Обзор индукционных электрокотлов и монтаж своими руками. Как сделать индукционный котел отопления своими руками: изготовление самодельного теплогенератора Потребление электроэнергии индукционным котлом
Отопление частного дома, тем более, в нашем климате – задача очень важная и сложная. И отопление электрическими котлами – один из способов ее решения. Конечно, если есть возможность пользоваться природным газом, то электрический котел можно поставить лишь как резервное оборудование, и то вряд ли. А вот если газа нет, можно уже о таком варианте думать. Тем более, сегодня есть не только электрические котлы для отопления на ТЭНах: есть еще электродные и индукционные. Именно о достоинствах, недостатках, возможностях индукционных котлов для отопления и поговорим.
Принцип действия
При нагреве теплоносителя в индукционных котлах используется энергия, которая выделяется при возникновении наведенных токов в корпусе-теплообменнике. Это, по сути, индукционная катушка, заключенная в массивный корпус из ферросплава. Сам корпус и является вторичной обмоткой. Он нагревается из-за прохождения наведенных в нем токов. Для увеличения площади теплоотдачи сделан в виде лабиринта с толстыми стенами. Теплоноситель, проходя по лабиринту нагревается.
Система имеет высокую степень надежности, так как катушка герметично запаяна в корпусе и не имеет контакта с водой или другим теплоносителем. Вероятность пробоя витков мала – они накручиваются не вплотную и дополнительно заливаются изолирующим составом. Все это вместе с массивным толстостенным корпусом позволяет говорить о длительном сроке эксплуатации. Продавцы заявляют о 30 годах эксплуатации без обслуживания, но гарантийный срок производители ставят гораздо меньше.
Реальные преимущества индукционных электрокотлов
Часто можно слышать заявления об исключительных характеристиках индукционных котлов. Часть из них – правда, часть – вымысел. Например, продавцы заявляют о 30% экономии электричества по сравнению с другими принципами нагрева теплоносителя. Никаких доказательств не приводится, просто утверждается как факт. Хотя все знают это невозможно в принципе: сколько потреблено энергии, столько тепла выдано. Тем не менее, несмотря на закон сохранения энергии, владельцы таких систем говорят о том, что платить действительно стали меньше. Но тут главную роль играет, скорее качественная автоматики и малая инерционность системы.
Говорят еще, что индукционные котлы — это новые технологии. Это тоже не так. Первые индукционные котлы работали еще в первой половине прошлого века. Из новых технологий используются микропроцессоры и датчики, другая элементная база, позволяющая контролировать работоспособность системы и ее параметры и обеспечивать должный уровень комфорта и безопасности, но сам принцип далеко не нов. Тем не менее, у этого отопительного оборудования действительно есть много положительных качеств.
К достоинствам этих систем отопления с уверенностью можно добавить:
- Высокую надежность (описана выше). Надежность таких котлов и правда велика, но есть обстоятельство, способное за несколько минут вывести оборудование из строя: работа без жидкости в системе. При отсутствии жидкости или ее циркуляции тепло от корпуса не отводится, он разогревается все сильнее и через некоторое время попросту плавится. Потому одна из важных функций, которая должна обязательно присутствовать, — это наличие контроля уровня теплоносителя в системе и автоматическое отключение котла при недостаточном его количестве.
- Малогабаритность – котел представляет собой отрезок трубы размером от нескольких десятков сантиметров до метра. Он значительно меньше котла на ТЭНах, но практически такой же по размерам, как . В силу своих незначительных размеров может располагаться в любом месте.
- Максимальный КПД с большим диапазоном регулирования, который нагревает воду в системе отопления вплоть до 85°С. КПД, как и у всех электронагревательных приборов, находится в пределах 90-99%. Эффективность работы каждого котла зависит того, насколько верно сконструирован теплообменник (лабиринт) и насколько правильно построена вся система в целом.
