Принцип работы индукционного котла отопления

Содержание

Характеристики и принцип работы индукционного котла отопления

Принцип работы индукционного котла отопления

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.

Реалии:

  • 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.

Реалии:

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.

Реалии:

  1. Механический износ котлов данного типа невозможен в принципе, поскольку на них нет подвижных деталей.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.

Реалии:

  • 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

Реалии:

  • 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.

Источник: https://gidotopleniya.ru/kotly-i-kotelnoe-oborudovanie/elektricheskie/indukcionnyj-kotel-otopleniya-xarakteristiki-i-princip-3093

Индукционный котел отопления своими руками: 2 варианта конструкций

Принцип работы индукционного котла отопления

Планируя систему отопления на даче, владельцы рассматривают множество технических решений, среди которых – вариант с индукционным котлом. Его установка позволяет экономить электрическую энергию, он не выделяет опасные для жизни вещества, а значит, экологически чист. Есть возможность создать индукционный котел отопления своими руками и убедиться в его преимуществах, например, перед агрегатами, работающими на газе или твердом топливе.

Внутреннее устройство и принцип работы котла

Главное назначение оборудования – создание тепловой энергии из электрической при помощи специального агрегата. В отличие от ТЭНов, индукционные аппараты быстрее увеличивают температуру теплоносителя благодаря абсолютно другой конструкции.

Индукционные котлы эффективно используют в отопительных системах не только частных домов

Теплоносителем традиционно являются вода или антифриз, но иногда применяют и другие жидкости, обладающие необходимым свойством – проводимостью тока

В основе устройства – индуктор (трансформатор), имеющий два вида обмотки. Внутри возникают токи вихревого характера, следующие на виток (короткозамкнутый), который одновременно является корпусом. В результате вторичная обмотка восполняется запасом энергии, которую незамедлительно преобразует в тепло, отдающееся теплоносителю.

Устройство необходимо оснастить двумя патрубками: по одному из них будет подаваться охлажденный теплоноситель, по второму – выходить уже горячий.

Перегрева системы не происходит в связи с тем, что горячая вода постоянно отводится, а вместо нее поступает холодная

Схема котла заводского исполнения аналогична схеме самодельного оборудования

Если разбить принцип работы котла на этапы, получится следующая картина:

  • Вода (или другой теплоноситель) поступает в котел.
  • На внутреннюю обмотку подается электроэнергия.
  • Под напряжением нагревается сердечник, а затем – поверхность.
  • Теплоноситель нагревается.
Читайте также  Двуханодный стабилитрон принцип работы

Самостоятельно изготовленный индукционный котел, как правило, имеет простую конструкцию, поэтому он редко выходит из строя. Благодаря вибрации, которая сопровождает работу агрегата, исключено появление накипи, также являющейся частой причиной поломок. По такому же принципу работает заводское устройство:

Вариант #1 — Пластиковые трубы+сварочный инвертор

Имея некоторые знания в области физики и владея кусачками, можно собрать элементарную индукционную модель самостоятельно.

Для этого необходимо приобрести уже готовый сварочный инвертор, высокочастотный, с плавной регулировкой тока и мощностью 15 ампер, хотя для обогрева лучше выбрать более мощный аппарат. Катанка из нержавеющей стали или просто отрезки стальной проволоки подойдут в качестве нагреваемого элемента. Длина отрезков – около 50 мм, при диаметре 7 мм.

Медную проволоку можно приобрести в магазине. Обмотку со старых катушек лучше не использовать

Корпус (основа индукционной катушки) будет одновременно частью трубопровода, поэтому для его изготовления подойдет пластиковая труба, обязательно с толстыми стенками, внутренний диаметр которой немного менее 50 мм. К корпусу крепят два патрубка для поступления холодного и отдачи нагретого теплоносителя.

Внутреннее пространство полностью заполняют отрезками проволоки, с обоих концов закрыв металлической сеткой, чтобы они не рассыпались. Индукционная катушка изготавливается следующим способом: вокруг уже готовой пластиковой трубы аккуратно наматывают эмалированный медный провод – примерно 90 витков.

Самодельное устройство необходимо подключить к сети. Из установленного трубопровода вырезают участок трубы, а вместо него ставят самодельный индукционный котел. Его соединяют с инвертором и запускают воду.

Индукционный отопительный котел располагается вместе с остальным оборудованием — в бойлерной

Важно заметить, что индукционные котлы отопления работают только при наличии в системе теплоносителя, без него пластиковый корпус расплавится.

Вариант #2 — конструкция с трансформатором

Для изготовления данного агрегата потребуется аппарат для сварки, а также трансформатор (трехфазный) с возможностью фиксации.

