Вихревые индукционные нагреватели ВИН: устройство, плюсы и минусы использования в отопительных системах. Вихревой индукционный нагреватель вин Индукционные обогреватели для дома
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.
Электрические котлы с ТЭНами – наиболее популярные из устройств в своем классе. Последние несколько лет, говоря языком маркетологов, все активнее «раскручиваются» их аналоги, работающие по принципу индукции. Читайте наш обзор индукционных отопительных котлов, отзывы пользователей и делайте правильный выбор.
Вопрос выбора котла для отопления дома зачастую решается доступностью источника нагрева. Электричество, конечно, не самое дешевое топливо, но зато довольно распространенное. Промышленность предлагает 3 вида:
1. ТЭНовые – элемент трубчатой формы разогревает теплоноситель в баке. Главный плюс: производительность до 99 %. В недостатках – малый срок службы основной детали и скорое появление накипи, из-за чего эффективность снижается.
2. Электродные – как ясно из названия, нагревателями выступают электроды. В результате реакции с магниево-кальциевыми солями, растворенными в воде, образуется ток, подогревающий жидкость. КПД – до 98 %, небольшие размеры, но термоноситель надо разбавлять электролитом.
3. Индукционные (вихревые) – теплогенератор, работающий по принципу индукции. Рассмотрим их подробнее.
Устройство электрокотла индукционного типа не отличается сложностью. Имеется система труб из стали, заключенных в медную обмотку – индукционный трансформатор понижающего вида. В процессе образуется электромагнитное поле, нагревающее сердечник с теплоносителем внутри. По утверждению компании вода достигает температуры +70 °С за 7 минут.
Внешний корпус выполнен из прочной стали с термостойким порошковым покрытием. В комплект также включаются инвертор (преобразователь из полупроводникового материала), термостат с внутренним датчиком, блок управления. Монтируется только в закрытых системах независимо от типа термоносителя (вода, тосол, антифриз, масло).
Технические характеристики индукционного котла для системы отопления (бытовая серия):
В интернете часто можно встретить рекомендации народных «Кулибиных» о том, как соорудить индукционный нагреватель своими руками из плитки. Подобные конструкции не выдерживают критики, недолговечны, зачастую опасны для здоровья окружающих, а КПД едва достигает 50 %. Промышленные модели более сложные, безопасные в эксплуатации, при производстве используются совершенно другие материалы.
Достоинства и недостатки
По уверениям изготовителей, использование индукционных отопительных котлов для обогрева дома – это сплошные преимущества при полном отсутствии минусов. Давайте попробуем разобраться, где правда, а где маркетинговый ход.
1. Высокая эффективность. КПД до 99 % характерен для всех видов электрокотлов.
2. Максимальная защита от накипи. Поскольку прямого контакта индукционной обмотки с теплоносителем нет (в отличие от ТЭНа), образоваться накипь может только внутри труб. Но закрытые системы характеризуются стабильно малым количеством солей. То есть отсутствуют предпосылки для формирования отложений.
3. Экономия ресурсов до 35 %. Прежде чем купить котел индукционного типа и установить его, вспомните, его основная задача – преобразование энергии в тепловую. Для выработки 1 кВт по закону сохранения энергии требуется затратить тоже 1 кВт электричества. Разница лишь в скорости нагрева – индукционный агрегат функционирует быстрее примерно на 20-30 %.
4. Полное отсутствие разъемных соединений в конструкции, что исключает вероятность возникновения течи. Не совсем соответствует действительности: котел включает 4-6 комплектующих, соединенных в блок. В стоимость индукционной отопительной системы ВИН включены сам котел в разборном корпусе, шкаф управления, группа безопасности (датчики и реле) и конденсаторов, клапаны сброса давления, комплект контактов для подключения внешних устройств.
5. Высокая степень электро- и пожаробезопасности. Это действительно так, но нужно следить за тем, чтобы не было течи, а количество термоносителя оставалось постоянным. В противном случае прибор очень быстро раскаляется и есть риск взрыва.
6. Не имеет элементов подверженных механическому износу, поэтому срок действия составляет более 30 лет. Во-первых, сердечник долговечный, но лаковая изоляция на первичной обмотке (тороидальной) подвержена старению. Время ее службы – 7-10 лет. Итогом разрушения станет межвитковое замыкание с соответствующими последствиями. Во-вторых, индукционные котлы – относительно новый продукт, не прошедший тестирование временем, утверждение о 30 годах эксплуатации вряд ли является правдивым.