- Малая инерционность системы позволяет тратить минимум электричества впустую. На разогрев теплоносителя на начальном этапе тратиться самое большое количество энергии. По достижении заданной температуры мощность снижается, и температура просто поддерживается. Инерционность у таких котлов меньше, чем у ТЭНовых, но больше, чем у электродных.
- Накипь не образуется. Накипи действительно нет. Во-первых, от постоянно наводимых индукционных токов сердечник постоянно вибрирует, так что на поверхности его ничего не может отложиться.
- Возможность использовать разного рода жидкие теплоносители. Это правда. Индукционному котлу все равно что греть. Главное чтобы это была жидкость. Другое дело, что производители часто дают собственные рекомендации. Некоторые разрабатывают специальные составы, которые обеспечивают длительную и бесперебойную работу. С одной стороны покупка специальной жидкости – это дополнительные затраты, с другой – повышается эффективность работы и срок службы устройства, а срок использования таких жидкостей – несколько лет. В общем, нужно думать и считать.
- Автономная система работы. Это так, но любые современные электрокотлы работают автономно (при наличии электропитания).
- Простой монтаж и техническое обслуживание. Действительно, монтаж несложный. Справиться может любой. К положительным моментам нужно отнести и то, что не обязательно переделывать систему – менять трубы и батареи не нужно. Работать будет с любой, но вот эффективность при этом может быть недостаточно высокой. Техническое обслуживание при надлежащем качестве котла вообще должно отсутствовать: ломаться нечему, менять тоже. Все обслуживание заключается только в обслуживании элементов системы – в, труб, теплоносителя.
Есть у этого оборудования еще один привлекательный момент: оно высокотехнологично и блок его управления в некоторых случаях представляет собой мини-компьютер (такие системы стоят очень много). Так вот: имеется возможность управлять ими дистанционно. Сигналы управления передаются по витой паре (до 1 км), через GSM канал на неограниченном расстоянии, есть возможность при возникновении нештатной ситуации организовать оповещение (например, СМСками на определенные номера и т.п.)
Если рассматривать возможности индукционных систем с этой точки зрения — они точно могут заинтересовать в некоторых случаях, так как предоставляют сервисные функции, ранее недоступные.
Выпускаются не только бытовые индукционные котлы. Есть аналогичные системы производственного назначения. Они потребляют и вырабатывают значительное количество тепла: мощность потребляемая — от 1000 кВт до 10000 кВт. Такие агрегаты называют высоковольтный индукционный электрокотел.
Анализ отзывов и сравнение
Отзывов об использовании этих котлов немного. Наверняка потому, что активное продвижение товара на рынок началось совсем недавно. Тем не менее, индукционные электрические котлы отопления отзывы получают большей частью положительные, так как многие считают, что они более практичны и экономичны. Хотя знатоки теории и закона сохранения энергии утверждают, что экономии быть не может, владельцы индукционных котлов говорят о том, что экономия присутствует. Разобраться кто тут прав, а кто нет, сложно. Как одни, так и другие, могут быть «засланными казачками».
Один из самых «бронебойных» аргументов противников индукционных котлов – их высокая стоимость. Собственно да, дешевых пока нет. Самая минимальная цена, которую удалось найти – порядка 220$ (Винницкий завод) за самые маломощные модели без группы автоматики, а это еще порядка 50-150$ в зависимости от функционала.
При том что цены на котлы на ТЭНах стартуют где-то с 80$. Но нужно сказать, что столько стоит эконом вариант: без электроники и прочих «наворотов». Более сложные модели, имеющие несколько ступеней регулирования мощности, уже как минимум, в два раза дороже. И их цена по сравнению с ценой индукционных уже не кажется запредельной.
Цены, которые мы нашли, указали в таблице. Сразу скажу, что брали несколько первых попавшихся моделей из списка выдачи в поиске «Яндекса». Глубокого исследования никто не проводил. Что нашили, то вписали. Также дело обстоит и с отапливаемой площадью – что было написано в характеристиках, то и поставили. Нужно сказать, что некоторые продавцы лукавят и тут: указывают не площадь отапливаемую, а объем. По сути это правильно: обогревать нужно весь воздух в помещении, так что указывать объем правильно, но большая часть потребителей ориентируется на площадь. Не присмотревшись к единицам измерения, впадаешь в ступор: 3 кВт котел на 120-150 м 3 ! Во избежание подобного рода искажений в таблице все данные приблизительно пересчитаны и указаны в м 2 .