Необходимо сварить две трубы так, чтобы они в разрезе были похожи на бублик

Данная конструкция выполняет и проводниковую, и нагревательную функции. Затем наматывают обмотку, прямо на корпус котла, чтобы он работал более эффективно, несмотря на малый вес и размеры. Схема нагрева теплоносителя стандартна: он получает тепловую энергию при контакте с обмоткой.

Как и более простой вариант, сложная модель оборудуется двумя патрубками – для входа холодного теплоносителя и выхода нагретого

Наличие защитного кожуха поможет исключить потери тепловой энергии. Кожух также можно сделать самостоятельно.

Особенности установки и эксплуатации

Для монтажа индукционной установки подходит отопительная система закрытого типа, в состав которой входит насос, создающий принудительную циркуляцию воды в трубах. Распространенные пластиковые трубопроводы также подходят для установки самостоятельно изготовленного котла.

При монтаже следует соблюдать безопасные расстояния до ближайших предметов: до других приборов и стены – 300 мм и более, до пола и потолка – 800 мм и более. Около выводного патрубка разумно разместить группу безопасности (манометр, клапан сброса воздуха).

Заземление – еще одно обязательное условие установки индукционного котла.

Смастерив индукционный котел своими руками, в скором времени можно увидеть результаты своих трудов: он будет исправно работать длительное время, не уступая заводскому исполнению. Сложный в изготовлении, но экономичный в использовании, он не требует дополнительного обслуживания, главное – соблюдать условия эксплуатации.

Источник: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/kotly/indukcionnyj-kotel-svoimi-rukami.html

Индукционные электрические котлы: подробное описание, принцип работы, недостатки

Принцип работы индукционного котла отопления

Идея использовать электромагнитную индукцию для выработки тепла не нова. Уже давно известны индукционные электроплиты. Не стали исключением котлы отопления и использование электромагнитной индукции для выработки тепла нашли воплощение в индукционных электрических котлах.

Как работает индукционный котел отопления

Вспомним физику школьной программы. Если в переменное электромагнитное поля, поместить ферромагнитный проводник, то энергия электромагнитного поля необратимо перейдет в тепловую энергию этого проводника. Физика процесса описывается двумя законами Максвелл и законом Ленца-Джоуля, которые здесь нас не интересуют.

То есть если через катушку (индуктор) пропустить переменный ток, то электрическая энергия индуктора, бесконтактно перейдет в тепловую энергию проводника, помещенного в поле катушки. После чего проводник можно использовать как нагревательный элемент системы отопления.

В данном принципе важно слово «бесконтактно». То есть, в данной системе нет потерь на сопротивление контактных групп и проводов. Именно поэтому, индукционные электрические котлы считаются самыми экономичными (очень высокий КПД).

Конструкция индукционного котла

По сравнению с другими конструкциями отопительных котлов, конструкция индукционного котла максимально проста. В конструкцию входят следующие основные части:

  • Элемент, создающий переменное электромагнитное поле (катушка);
  • Теплообменник(и). Ими выступают сердечник катушки и часть корпуса;
  • Электрический шкаф, в котором сосредоточено управление котлом;
  • Подводящие проводники и патрубки на вход и выход теплоносителя.

Остальные элементы котла зависят от фирмы производителя и не имеют принципиального значения для работы.

 По конструкции, а вернее по простоте конструкции, индукционные электрические котлы ближе всего к электрическим ТЭН котлам. С ними и сравним их далее.

Сравниваем индукционный котел и ТЭН котел

Индукционный и ТЭН котлы являются однотипными, электрическими котлами отопления, то есть котлы, в которых электрическая электроэнергия преобразуется в тепловую. Сравнивая их можно сказать:

  • У обоих котлов высокие КПД стремящиеся к 100%;
  • Стоимость нагрева теплоносителя, одинакова;
  • ТЭН котлы дешевле;
  • Индукционные котлы проще в эксплуатации и надежнее.

Вместе с тем у индукционного котла есть существенные преимущества:

  • На нагревательном элементе не образуется накипь;
  • Можно использовать практически любой теплоноситель, а не только воду;
  • Они работают бесшумно и не требуют специально оборудованной комнаты.

Мощности индукционных котлов

Обычно, индукционные котлы выпускаются сериями со следующим разделением по мощности:

  • Мощностью 2,5–10 кВт (напряжение питания 220В/380В, частота тока 50 Гц)
  • Мощностью 15–60 кВт (напряжение питания 380В, частота тока 50 Гц).

Начиная с мощности 5-7 кВт, для питания котла необходима трехфазовая электрическая сеть 380±3% Вольт.

Стоит отметить размеры индукционных котлов. Так котел SAV мощностью 10кВт имеет внешние габариты (высота×диаметр) 1000×121 мм и весит такой котел без системы управления 70 кг.

Как вы уже поняли из размеров, внешний вид индукционного котла это крупный металлический цилиндр или несколько цилиндров. Смотрим фото.

