Индукционное отопление дома или как вам недоговаривают главного. Внедрение электрических котлов отопления ВИН – экономия ощутима! Вихревой индукционный нагреватель вин руками
Отопление помещения является наиболее важным вопросом для каждого обывателя. При постройке дома, его ремонте, обновления труб важно определить для себя – чем именно будет отапливаться помещение. Если у вас нет проблем с подачей газа и вы живете в черте города, то обыкновенный газовый котел будет оптимальным решением. А что делать, если ваш дом находится вне линий подачи газа, перебои с покупкой баллонов – чем тогда греться в холодную пору? В этом случае вы можете обратить внимание на электрический индукционный котел.
Разнообразие нагревателей. Из чего выбрать?
Существует два основных типа данных устройств:
- Однофазные
- Трехфазные
Существенным различием между ними является то, что первые предназначены для работы в сети в 220В, вторые – 380В.
Как ни странно, но самые надежные котлы изготавливают в странах бывшего СНГ. Наиболее распространенными являются – ТЭНовые нагреватели, индукционные нагреватели и ионные нагреватели. Каждый из них может крепиться как пол, так и стенам за счет легкости (котлы индукционные нового поколения достигают 30 – 40 килограмм).
Вы также можете подключить систему нагрева водоснабжения, для подачи горячей воды ванную и кухню.
Практически к каждой индукционной модели, можно приспособить специальный насос, который подарит возможность проводить отопление в двух,- трехэтажных домах. Но для этого необходимо потратить много усилий для утепления стен, иначе работа вихревых индукционных котлов будет проводиться в пустую. В данном случае необходимо приобретение более «сильных» моделей, а они в свою очередь дороже стоят.
Для покупки данной системы отопления, вам необходимо знать площадь помещения, возможную продуваемость и общую теплоизоляцию. Данные знания помогут вам при приобретении индукционной системы. Также не забывайте про расчет габаритов, и выбор места для установки.
Что собой представляют индукционные устройства?
Индукционные котлы состоит из трех слоев:
- Наружный слой, который изготовлен из металла
- Изоляционный средний слой (одновременно используется изоляция тепла и света)
- Внутренний слой или «сердечник». Представляет собой ферримагнитные трубы, которые изготовленные из стали. Толщина каждой трубы приравнивается десяти миллиметрам. Данные трубы «вставлены» друг в друга и имеют тороидальную обмотку.
Все эти показатели необходимы для увеличения работоспособности самого котла, уменьшения его габаритных размеров, что делает его пригодным для использования в жилых помещениях.
Для работы котла необходимы жидкости, а именно – любой теплоноситель, вода или антифриз. Схема работы устройства следующая. Любая, из выше перечисленных жидкостей поступает во внутреннюю часть устройства. В «сердечнике» вода нагревается, нагревая и выделяя до 98 – 99 % тепла. Этому процессу способствует тороидальная обмотка во внутреннем слое. Через нее проходит основной ток, проходит через все конструкции, а затее направляется по трубам к отопительным секциям. Для данной процедуры необходимо время от 5 до 10 минут.
Два наружных слоя, защищают от протекания жидкости и различных проблем типа «электро».
Преимущество подобных котлов, перед промышленными в том, что для работы нет необходимости усиливать проводку дома и устанавливать дополнительные генераторы. Вихревые индукционные котлы работают под постоянным током 20 кГц, что является преимуществом обычной техники для дома.
Наличие внутренних датчиков позволяет регулировать перепады в сети и следить за показателями отопления.
Котлы типа «ВИН» - преимущество или трата средств?
Вихревой индукционный котел (или сокращенно вин) имеет довольно расплывчатые отзывы. Кто утверждает, что это лишняя трата, кто говорит, о неудобстве при эксплуатации, а кого смущает цена товара. Конечно, владельцам домов, которые имеют возможность подключения газа, нет смысла тратиться на дорогую систему.