Еще раз обращаем внимание, что мы не искали ни самые дорогие, ни самые дешевые модели, хотя они наверняка есть. Стоимость индукционных котлов очень зависит от производителя и устанавливаемой автоматики. Например, 9 кВт Галан в комплектации «стандарт» стоит 415$, а в «Элит» уже более 600$.
| Индукционный | ТЭН | ||||
| Мощность | Отапливаемая площадь | Стоимость | Мощность/ко-во ТЭН | Отапливаемая площадь | Стоимость |
| 3 кВт | 30-40 м 2 | 220-415 $ | 3 кВт/1 ТЭН | 20-35 м 2 | 80-100 $ |
| 3 кВт/3 ТЭН | 30 м 2 | 180 $ | |||
| 4 кВт | 50-60 м 2 | 230-42 0$ | 5 кВт/2+3 ТЭН | 50 м 2 | 3 0 0 $ |
| 5 кВт | 50-65 м 2 | 240-525 $ | 6 кВт/3 ТЭН | 60 м 2 | 150 $ |
| 7 кВт | 70-80 м 2 | 300-695 $ | 7 кВт/1 ТЭН | 50-70 м 2 | 150 $ |
При анализе отзывов был обнаружен еще такой нюанс: индукционный электрокотел прилично гудит. Некоторые даже собираются делать небольшую котельную недалеко от дома. Но это, видимо, некоторые модели так шумят, потому как данный эффект указывают далеко не все.
С другой стороны, на одном из форумов, в полемике было сказано, что большая часть нареканий на плохое качество работы связана с дешевыми моделями. Еще индукционные котлы были отнесены к «премиум» сегменту рынка. А от людей, покупающих эти товары, трудно ожидать посещения форумов. В принципе, верно, но тогда получается, что надежное оборудование – далеко не массовый товар именно из-за своей цены. И спорить получается не о чем.
Итоги
Учитывая все вышесказанное можно сказать, что индукционные электрокотлы для отопления рационально применять только при наличии достаточного утепления здания, так как тарифы на электроэнергию не самые низкие. И они действительно будут экономичными, но за счет меньшей инерции системы, надежности (при использовании качественных материалов и продуманной технологии) и хорошей работы автоматики, которая будет включать систему только для поддержания температуры.
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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Механический износ котлов данного типа невозможен в принципе, поскольку на них нет подвижных деталей.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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
- 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.
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.
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.
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.
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.
Это происходит потому, что вихревые потоки вынуждают сердечник вибрировать, не позволяя образоваться накипи. Одновременно, вскипающие у его тела пузырьки, очищают поверхность сердечника. 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.
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.
Важной составляющей является медная проволока, которую можно без проблем приобрести в любом тематическом магазине. Не следует использовать обмотку со старых катушек. 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.
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.
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.
Индукционные электрические котлы сегодня считаются действительно актуальными. Это объясняется высоким КПД, благодаря которому потребление энергии минимально. Стоит отметить функционирование оборудование по принципу электромагнитной индукции, которая является действительно современной.
Современные агрегаты состоят из таких элементов:
Остальные элементы могут применяться для удобства использования электрического котла отопления. При этом в некоторых случаях в качестве сердечника выступает простая металлическая трубка с теплоносителем.
Функционирование индукционного котла отопления довольно простое. Так, поступает переменное напряжение, благодаря которому на катушке образуется электромагнитное поле. Оно замыкается, что приводит к низковольтному напряжению. Стоит отметить, что использование сердечника необязательно. Его применяют, чтобы увеличить площадь теплоотдачи. Благодаря переменному электромагнитному полю происходит образование вихревых токов , нагревающих металл. Вода забирает тепло и обогревает все жилище.
