ТЭН последовательно на 380- и нет никакой ваттной нагрузки.
К тому же сейчас практически всегда электрокотел делают с циркуляционным насосом и вода вполне успевает отводить тепло от ТЭНы.
К тому же эта проблема актуальна только для очень мощных и коротких ТЭН. Если ТЭНу выбрать правильно- никакой проблемы с ваттной нагрузкой не будет.
По поводу засорения котла и отложения накипи- не все так страшно. Это же не проточный водонагреватель и отопление- это закрытая система. Конечно, за период работы небольшой налет на ТЭН образуется, но именно небольшой и именно налет, а не корка накипи.
И это почти никак не влияет на эффективность работы ТЭН.
Стоимость индукционного котла
Как вам такая цифра: индукционный котел мощностью 7 кВт – 30- 40 тыс.рублей в зависимости от производителя.
Трехфазная 9-киловаттная ТЭНа стОит максимум 1000 руб. Даже если вы будете ее раз в год менять (что маловероятно- на самом деле гораздо реже) то этих денег хватит на 40 лет.
Себестоимость самодельного электрокотла даже если учитывать современную цифровую автоматику- не превысит 10 тыс. руб.
Сами посчитайте: ТЭНа- ну пусть 1000 руб.; цифровой электронный блок автоматики- за 3000 можно хороший взять; на пуско-защитную аппаратуру еще 1000 уйдет,
остается 5000- на них надо купить обрезок железной трубы диаметром 100-120 мм и отводы для подсоединения труб отопления, сколько это точно стОит я не знаю, можно и из металолома сделать- вообще даром, плюс услуги сварщика- вот вам в себестоимость электрокотла.
30 тысяч рублей очень приличная сумма, за это вы получаете электронагреватель у которого преимущество в том, что из-за сильной вибрации внутри него НЕ образуется накипь, и еще одно- не нужно время на разогрев нагревательного элемента- нагрев начинается моментально.
Вывод такой: у индукционных котлов по моему мнению нет таких уж явных преимуществ, что бы отдавать за них такие деньги. Лично я буду для себя делать электрокотел на тэнах.
Но это только мое мнение, не более того, а пользоваться или нет индукционными нагревателями у себя дома- решать конечно же вам самим, уважаемые читатели моего сайта.
Расскажите и вы- знакомы ли вы с применением индукционных котлов для отопления дома?
Что вы думаете по поводу их эффективности? Может я в чем то ошибаюсь по вашему мнению? Напишите в комментариях. мне очень важно знать ваше мнение!
Узнайте первым о новых материалах сайта!
Просто заполни форму:
Теги: индукционный нагреватель
Используемые источники:
- http://pikucha.ru/vodosnabzhenie/vodonagrevateli/bojler.html
- https://oventilyacii.ru/otoplenie/induktsionnyj-vodonagrevatel.html
- https://santehnicheskij-mir.ru/tehnika/indukcionnyj-vodonagrevatel.html
- https://x-teplo.ru/otoplenie/oborudovanie/indukcionnyj-vodonagrevatel-svoimi-rukami.html
- http://ceshka.ru/obogrev/vihrevoyi-indukcionnyi-nagrevatel