7. Совместимость с другими системами. Можно подключать теплые полы, газовые или дровяные котлы.
8. Не требуют отдельного помещения и вентиляции.
9. Не нуждаются в профилактических работах. Котел – в любом случае оборудование с множеством датчиков, реле, клемм, которые периодически нужно менять, подтягивать. Конечно, по сравнению с газовыми котлами, это незначительно.
Таким образом, большая часть положительных качеств соответствует другим типам электрических агрегатов. Теперь проанализируем недостатки, выявленные за несколько лет эксплуатации.
1. Стоимость. Цена индукционного котла SAV 5 кВт – 40 000 руб. Тогда как ТЭНовый Protherm Skat 6 кВт – 23 000.
2. Значительный вес при небольших габаритах. Поскольку даже самый маломощный агрегат весит от 20 кг, рекомендуется монтировать их на пол либо подвешивать на несущую стену при помощи прочных кронштейнов.
3. Электромагнитное поле генерирует сильные помехи в длинно-, средневолновом и УКВ диапазонах. Хотя производители заявляют, что они не влияют на человеческий организм, сотрудники санитарных и медслужб утверждают обратное. Не зря же в СНиПах зафиксированы нормативы и правила расположения приборов с высоким уровнем излучения.
4. Для работы в системе отопления в доме с 2-3 этажами требуется мощный циркуляционный насос.
Установка индукционного устройства
Система с индукционным котлом оснащается циркуляционным насосом, расширительным баком, запорно-регулируемой аппаратурой (шаровые краны и тому подобное). В частных домах, как правило, используется типовая схема подключения.
Монтаж индукционных котлов производится в соответствии с инструкцией или техническим паспортом. Прибор располагается строго вертикально, нижний патрубок ввода подключается к обратке, верхний – к подающему трубопроводу. Используются только металлические или металлопластиковые трубы.
Если вы решили установить индукционный электрический котел своими руками, не забудьте о заземлении. В непосредственной близости устанавливаются группа безопасности, шкаф управления, на вводе – фильтры, циркуляционный насос и датчик потока.
Обзор индукционных котлов
На российском рынке электрокотлы индукционного типа представлены ЗАО «НПК «ИНЭРА» (брэнд SAV), ООО «Альтернативная энергия» (брэнд ВИН), НПК «Миратрон» (бренд Miratron).
| Модель | Мощность, кВт | Обогреваемая площадь помещения | Размеры, см | Вес, кг | Цена, руб |
| SAV 5 | 5 | 50 | 64х45,5х18 | 43,5 | 40 000 |
| SAV 15 | 15 | 150 | 100х15,9х15,9 | 92 | 62 000 |
| ВИН-5 | 5 | 50 | 67,5х13,3х13,3 | 27 | 30 000 |
| ВИН-15 | 15 | 150 | 67,5х50х29,5 | 75 | 50 000 |
| Miratron А006 | 6 | 70 | 40х160х30 | 50 | 45 000 |
| Miratron А015 | 15 | 170 | 40х160х30 | 80 | 65 000 |
При устройстве качественной системы отопления, предназначенной для обогрева небольших по площади отдельно стоящих павильонов, гаражей, боксов, ангаров и других промышленных помещений нередко возникает ряд трудностей – высокая стоимость первоначальных вложений, которая вовсе исключает устройство «капитальной» системы, сложность обслуживания системы отопления и т.д. Одним из наиболее простых и оптимальных решений можно считать установку вихревого индукционного нагревателя, эффективно справляющегося с вопросами обогрева помещений.
Вихревые индукционные нагреватели «ВИН» применяются при устройстве приточной вентиляции, организации горячего водоснабжения и, собственно, в индукционных системах отопления. Основное отличие от котлов на традиционном топливе состоит в том, что им не требуется сырье для работы, они безопасны для эксплуатации и не имеют вредных выбросов.
Устройство системы отопления с использованием индукционных котлов обладает рядом достоинств:
- Нет необходимости в складировании топлива;
- Не нужно утилизировать отходы;
- Отсутствует необходимость в обслуживающем персонале.