Но, с другой стороны – вам необходимо будет первоначально заплатить непосредственно за индукционный котел, и забыть про обслуживание дымохода, вентиляционного потока, прокладку и уход за газовыми трубами. Те, кто сталкивался с обслуживанием индукционных систем, оставляет только положительные отзывы.
Необходимо учитывать некоторые моменты, если вы решили приобрести индукционный котел. Следует обеспечить . В данном случае вам необходимо купить транзистор.
С приобретением такого прибора, как электрические индукционные котлы, вы сможете забыть про опасность, как это может быть с газовой колонкой, так как отсутствует открытое пламя. Энергосберегающее устройство трансформирует электричество в теплоотдачу, что первоначально несколько превышает стоимость по сравнению с газовыми котлами. Выделим основные преимущества котлов типа вин, перед другими:
- Внутренняя температура работы не превышает 105 – 110 градусов. Данная схема работы в разы меньше чем у газовых и прочих котлов.
- Электро процессы, которые протекают внутри устройства, позволяют снизить появление накипи.
- За счет использования металлических деталей снижается вероятность внутреннего возгорания.
- Эксплуатация, при использовании в жилых домах, рассчитана на долгий срок – до сорок лет.
- Качественная работа котла не зависит от наличия вентиляции в помещении. Отзывы подтверждают это на сайтах производителей.
- Практически все тепло системы вин направлено на обогрев, коэффициент полезного действия достигает 99%.
Однако существует несколько недостатков, на которые следует обратить внимание:
- Вес устройства – двадцать, тридцать и сорок килограмм веса может выдержать не каждая стена.
- Цена все-таки может «кусаться». Энергосберегающие устройства остаются одними из самых дорогих на данный момент.
- Установка проводится только в закрытые системы отопления.
- Для некоторых котлов необходимо купить также обслуживающую программу.
Монтаж индукционной системы в вашем доме
Как уже упоминалось, индукционный котел монтируется только в закрытые системы отопления. Самый важный момент при монтаже – это установка котла только вертикально. Далее к патрубку ввода воды подключатся сам контур отопления. Таким образом, в закрытой системе вы создаете новую «дугу», через которую в дальнейшем будет проходить, и нагреваться вода.
Для избегания различных неполадок, вы должны измерять расстояние – от стен не менее 30 сантиметров, и не менее 80 сантиметров от пола или потолка.
Также, вы не должны забывать о надежности креплений. К весу устройства прибавится постоянный поток воды.
К индукционным котлам относятся все требования техники безопасности, характерные для бытовых электроприборов. Не забудьте про заземление в своем доме. По сути, достаточно создать дополнительные ответвления из труб, к которым и присоединяется котел.
Одной из разновидностей электрических систем для обогрева помещений являются индукционные котлы отопления. В основе работы таких установок лежит явление электромагнитной индукции, точнее – индукционный нагрев элементов, изготовленных из ферромагнитных сплавов.
Внутреннее устройство и принцип действия
Конструкция индукционного теплогенератора представляет собой трансформатор, находящийся в сварном металлическом корпусе. Катушка индуктивности размещена в отдельном герметичном отсеке, который полностью исключает соприкосновение с теплоносителем, который циркулирует в отопительном контуре. Роль вторичной обмотки выполняет труба или сердечник, которые, нагреваясь, передают тепло теплоносителю, протекающему внутри или вокруг вторичной обмотки.
Внимание! Индукционный котёл отопления не имеет нагревательного элемента, в отличие от ТЭНовых теплогенераторов, и растворяющегося электрода, как в электродных агрегатах. Эта особенность конструкции обеспечивает постоянную эффективность отопительной установки независимо от срока её эксплуатации.
Такие агрегаты могут работать как на частоте тока 50 Гц обычной для бытовой сети, так и на токах высокой частоты, которые генерируются специальными преобразователями.