Достоинства и недостатки
Современные индукционные котлы отопления пользуются огромной популярностью благодаря своим многочисленным преимуществам:
Стоит отметить, что у индукционного котла отопления есть несколько важных недостатков:
- необходимость подключения исключительно к закрытому контуру;
- значительный вес устройства, который может достигать 23 кг при компактных размерах;
- высокая цена, начинающаяся с 25–30 тыс. рублей, обусловленная наличием дорогого инвертора;
- помехи в радиодиапазоне, которые оказывают влияние только на домашних животных.
Отличия между ТЭН-котлами и индукционным оборудованием
Подобные устройства преобразовывают электрическую энергию в тепловую. При этом их КПД приближается к 100%. Именно по такой причине многие потребители затрудняются сделать выбор.
Нередко люди обращают внимание на дороговизну индукционных агрегатов. Однако они не учитывают тот факт, что за 5–7 лет регулярной эксплуатации затраты на оборудование кажутся одинаковыми. Это объясняется тем, что ТЭН-котлы нуждаются в регулярном ремонте, а именно замене перегоревших элементов.
На самом деле сделать выбор между такими видами оборудования непросто, ведь они нагревают помещение за идентичное количество времени. Однако индукционные агрегаты считаются более предпочтительными, ведь здесь не образуется накипь, а также есть возможность использования различных теплоносителей. При этом вы можете не бояться шумной работы и не беспокоиться о необходимости регулярного сервисного обслуживания.
При покупке электрического котла отопления необходимо обращать внимание на мощность оборудования
, которая не снижается в процессе эксплуатации. Стандартное соотношение составляет 60 Вт на 1 м². Чтобы правильно рассчитать мощность, стоит учесть габариты всех помещений. При недостаточной теплоизоляции необходимо взять более мощный котел отопления.
Современные индукционные агрегаты поддерживают невысокую температуру в помещениях, которые используются непостоянно. Соответственно, для дома достаточно использовать электрический котел на 6 кВт.
У некоторых индукционных моделей в комплекте идет блок электронного программатора. Благодаря такому устройство можно запрограммировать электрический котел на неделю. Также можно управлять отопительной системой удаленно.
Выбирая индукционное оборудование для отопления жилища, стоит учесть толщину сердечника. Если его стенки довольно толстые, то он в течение долгого времени будет устойчив к коррозии.
Стоит отметить, что производители дают гарантию на сам индукционный котел 3 года, а на комплект дополнительного электрооборудования – 1 год.
Многие покупатели ориентируются на цену электрического устройства. Как правило, индукционные котлы стоят довольно дорого, что объясняется небольшим выбором продукции. Отечественное устройство мощностью в 4 кВт можно приобрести за 30–35 тыс. рублей. Цена на европейские аналоги будет составлять не менее 35–40 тыс. рублей.
Самостоятельное изготовление индукционного котла отопления
Чтобы сделать электрическое оборудование своими руками, можно использовать несколько схем. В любом случае самый простой вариант предполагает применение толстой пластиковой трубы диаметром в 5 мм.
При самостоятельном изготовлении электрического индукционного котла важно помнить о том, что его включать можно только после заполнения водой системы отопления.
Установка котла
При установке индукционного котла важно помнить, что система отопления должна быть обязательно закрытой. Помимо этого, потребуется наличие расширительного бачка и насоса , обеспечивающего циркуляцию жидкости.
Согласно инструкции индукционные котлы ставят вертикально , а затем к патрубку ввода, который находится в нижней части, подключают обратку. Выводной патрубок размещают сверху и подводят подающий трубопровод.
Поскольку электрический котел отопления большой, важно выбирать надежное крепление. Само оборудование ставят так, чтобы промежуток между агрегатом и стеной составлял минимум 300 мм, а до пола и потолка сохранялось расстояние в 800 мм.