Если провести аналогию между газовыми и индукционными котлами, то последние не только обойдутся дешевле, но и избавят от множества хлопот, связанных с оформлением документов в газовых службах. Создание вихревого индукционного нагревателя существенно расширило сферу использования электронагревателей, которые эксплуатируют не только на промышленных предприятиях, но и в случае организации отопления и горячего водоснабжения частных домов. ВИН имеют довольно продолжительный срок работы, что снижает эксплуатационные расходы из-за отсутствия межсезонного и ежегодного обслуживания систем отопления.
Компактные размеры котла позволяют эффективно использовать площадь помещения, данный тип оборудования характеризуется не только своей высокой надежностью, но и простотой монтажных работ, обслуживания и эксплуатации.
Разница между нагревателем с ТЭНом
Каждый знает, что разогрев спирали ТЭНа возможен при достижении температуры 750°C, которая делает данное оборудование пожароопасным. Ресурс ТЭНовых нагревателей не превышает 9 тысяч часов, при использовании в системе отопления неочищенной воды велика вероятность образования накипи, что может снизить срок службы нагревателя до 1 – 1,5 тысяч часов и привести к снижению КПД до 45-45%.
Вихревые индукционные котлы обеспечивают нагрев теплоносителя до температуры 115°C, при этом температура самого индуктора не превышает 140-150°C. При непрямом нагреве ВИН не снижает своей эффективности, его КПД в процессе эксплуатации остается постоянным – близким к 99%.
Еще одним неоспоримым преимуществом вихревых индукционных котлов является возможность использования практически любой жидкости в качестве теплоносителя, которую можно менять не чаще 1 раза в 10 лет:
- Вода;
- Масло;
- Глицерин;
- Антифриз.
Что касается рабочего ресурса электрического ВИН, то он определяется стойкостью теплообменника по отношению к теплоносителю, обычно этот показатель бывает не ниже 30 лет.
Принцип работы и схема монтажа
Принцип работы ВИН основан на использовании электромагнитного устройства, обеспечивающего нагрев теплообменника в виде трубы, от которого тепло передается теплоносителю. Непосредственно нагреватель состоит из теплообменного устройства, магнитопровода и первичных катушек.
Отсутствие перегрева на протяжении длительной эксплуатации обеспечивается соответствующими параметрами теплообменного устройства, катушки и сердечника. Срок службы индукционного нагревателя напрямую зависит не только от качества теплоносителя, но и от качества изоляции в области обмоточного провода. Как правило, роль изоляции выполняет компаунд «Монолит», использование которого гарантирует оборудованию присвоение класса нагревостойкости «Н», при котором температура нагрева находится в пределах 180-185°C.
Возле каждой из катушек, через которые течет переменный ток, образуется магнитное поле. Попадая в зону действия поля любой электропроводящий материал способствует появлению индукционных токов, обеспечивающих разогрев данного материала.
Если в зоне действия поля окажется ферромагнитный материал, то из-за постоянного перемагничивания он приведет к перегреву.
Форма индуктора и труб, а также конструктивные размеры котла подбираются так, чтобы образующаяся вокруг индуктора в трубах энергия находилась в равновесии с энергией, возникающей из-за перемагничивания данных труб. Это способствует увеличению коэффициента мощности, а, вместе с ним, и КПД вихревого индукционного нагревателя.
Схема монтажа вихревого индукционного нагревателя: 1. Циркуляционный насос 2. Батареи 3. ВИН 4. Мембранный бак 5. Пульт управления 6. Краны Основные особенности автоматического управления индукционными нагревателями сводятся к следующему:
- Все вихревые индукционные нагреватели оснащены автоматической системой управления, позволяющей устанавливать контроль и программировать работу нагревателя
- Для монтажа и обслуживания ВИН не нужен высококвалифицированный персонал
- Нагреватель можно подключить к действующей системе горячего водоснабжения или отопления
- Эксплуатация вихревого нагревателя позволяет каждому пользователю не только автоматизировать процесс, но и обеспечить независимость в получении из внешних источников горячей воды и тепла
- Индукционный котел не вызывает шума во время работы
Все эти очевидные достоинства позволили вихревому индукционному нагревателю стать популярным среди оборудования, предназначенного для организации отопления и горячего водоснабжения отдельно стоящих построек.
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.
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.