Внимание! Использование токов высокой частоты позволяет уменьшить габариты отопительных установок.
Преимущества и недостатки индукционных теплогенераторов
Как и всё отопительное оборудование, такие устройства обладают как преимуществами, так и недостатками.
Достоинства индукционных отопительных установок:
- В ТЭНовых котлах даже качественный нагревательный элемент склонен к перегоранию. К тому же, в отопительной сети ТЭНы подвержены образованию накипи, которая снижает скорость прохождения теплоносителя или блокирует его. В индук-ом агрегате сердечник изготавливают из стали толщиной 4-5 мм, который не выйдет из строя в ближайшие три-четыре десятилетия. После 5 лет эксплуатации данное оборудование будет отапливать помещения с начальной эффективностью. Устройство на ТЭНах же снизит свою эффективность к этому времени на треть.
- Внутренние микровибрации практически полностью предотвращает образование накипи.
- Индук-ые теплогенераторы позволяют снизить эксплуатационные расходы по сравнению с ТЭНовыми установками почти на треть.
- В конструкции отсутствуют разъёмные соединения. Эта особенность конструкции полностью исключает возможность течи.
- Для работы установки могут применяться любые теплоносители.
- Агрегаты совместимы с другими отопительными системами.
- Они не нуждаются в профилактическом обслуживании ни в отопительный период, ни в межсезонье.
- Оборудование отличается высокой электро- и пожаробезопасностью при эксплуатации.
Согласно отзывам потребителей можно отметить следующие минусы оборудования данного типа:
- высокую стоимость (по сравнению с ТЭНовыми и электродными);
- значительные габаритные размеры.
Рассмотрим наиболее известные марки теплогенераторов данного типа российского производства.
Индукционный котел SAV
Электроустановки SAV производства ООО «Велебит» выпускают трёх классов:
- Серия PROF объединяет модели мощностью 2,5-10 кВт.
- В серию SPEC входят установки мощностью 15-60 кВт.
- Серия SPEC + модульные системы включает агрегаты, мощность которых находится в интервале 100-500 кВт.
Теплогенераторы SAV представляют собой систему труб, на которую надет индуктор, нагревающий сердечник, благодаря электромагнитному полю, тот, в свою очередь, греет теплоноситель.
Индукционные теплогенераторы SAV применяются в следующих системах:
- автономного отопления;
- комбинированного отопления;
- резервного теплоснабжения;
- горячего водоснабжения;
- поддержания требуемой температуры технологических процессов, применяется в проточных и камерных реакторах.
Внимание! Агрегаты SAV могут использоваться для автоматизированного теплоснабжения с возможностью дистанционного управления отопительным процессом.
Примерная стоимость модели мощностью 2,5 кВт – 900 долларов, 10 кВт – 1300 долларов, 60 кВт – 4100 долларов.
Вихревой индукционный котел
Греющий узел вихревых индукционных нагревателей (ВИН) включает:
- магнитопровод,
- первичные катушки,
- теплообменник в виде цилиндра.
Параметры всех элементов подобраны таким образом, чтобы аппарат работал без перегрева в течение длительного периода.
Внимание! Изоляция обмоточного провода катушек пропитывается компаундом «Монолит». В результате этого изоляция приобретает класс «Н» по нагреву и способна выдержать температуру до 185 0 С.
Электрические индукционные котлы отопления ВИН предназначаются для обогрева и снабжения горячей водой частных домостроений, загородных коттеджей и дачных домиков. С их помощью возможно отопление многоэтажных многоквартирных зданий, объектов промышленного, общественного и торгового назначения.
Желаемая температура в обогреваемых помещениях задаётся с помощью терморегулятора и поддерживается на требуемом уровне термостатом.
Среди отзывов на индукционные котлы отопления фигурируют жалобы на сравнительно высокие цены, стоит это учесть при подборе оборудования. Так стоимость агрегата ВИН-3 в стандартной комплектации составляет примерно 800-900 долларов.