Важное условие – заземление электрического котла. Для этой цели возможно использование металлических и металлопластиковых труб. Рядом с выводным патрубком необходимо установить манометр , а также воздухоотводчик и подрывной клапан. После этого наступает черед монтажа запорной арматуры.
Помимо этого, необходимо позаботиться об установке следующих элементов:
- циркуляционный насос;
- сетчатый фильтр;
- фильтр-отстойник;
- датчик потока.
При установке котла и системы управления важно помнить о нормах безопасности.
Индукционные электрические котлы, цена которых довольно большая, считаются лучшим вариантом для отопления помещения. У такого оборудования высокий КПД. Более того, его можно использовать при наличии любого теплоносителя , а стоимость котла частично окупится благодаря отсутствию необходимости сервисного обслуживания.
Среди электрического водогрейного отопительного оборудования, особое место, занимает индукционный электрический котел. Принцип работы, основан на возникновении токов Фуко. Сфера эксплуатации, ограничена бытовыми и промышленными системами закрытого типа.
Устройство индукционного электрокотла
Устройство индукционного (инверторного) электрокотла, состоит из нескольких важных узлов, отвечающих за возбуждение электромагнитного поля и передачи тепла. Конструктивно, отопитель состоит из следующих элементов:
Такое устройство обеспечивает максимальное КПД, равное 99%. Индукционный электрокотёл имеет следующие преимущества:
- Использование инверторной технологии, дает необходимую интенсивность нагрева теплоносителя, предотвращая его перегрев и закипание. При этом, требуется создать условия для постоянной циркуляции жидкости внутри нагревающего элемента.
- Широкий диапазон рабочих температур. При необходимости, котел способен подключаться к энергосберегающим системам отопления, типа «теплые полы» или работать в режиме антизамерзания, поддерживая нагрев в пределах 10-15°С.
- Безопасность и эффективность – принципиальная электрическая схема, полностью исключает вероятность поражения электрическим током. Разогрев сердечника, происходит быстро, благодаря низкому уровню инерции. Используется меньшая температура нагрева теплообменника, чем в ТЭНовых котлах.
- Длительный срок службы инерционного электрокотла, варьируется от 40-60 лет. При этом, в течение всей эксплуатации, не потребуется менять нагревательный элемент.
Чем отличаются индукционные котлы от ТЭНовых
Главное отличие индукционного котла от электрического ТЭНового, заключается в различном принципе нагрева теплоносителя:- ТЭНовый котел – для нагрева, используется трубчатый нагреватель, со спиралью внутри, разогреваемой в результате замыкания электрической цепи. Сверху, нагревательный элемент заключен в оболочку из керамики или нержавеющей стали.
Для нагрева теплоносителя, вырабатываемое тепло проходит через несколько стадий. Сначала разогревается спираль. Тепло передается нагревающей поверхности и только затем теплоносителю. При этом, наблюдаются большие теплопотери. - Индукционный котел – в роли теплообменника, выступает полый ферромагнитный стержень, по которому циркулирует теплоноситель. Преимущества индукционных котлов перед обычными электрокотлами, заключаются в непосредственном подогреве жидкости системы отопления. Нагреваемый сердечник, сразу передает тепло.
Теплопотери сведены к минимуму, по причине двойной теплоизоляции корпуса. В результате принципа работы и особенностей конструкции, система отопления с использованием электрического индукционного котла, отличается высоким КПД 98-99%.
ТЭНовые котлы, для отопления и горячего водоснабжения, используют два отдельных нагревательных элемента, работающих одновременно при открытии крана ГВС. При этом, создается пиковая нагрузка на электросеть, увеличивается потребление электроэнергии. В индукционных теплогенераторах, подобного не происходит.
Ввиду шума и вибрации, наблюдаемых во время работы, и высокой стоимости, индукционные котлы, в первую очередь предназначены для отопления промышленных помещений.
