Индукционные обогреватели для дома. Индукционные или тэновые котлы отопления для частного дома — сравнение и что лучше
Оказывается этот загадочный обогреватель ВИН устроен очень просто и его легко можно собрать прямо у себя дома. Рассмотрим вкратце принцип действия.
В основу работы таких нагревателей положен разогрев токопроводящих материалов токами Фуко, которые индуцируются высокочастотным магнитным полем. Полученная тепловая энергия забирается теплоносителем (вода, масло и т.п.) и используется, например, для обогрева помещения.
Как видите, ничего сложного. А теперь давайте посмотрим, как мне удалось реализовать все это на практике.
Чтобы не создавать ненужных сложностей, я решил использовать готовый с величиной сварочного тока 15А (у меня был образец с возможностью плавной регулировки тока). Можно взять, конечно, и помощнее. Все зависит от требуемой мощности обогревателя. Так как я всего лишь проводил эксперимент, то взял тот высокочастотный инвертор, который был в наличии.
В качестве материала, который будет нагреваться в высокочастотном поле, я решил использовать куски толстой стальной проволоки. Смог достать катанку диаметром 7 мм и покусал ее на отрезки примерно по 5 см. Если все делать на века и для себя, то можно раздобыть обрезки нержавейки, хотя если контур отопления будет всегда заполнен, то это необязательно. Даже обычное железо не будет ржаветь.
В качестве участка трубопровода, где вода будет разогреваться, я решил использовать толстую трубу из пластика. Внутренний диаметр надо выбрать чуть меньше, чем длина обрезков нашей проволоки. Крепим с одной стороны трубы переходник для соединения с остальной частью системы отопления, закладываем на дно металлическую сетку (чтобы куски катанки не проваливались дальше) и засыпаем внутрь нашу проволоку. Затем точно также закрываем свободный конец трубы вторым переходником. Насыпать надо столько проволочных обрезков, чтобы они там заняли все свободное пространство.
Теперь изготовим саму индукционную катушку: для этого просто обматываем середину нашей пластиковой трубы с обрезками катанки медным эмалированным проводом виток к витку (ПЭВ или подобным). Для моего инвертора достаточно будет 80-90 витков провода диаметром 1.5 мм.
Вот в общем-то и все. Осталось только включить наш девайс в разрыв контура отопления, залить все это дело водой, подключить к обмотке сварочный инвертор и включить насос (для обеспечения принудительной циркуляции воды в системе). Разумеется, крайне не рекомендуется включать инвертор без воды, так как в этом случае наша пластиковая труба гарантированно расплавится от разогретых кусочков проволоки внутри.
Таким образом я за считанные часы из подручных материалов смог собрать действующий вихре-индукционный нагреватель. Он, кстати, весьма экономичен - если верить тому, что говорят, его КПД достигает аж 98-99%!
На этом можно не останавливаться и, в целях дополнительного повышения КПД, организовать охлаждение нашего инвертора тем же теплоносителем из контура отопления. Правда, это имеет смысл лишь в том случае, если сама схема инвертора расположена вне отапливаемого помещения.
Можно также организовать автоматическую регулировку температуры. Для этого необходимо лишь раздобыть терморегулятор и включить его в разрыв линии питание инвертора, а датчик терморегулятора разместить в контролируемой зоне.
Делал все это давно, но пишу об этом только сейчас (по настоятельной просьбе одного товарища), поэтому никакого фотоотчета не будет. Скажу честно, что собрал я только сам нагреватель, никуда его не включал, ничего с помощью него не пытался отапливать. Да у меня и насоса-то не было. Я просто залил внутрь воды и включил устройство. Вода довольно быстро нагрелась до температуры кипения. Так что, как видите, описанная методика изготовления ВИН реально рабочая и в ней нет ничего сложного.
Когда заходит речь об отопительных системах и приборах для обогрева жилого дома, то сразу возникает множество мнений.
Одни утверждают, что лучше газового отопления ничего не существует, другие доказывают эффективность , третьи – никак не нарадуются . Несомненно, все виды отопления имеют свои преимущества, но мы хотели бы обратить внимание на обогрев жилища электричеством.
Главным преимуществом такого вида обогрева является удобство эксплуатации: ведь не нужно заготавливать топливо и постоянно очищать оборудование от продуктов сгорания. Некоторые скептики, читая эти строки, резонно могут заметить: а как же быть с постоянным подорожанием электроэнергии? Куда же тогда девается эффективность электрического оборудования для отопления?
Смело можно ответить: в последнее время набирает популярности вихревый индукционный нагреватель, который создан на основе передовых современных технологий. Стоит также отметить, что расходы на этот вид электрического отопления значительно сокращены. (Об особенностях индукционного отопления читайте ).
Поэтому, в этой статье мы подробно расскажем, что собой представляет вихревый индукционный нагреватель (сокращенно – ВИН), а также опишем все его преимущества и недостатки.
Конструкция
Вихревый индукционный обогреватель представляет собой прибор, в котором для подогрева теплоносителя используется энергия электромагнитного поля.
Иначе говоря, ВИН преобразует этот вид энергии в тепловую.
Этот вид индукционного котла состоит из следующих конструктивных частей:
- Нагревательный элемент, как правило, представлен в виде металлической трубы, которая помещается в электромагнитное поле.
- Индуктор, который является генератором электромагнитного поля. Обычно он представлен в виде цилиндра, состоящего из витков медной проволоки.
- Генератор переменного тока. Этот узел отвечает за преобразование обычной электроэнергии в высокочастотный ток.
Принцип работы ВИН
Принцип индукционного нагрева Алгоритм функционирования вихревого индукционного нагревателя заключается в следующих последовательных действиях:
- генератор образует высокочастотный ток и подает его на индуктор;
- индуктор, принимая этот ток, создает возле цилиндрической катушки электромагнитное поле;
- нагревательный элемент, который находится внутри катушки из медной проволоки, разогревается с помощью вихревых токов, которые созданы электромагнитным полем;
- теплоноситель, который находится внутри нагревательного элемента, одновременно с ним разогревается, и непосредственно подается к радиаторам отопления.
Важный факт: весь процесс работы ВИН происходит практически без энергетических потерь.
Преимущества и недостатки
Согласно отзывам владельцев ВИН, использование нагревателя этого вида имеет целый ряд достоинств, к которым можно отнести следующие важные моменты:
Для большей убедительности преимуществ этого вида котлоагрегата, приведем для примера технические характеристики нагревателя модели ВИН-15:
Трудно не согласиться, что это достаточно позитивные характеристики котла этой модели.
К основным негативным моментам использования вихревого индукционного нагревателя можно отнести следующее:
- электромагнитное поле разогревает не только теплообменник, но и все окружающие предметы, в том числе и человеческие ткани;
- если в поле действия электромагнитного поля окажется ферромагнитное изделие, то это неминуемо будет приводить к перегреву котла из-за дополнительного намагничивания;
- высокий уровень теплоотдачи создает риск детонации ВИН от перегрева.
Важный момент: человеку не стоит долго находиться возле индукционного нагревателя!
Совет специалиста: чтобы не допустить детонации, можно дополнительно установить датчик давления.
Как видим, недостатков индукционного котла гораздо меньше, чем преимуществ. Их вполне можно сократить, если придерживаться вышеуказанных рекомендаций. В этой статье мы подробно изложили все аспекты использования вихревого индукционного нагревателя. Надеемся, что наша информация поможет вам при установке ВИН в вашем доме.
Смотрите видео, в котором показаны особенности работы вихревого индукционного нагревателя ВИН, а также отзывы об этом оборудовании:
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.
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.
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.