Индукционные отопительные котлы – это приборы, которые отличаются очень высоким КПД. Они позволяют заметно снизить затраты на электроэнергию по сравнению с традиционными приборами, оборудованными ТЭНами.
Модели промышленного производства недешевы. Однако сделать индукционный нагреватель своими руками сможет любой домашний мастер, владеющий нехитрым набором инструментов. Ему в помощь мы предлагаем подробное описание принципа действия и сборки эффективного обогревателя.
Индукционный нагрев невозможен без использования трех основных элементов:
- индуктора;
- генератора;
- нагревательного элемента.
Индуктор представляет собой катушку, обычно выполненную из медной проволоки, с ее помощью генерируют магнитное поле. Генератор переменного тока используют для получения высокочастотного потока из стандартного потока домашней электросети с частотой 50 Гц.
В качестве нагревательного элемента применяется металлический предмет, способный поглощать тепловую энергию под воздействием магнитного поля. Если правильно соединить эти элементы, можно получить высокопроизводительный прибор, который прекрасно подходит для подогрева жидкого теплоносителя и .
Галерея изображений
Выводы и полезное видео по теме
Ролик #1. Обзор принципов индукционного нагрева:
Ролик #2. Интересный вариант изготовления индукционного нагревателя:
Для установки индукционного нагревателя не нужно получать разрешение контролирующих органов, промышленные модели таких устройств вполне безопасны, они подходят и для частного дома, и для обычной квартиры. Но владельцам самодельных агрегатов не следует забывать о технике безопасности.
Вихревые индукционные обогреватели применяются для отопления и горячего водоснабжения любой жилой площади, включая частные дома, бани, дачи, гаражи, при отсутствии отопления и горячего водоснабжения или их недостаточной эффективности.
Вихревые индукционные обогреватели - принцип работы
Работают на основе физического закона, что вихревые токи возникающие (индуцируемые) переменным магнитным полем нагревают окружающую среду.
В теории. Полый электромагнитный сердечник с индукционной катушкой защищены экранирующей оболочкой от воздействия окружающей среды. При подаче напряжения через клеммную коробку, создается переменное магнитное поле, индуцирующее вихревые токи в катушке сердечника, что приводит к нагреванию металлических систем теплообменной системы. Тепло поступает в систему циркуляции теплоносителя, нагревая его. Температура устанавливается с помощью терморегулятора, а термостат автоматически поддерживает заданную температуру.
На практике. Вихревые индукционные обогреватели это труба, обмотанная проводом, на который подается переменный ток. В трубу, чаще снизу, но можно и с боку, поступает холодный теплоноситель. Вихревые токи, которые создает переменный ток в проводах обмотанных вокруг трубы, нагревает трубу, а, следовательно, и нагревают воду.
class="eliadunit">
Достоинства вихревых индукционных обогревателей
- У ВИН обогревателей очень высокий КПД- 99%;
- Отсутствие накипи при работе ВИН;
- Высокая пожаробезопасность;
- Высокая электробезопасность;
- Возможность использования различных теплоносителей (антифриз, масло, вода);
- Не нужно проведение профилактического межсезонного обслуживания оборудования;
- Неприхотливая и удобная эксплуатация;
- Простой монтаж;
- Экологическая безопасность (отсутствие вредных выбросов);
- Продолжительный срок службы- 25 лет.
Недостатки ВИН обогревателей
- Самый неприятный недостаток это высокая стоимость;
- Необходимость постоянного электроснабжения;
- Повышенная сложность оборудования (субъективно).
Примечание . Самые известные вихревые индукционные обогреватели фирмы Галант. В интернет много вариантов, как самостоятельно сделать ВИН обогреватель.