Выбор электрокотла индукционного типа
Электрические котлы индукционного нагрева, представлены в широком ассортименте. При подборе подходящей модели, учитывают рабочие характеристики:- Потребляемая мощность – котлы с производительностью до 6-8 кВт, подключаются к двухфазной бытовой сети. Установка котлов большей производительности, требует выделения трехфазной сети, 380В.
- Среднесуточный расход электроэнергии есть в описании к котлу. При выборе, учитывают затраты на отопление. В некоторых случаях, экономически выгодно подключать электрокотел к уже существующей системе отопления с твердотопливным или жидкотопливным теплогенератором, в качестве вторичного источника тепла.
- Система управления – возможность удаленного контроля, подключение к комнатным и погодозависимым термодатчикам, увеличивают комфорт эксплуатации и обеспечивают автономность системы отопления.
Перед покупкой понравившегося электрокотла, было бы неплохо прочитать полное описание, особенности эксплуатации, допускаемый тип теплоносителя, срок службы, гарантийные обязательства производителя и т. д. Рабочие параметры, указанные в инструкции по эксплуатации, существенно облегчат выбор котла.
После подбора по рабочим параметрам, котельное оборудование выбирают по марке производителя. Неизменным спросом потребителя и хорошими теплотехническими характеристиками, отличаются следующие электрокотлы:
- ВИН – модель является аббревиатурой, обозначающей Вихревой Индукционный Нагреватель. Изготавливается компанией «Альтернативная энергия», расположенной в городе Ижевске. Популярность котлов ВИН, постоянно растет, что сделало возможным выход продукции на зарубежные рынки отопительного оборудования.
- SAV – котлы выпускаются компанией ЗАО "НПК "ИНЭРА". Производственные мощности предприятия, стали работать в 2007 г. Компания пропагандирует внедрение новых энергосберегающих технологий и создание конкурентоспособной продукции. Электрокотлы SAV, используются для обогрева жилых и промышленных комплексов.
- TECO-HOUSE – украинский производитель. Сфера деятельности концерна, обхватывает многие сферы производства, в том числе, изготовление отопительного оборудования.
Индукционные котлы TECO-HOUSE, отличаются уникальной системой управления, высокой теплоэффективностью и безопасностью. Продукция изготовлена по стандартам, действующим в странах ЕС и РФ. - Эдисон – электрокотел, выпускаемый компанией Сибтехномаш. Компания делает упор на изготовлении комплексных решений отопления, бытовых и промышленных зданий. На базе предприятия, разрабатывают и выпускаются модульные электрокотельные, оснащенные водонагревателями Эдисон.
- Miraton – российская марка, относительный новичок в производстве отопительного оборудования. На базе предприятия, изготавливают теплогенераторы для бытового применения. Преимущество продукции Miraton, уникальный дизайнерский корпус, что позволяет выполнить установку внутри жилого помещения.
Особенности эксплуатации индукционных электрокотлов
Цены на индукционные электрические котлы, превышают себестоимость ТЭНовых теплогенераторов на 30-40%. Чтобы не сделать необдуманных материальных затрат на приобретение котла, следует предварительно изучить особенности работы и эксплуатации выбираемой модели.Немалую помощь в этом, могут оказать реальные отзывы об электрических индукционных отопительных котлах.
Особенности эксплуатации:
- Универсальность – котел работает с любым типом теплоносителя, без снижения теплоэффективности и КПД.
- Подходит исключительно для систем с принудительной циркуляцией теплоносителя. Жидкость системы отопления, является естественным охлаждающим элементом нагретого сердечника. Если циркуляция прекратится, произойдет перегрев теплообменника.
- Сферы применения – производители, в основном, изготавливают промышленные электрические индукционные котлы отопления. Бытовые модели, выпускаются реже. Теплоэффективность индукционного устройства, усиливается по мере увеличения количества нагреваемого теплоносителя.
- Сроки эксплуатации – индукционные котлы стоят дорого. Расход электроэнергии, на 10-15% ниже, чем у ТЭНовых приборов. Экономия достигается и за счет длительного срока эксплуатации теплогенераторов, достигающего 40 лет.
