Самодельные индукционные котлы отопления

Экология потребления. Дом: Явление возникновения электромагнитной индукции состоит в создании индуцированного тока при действии на него переменного магнитного поля катушки. Тепловое действие полученного потока используется для нагрева теплоносителя

В условиях энергетического кризиса и постоянного повышения цен на энергоносители, приходится искать новые возможности обогрева помещений при минимальных затратах. Разработанная еще в середине 19-го столетия и не нашедшая тогда широкого применения в быту технология индукционного отопления становится популярной благодаря своей экономичности и доступности.

Принцип нагрева

Явление возникновения электромагнитной индукции состоит в создании индуцированного тока при действии на него переменного магнитного поля катушки. Тепловое действие полученного потока используется для нагрева теплоносителя.

Если в замкнутый контур (индуктор), состоящий из нескольких витков, поместить предмет из электропроводящего материала, и пропустить через него высокочастотные токи, в витках образовывается электромагнитное поле, создающие вихревые токи, нагревающие находящийся в них предмет. На интенсивность нагрева оказывают влияние несколько параметров:

• при увеличении мощности магнитного поля растет сила нагрева;
• зависимость от магнитных свойств сердечника;
• расстояние от индуктора до предмета.

Не менее важно правильно подобрать рабочую частоту преобразователя, которая влияет на глубину проникновения тепла в сердечник, то есть точки, где плотность тока падает до 37%. Этот показатель увеличивается с ростом частоты.

Чтобы использовать это явление на практике, необходима установка, состоящая из катушки, создающей электромагнитное поле, и теплообменного элемента, нагревающегося под его действием.

Дальнейшая теплоотдача расходуется на повышение температуры теплоносителя.

Оборудование, использующее принцип электромагнитной индукции, широко применяется в металлургической промышленности в тигельных печах, и становится все более популярным в бытовых приборах – кухонных индукционных плитах и котлах отопления.

Метод работы и конструкция индукционного нагревателя

Индукция является физическим явлением, которое основана на вихревых токах. Их еще в свое время открыл и изучал французский физик Фуко. Электрокотел индукционный для отопления использует в своей работе токи Фуко, работающие по методу той самой электромагнитной индукции. На катушке появляется переменное напряжение, создается магнитное поле, которое вызывает возникновение вихревых токов, нагревающих сталь. Вода нагревается в теплообменнике и, работая в системе, отапливает помещения в коттедже.

Электрокотел для отопления частного дома индукционный состоит из следующих деталей:

• теплообменника;
• клеенного бокса;
• катушки индуктивности;
• ящика управления;
• проводников;
• входной и выходной патрубки.

Для комфорта использования системы в его конструкции могут быть дополнительные детали. Котел такого вида состоит из катушки индуктивности, которая скрывается в маленьком, но очень тяжелом корпусе из железного сплава. Вместо теплообменника в некоторых системах устанавливается простая металлическая трубка с источником тепла. Но наличие теплообменника увиливает расстояние теплоотдачи.

Подобная система имеет высокий уровень надежности, стабильности, так как индукционная катушка прочно закрывается в уплотненном корпусе, не соприкасаясь с теплоносителем. Появление пробоин в витках невозможно, так как их не накручивают очень плотно, и вдобавок они покрываются особым изолирующим средством. Все это упаковано в массивный корпус, что позволяет пучить длительный срок использования. Производители дают гарантию до 10 лет, но продавцы утверждают, что электрокотел с индуктором может прослужить 30 лет без технического обслуживания.

Подключение индукционного электрокотла

Преимущества и недостатки такого оборудования

Определяясь с видом отопительных приборов, в первую очередь необходимо найти их сильные и слабые стороны. К явным достоинствам индукционных котлов можно относить следующие качества:

Индукционная плита

• Высокий КПД, достигающий 98%;
• Снижение затрат на отопление до 30% ;
• Надежность оборудования, обусловленная отсутствием в нем нагревательных элементов;
• Повышенная степень электро и пожаробезопасности;
• Возможность использования теплоносителя любого типа;
• Большой диапазон получаемых параметров;
• Отсутствие накипи;
• Надежность и безотказная работа в течение длительного времени.