Приняв решение обогревать свой дом с помощью электроэнергии либо установить дополнительный электрический источник тепла, домовладельцы задаются вопросом, - отопитель какого типа задействовать? Здесь выбор невелик, на рынке предлагаются электрические теплогенераторы трех типов: ТЭНовые, электродные и вихревые (индукционные). Последние представляют наибольший интерес, поскольку декларируются производителями в качестве нового и самого экономичного оборудования. Появились индукционные котлы сравнительно недавно, поэтому стоит изучить их подробнее.
Устройство вихревого индукционного котла
В действительности данное техническое решение далеко не ново, явление электромагнитной индукции, за счет которой функционируют электрические индукционные котлы отопления, открыто М. Фарадеем в далеком 1831 году. Просто благодаря современным материалам и технологиям явление взято за основу и реализовано в водогрейных установках относительно недавно.
Нагревание воды происходит за счет вихревых токов (токи Фуко), появляющихся в сердечнике катушки. Образуются они под воздействием переменного электрического поля, создаваемого витками катушки переменным током частотой 50 Гц. Сердечник выполнен в форме трубы, через нее и протекает теплоноситель при нагреве. По сути, аппарат представляет собой индукционный преобразователь электрической энергии в тепловую с эффективностью порядка 98%. Диаметр провода, из которого выполнена катушка, количество витков и размеры сердечника рассчитаны таким образом, чтобы нагревать воду до максимальной температуры 95 ºС и при этом не допустить перегрева обмотки.
Водонагреватели типа «ВИН»
Сердце агрегата – это катушка, состоящая из большого количества витков изолированного провода, и помещенная вертикально в цилиндрический корпус в виде сосуда. Внутрь катушки введен стержень из металла. Корпус сверху и снизу герметично закрыт приваренными крышками, наружу выведены клеммы для присоединения к электрической сети. Внутрь сосуда через нижний патрубок поступает холодный теплоноситель, которым заполняется все пространство внутри корпуса. Нагретая до необходимой температуры вода уходит в систему отопления через верхний патрубок.
В силу своей конструкции при подключении к сети теплогенератор постоянно работает на полную мощность, так как снабжать отопительную установку дополнительными устройствами регулировки напряжения нерационально. Гораздо проще использовать циклический подогрев и задействовать автоматику отключения / включения с датчиком температуры воды. Нужно только выставить необходимую температуру на дисплее выносного электронного блока и он будет производить нагрев теплоносителя до этой температуры, отключая водогрейный индукционный элемент при ее достижении. По истечении времени и остывании воды на несколько градусов автоматика снова включит нагрев, этот цикл будет повторяться постоянно.
Поскольку обмотка теплогенератора предусматривает однофазное подключение с напряжением питания 220 В, отопительные агрегаты индукционного типа не производятся с большой мощностью. Причина – слишком большая сила тока в цепи (свыше 50 ампер), под нее потребуется прокладка кабелей большого сечения, что само по себе очень дорого. Чтобы нарастить мощность, достаточно заключить три водогрейных установки в каскад и применить трехфазное присоединение с напряжением питания 380 В. К каждому аппарату каскада подключить отдельную фазу, на фото показан подобный пример работы индукционного отопления.
Конструктивные особенности нагревателей типа «Сибтехномаш»
Используя тот же эффект электромагнитной индукции, другое предприятие разрабатывает и производит водогрейные аппараты несколько иной конструкции, заслуживающей внимания. Дело в том, что электрическое поле, создаваемое многовитковой катушкой, имеет пространственную форму и распространяется от нее во все стороны. Если в агрегатах «ВИН» теплоноситель проходит внутри катушки, то устройство индукционного котла «Сибтехномаш» предусматривает спиралевидный теплообменник, находящийся снаружи обмотки, как показано на рисунке.