Главными недостатками таких приборов, ограничивающими их применение, всегда были слишком высокая цена, большие размеры и вес, а также сложность регулировки. В последнее время индукционные аппараты стали более компактными, а доступными их может сделать сборка своими руками.

Какой обогреватель лучше использовать?

Принцип индукционного нагрева уже много лет применяется в промышленности. Популярны такие приборы на сталелитейном производстве, при изготовлении электросварных труб, для термической обработки, улучшения и закалки металлов, в сварочных аппаратах. В последнее время разнообразные модели производятся и для бытового отопления.

Нагрев воды

Благодаря интенсивному нагреву теплоносителя можно установить проточное оборудование для горячего водоснабжения, использующее теплотворную способность сил индукции.

Состоит такой прибор из преобразователя, создающего магнитное поле, и трубы с водой, выполняющей роль сердечника.

Тепло в системе отопления

Любой электрокотел является наиболее экологичным и удобным средством обогрева для частного дома.

Но привычное использование ТЭНов приводит к большим эксплуатационным затратам, заставляя искать альтернативные способы получения тепла. Ситуацию исправит индукционный котел, имеющий минимальное потребление электроэнергии.

Установив достаточно простой аппарат, вихревой индукционный нагреватель, на трубу водяного отопления, можно получить оптимальный вариант, сочетающий небольшие платежи за топливо с эффективным обогревом.

Принципиально конструкция идентична водонагревателю, только в качестве сердечника используется труба, входящая в отопительный контур.Индукционный котел отопления

Скорость нагрева теплоносителя в ВИН значительно выше, чем в других электрических аппаратах, а нагревается вся площадь, соприкасаемая с прибором, что позволяет получить значительную экономию ресурсов.

Как все современные котлы, индукционный имеет в комплекте насос, систему датчиков и пульт управления, позволяющий выбрать необходимый режим.

Обогрев помещений

Еще один простой и надежный способ отопления предполагает использование двух устройств, индуктора и индукционной плиты, подключенных к аккумулятору. Такая конструкция может использоваться в работающей системе вместо традиционного котла. Инвертор создает магнитное поле, которое действует на плиту с установленным на нее кожухом из магнитного материала. Именно через него пропускаются трубы.

Очень важно, чтобы контур был изготовлен из немагнитного материала, иначе вихревые токи будут разноситься по всей системе, что негативно скажется на КПД. Для небольшого дома будет обеспечено достаточное отопление индукционной плитой мощностью 2000 Вт.

Самодельное отопление

Одна из последних разработок – использование для отопления инвертора от сварочного аппарата. На трубу наматывается несколько витков из провода, внутрь помещается медная стружка. Вся эта конструкция подключается к небольшому инвертору.

Конструктивные характеристики двух видов котлов

Перед покупкой индукционного электрического котла для автономного отопления дома нужно понять, какой тип устройства наиболее оптимальный в вашей ситуации. Есть два вида электрических котлов на базе вихревых токов, применяемых для нагрева источника тепла, – SAV и ВИН – они имеют характерные отличия между собой:

1. электрокотел SAV не нуждается в инверторе для бесперебойной работы. В такой ситуации напряжение из сети в 50 герц попадает прямо на катушку. В итоге вторичная обмотка, которая заключается в системе металлических труб теплообменника, греется токами Фука, моментально нагревая воду. Теплоноситель с помощью циркуляционного насоса передвигается по контуру отопительного устройства вынужденно. Индукционные котлы SAV предназначены для напряжений в 220В и 380В. Устройство, которое имеет мощность 2,5 кВт, греет помещение площадью до 30 метров квадратных. Купить данное оборудование вместе с автоматикой и блоком управления можно за 31 тысячу рублей;
2. индукционные электрокотлы отопления ВИН. Данные модели улучшенные, и для их работы необходим особый инвертор, который трансформирует частоту электрической сети. Такое технологическое решение позволяет произвести конструкции легкими. Теплообменник создается из ферромагнитного сплава, а магнитопроводом и вторичной обмоткой являются сердечник и корпус оборудования. Данный котел имеет мощность 3 кВт и легко отопит помещение площадью 40 квадратных метров. Электрический котел ВИН с полной комплектацией обойдется в 40 тысяч рублей.

Рекомендуем: Как работает индукционный котел отопления Миратрон?

От чего зависит экономность системы

Затраты при использовании индукционных котлов на 30% меньше, чем при отоплении ТЭНовыми. В первую очередь это достигается за счет простоты конструкции и правильного монтажа. Важным фактором является и тот факт, что для нагревания воды в контуре не требуется прогрева других элементов, а сам аппарат используется как нагреватель.

При разумном выборе автоматики можно регулировать мощность котла в зависимости от изменения внешних факторов. Аппарат должен начинать работу с пониженной мощности, которая будет увеличиваться по мере нагрева.

Для экономной работы оборудования необходимо, чтобы входящие в систему элементы соответствовали некоторым требованиям:

• использовались любые радиаторы, кроме чугунных;
• автоматика была современной и обеспечивала точность регулировки;
• монтаж был произведен в соответствии с инструкцией.

Монтаж аппарата

Для эффективной работы индукционный котел должен монтироваться в закрытую систему отопления, причем располагать его следует строго вертикально. Подключив вход и выход прибора к контуру, и переключив поток теплоносителя через установленный аппарат, можно получить надежный и недорогой нагрев. Причем в качестве рабочей жидкости может использоваться любое вещество:

• обычная вода;
• антифриз;
• особый тосол для систем отопления.

Особого внимания заслуживает место расположения такого котла. Не стоит крепить прибор ближе 30 см к стене и на расстоянии меньшем, чем 80 см от горизонтальных перекрытий.

К тому же учитывая приличный вес аппарата, стена должна быть достаточно прочной, а крепеж нужно выбрать надежный.

Особенности установки индукционных обогревателей

Индукционные электрические системы отопления должны устанавливаться только с закрытым контуром с мембранным расширительным баком и циркуляционным насосом. Вынужденная циркуляция требуется в первую очередь из-за того, что интенсивный нагрев и малый объем сердечника не дают получить естественный воздухообмен, вода начинает кипеть сразу после создания условий для гравитационной циркуляции.

Рекомендуем: Особенности ремонта котлов отопления

Если индукционный отопительный электрокотел применяется в качестве теплогенератора, тогда нужно применять в контуре пластиковые трубопроводы или отделить металлические трубы от котла установкой пластиковых фитингов. Котел нужно качественно заземлить. Требования по монтажу такие же, как и для всех электрических котлов: от расстояния пола или потолка – 80 см, от стены – 30 см. Установка блока безопасности с манометром, воздушным и предохранительным клапаном считается обязательным, как и для всех крытых отопительных систем. В коттеджах обычно применяется типовая система подсоединения.

Индукционный нагреватель

Монтаж индукционных систем отопления должен выполняться в соответствии с правилами, указанными в техническом паспорте. Устройство должно находиться в вертикальном состоянии, нижний патрубок ввода подсоединяется к обкатке, верхний – к подаче. Для этого должны применяться только металлические или металлопластиковые трубы. Если вы решаете самостоятельно монтировать котел, не забывайте про заземление. Рядом нужно установить группу безопасности ящик управления, на вводе – фильтры и механизм потока.

На момент покупки системы проверьте мощность работы, которая не должна снижаться на момент эксплуатации. Идеальным вариантом будет 60 Вт на 1 метр квадратный. Важно учесть размеры всех помещений. Если у вас слабая теплоизоляция, то необходимо использовать мощный котел отопления.

Последние модели систем могут поддерживать маленькую температуру в не часто применяемых комнатах. Они экономичны благодаря минимальной инерции системы, надежности, стабильности, хорошей автоматике. Такое оборудование устанавливается в качестве дополнительного в коттеджах и для прогрева офисов и торговых площадок.

YouTube responded with an error: The request cannot be completed because you have exceeded your quota.

Похожие записи
• Как работают водогрейные котлы центрального отопления?
• Плюсы и минусы комбинированных котлов отопления газ – электричество
• Как установить индукционный котёл отопления?
• Как работают комбинированные твердотопливные котлы отопления?
• Как работает индукционный котел отопления Миратрон?
• Как сделать водородный котёл отопления?