Обмотка создает вокруг себя переменное электрическое поле, вихревые токи нагревают витки трубы теплообменника, в которых движется вода. Катушки со змеевиками собраны в каскад по 3 штуки и прикреплены к общей раме. Подключение каждой из них осуществляется к отдельной фазе, напряжение питания — 380 В. Конструкция «Сибтехномаш» имеет несколько преимуществ:
- индукционные нагреватели имеют раздельную разборную конструкцию;
- в зоне действия электрического поля находится увеличенная площадь греющей поверхности и большее количество воды за счет спиральной схемы, что повышает скорость нагрева;
- трубопроводы теплообменника доступны для промывки и обслуживания.
Невзирая на отличия в конструкции теплогенератора, эффективность его работы составляет 98%, как и в нагревателях типа «ВИН», это значение КПД декларирует сам производитель. Долговечность агрегатов в том и другом случае определяется работоспособностью катушек, а точнее, сроком службы обмотки и электроизоляции, этот показатель заводы – изготовители устанавливают в пределах 30 лет.
Преимущества и недостатки
Реальные достоинства, которыми обладают индукционные котлы для отопления дома или производственного здания, заключаются в следующем:
- Высокая, как и у всех водогрейных установок, эффективность работы, находящаяся в пределах 97-98%.
- Долговечность, обусловленная отсутствием движущихся частей и простотой конструкции.
- Малые габариты, позволяющие поместить отопительное оборудование в помещение любых размеров.
- Высокая скорость нагрева теплоносителя и отсутствие инерции при его отключении.
- Комфорт при эксплуатации, индукционный электрокотел не требует к себе постоянного внимания хозяина дома, а частота его обслуживания целиком зависит от качества применяемой в системе воды.
Вихревые нагреватели поставляются с комплектами автоматики управления, что дает возможность связать теплогенераторы с другими климатическими системами дома.
Нагреватель в разрезе
Есть у данного оборудования и недостатки. Главный из них – высокая стоимость, особенно у теплогенераторов типа «Сибтехномаш». Если использовать эти агрегаты для промышленных целей вполне приемлемо, то индукционное отопление частного дома может оказаться неоправданно дорогим.
Опыт практического использования вихревых нагревателей домовладельцами и обслуживающим персоналом сервисных компаний пока что не слишком обширен, но на данный момент существенных нареканий на оборудование нет.
Мифы об индукционных котлах
Один из самых популярных мифов создают торговые представители, продающие индукционные электрические котлы. Суть в том, что эти котлы якобы на 20-30% эффективнее прочих нагревательных электроустановок, особенно ТЭНовых. Данная информация не соответствует действительности, поскольку все теплогенераторы, преобразующие электроэнергию в тепло, работают с эффективностью не ниже 96% в соответствии с физическим законом сохранения энергии. Неоспоримым является лишь факт, что ТЭНы разогревают теплоноситель несколько дольше по причине своей многослойной структуры. Вольфрамовая спираль прогревает сначала кварцевый песок, потом материал трубки, а потом уже воду. При этом энергия никуда не теряется, а КПД ТЭНового агрегата составляет 98%, как и вихревого.
Пример системы отопления
Другой миф гласит о том, что индукционный электрический котел совсем не требует обслуживания, поскольку переменное магнитное поле не дает отложениям оседать на греющих элементах. Этот вопрос зависит от качества воды и накипь на сердечнике катушки появляется точно так же, как и в ТЭНовых нагревателях, если теплоноситель не обессолен. Поэтому хотя бы 1 раз в 2 года сам теплогенератор и система отопления должны проходить процедуру промывки.
Вопреки заверениям продавцов, водонагреватель нельзя ставить в любом помещении. Причины две: опасность поражения током и наличие электромагнитного поля вокруг аппарата. Его лучше поместить в техническом помещении с ограниченным доступом (котельной).
Заключение
Отопительные установки, использующие для нагрева вихревые токи, действительно обладают многими достоинствами, особенно среди них привлекают скорость нагрева, компактность и долговечность. Насколько эти преимущества оправдывают высокую стоимость изделия – решать придется каждому домовладельцу в индивидуальном порядке.