Система управления котлом

Как правило, производители поставляют вместе с котлом систему управления. По сути это собранный электрический шкаф со следующим оборудованием.

  1. Реле запуска;
  2. Терморегулятор (электронный);
  3. Термопара (датчик температур);
  4. Автоматы защиты;
  5. Блок экономии реактивной мощности
  6. Защита от скачков напряжения

Для котлов от 7 кВт

  1. Радиатор реле запуска с вентилятором
  2. Тепловое реле от перегрузки.

Монтаж котла – общие замечания

  • Для работы индукционного котла необходима выделенная группа электропитания с сечением подведенного кабеля соответствующим мощности котла. Выбор сечения осуществляется по следующей таблице;
  • Устанавливаются ИК только вертикально;
  • В системе отопления, где работают индукционные котлы, обязательна установка циркуляционного насоса;
  • От корпуса котла до ближайших предметов расстояние не должно быть меньше: 300 мм с боку и 800 мм сверху и снизу.

Вывод

Индукционные котлы удобны, надежны и неприхотливы в эксплуатации. Однако стоимость их высока и ценник начинается от 45000 рублей для котла 2,5 кВт. В подтверждении ценник котлов SAV. При таких ценах срок рентабельности 5-7 лет.

©Obotoplenii.ru

Материалы по теме

  • Назад на главную
  • сайта

Источник: https://obotoplenii.ru/elektricheskie-kotly/induktsionnye-elektricheskie-kotly-podrobnoe-opisanie-printsip-raboty-nedostatki

Как сделать индукционный котел отопления для дома своими руками

Принцип работы индукционного котла отопления

Технологии, по которым сконструирован и работает индукционный котел, помогают снизить затраты на электричество. Сделать его можно самостоятельно. Для этого следует предварительно изучить принцип работы и подготовить нужные материалы для сборки агрегата. Есть разные виды самодельных индукционных нагревателей. Мастера в автосервисах используют свойства явления индукции для ремонта машин.

Индукционный котел в системе отопления

Как устроен индукционный котел ↑

Принцип действия котла с индукционной катушкой основан на преобразовании электрической энергии в тепловую.

Катушка индуктивности находится в герметичном металлическом корпусе — сердечнике, который накаляется под воздействием токов Фуко. Магнитная напряженность и наводимые вихревые токи усиливаются путем преобразования тока сети 50 Гц в высокочастотный перед тем, как он поступает на первичную обмотку индукционной катушки. Это позволяет увеличить температуру нагрева.

Устройство и принцип работы

Теплообменник представляет собой лабиринт с утолщенными стенками. Такая форма позволяет лучше нагревать теплоноситель из-за увеличения площади теплоотдачи. Корпус и вторичную обмотку в вихревых нагревателях изготавливают из ферромагнетиков для ускорения нагрева теплоносителя. Дополнительная реактивная мощность генерируется катушкой, потому что проводник расположен в переменном поле.

Вода приходит в котел, где прогревается до выставленной температуры при контакте с сердечником, и расходится по трубам и батареям системы отопления. При стремительном нагреве в воде появляются конвекционные потоки. Расширяясь при прогреве, теплоноситель стремится вверх, создается перепад давления. Для небольшого контура этого хватает, если нужно, чтобы жидкость двигалась быстрее, ставят циркуляционный насос.

Нагрев жидкости в индукционном котле

Достоинства и недостатки котлов отопления индукционного типа ↑

Создание системы индукционного отопления сокращает расходы на потребление электроэнергии. У котлов с индукцией много положительных сторон, благодаря которым их стали все чаще устанавливать в домах без газификации. Правда, стоят такие агрегаты недешево.

Индукционный котел с автоматикой

Плюсы использования электрических индукционных котлов ↑

Как и все новинки техники, это оборудование имеет немало преимуществ:

  • С помощью автоматики устанавливается нужный режим температуры жидкости в системе отопления. Датчики температуры и реле поддерживают заданные цифры, это делает индукционные котлы отопления автономными и безопасными.
  • Индукционные котлы могут нагревать любую жидкость — воду, этиленгликоль, масло и другие.
  • КПД всех электрокотлов с индукцией превышает 90%.
  • Простая конструкция делает эти приборы очень надежными. Они могут прослужить до 30 лет при правильной эксплуатации.
  • Благодаря небольшим размерам, необязательно делать отдельное помещение, агрегаты можно легко установить в любой части постройки и самостоятельно ввести в отопительную систему.
  • Из-за постоянной вибрации сердечника и замкнутой системы на нагревателе не образуется накипь.
  • Индукционный котел экономичный. Он включается, только если температура теплоносителя упала. Автоматика доводит ее до заданных цифр и отключает прибор. Все это происходит очень быстро. Работая «вхолостую», он потребляет немного энергии из-за малоинерционности системы.
Читайте также  Принцип работы контактора переменного тока

Прибор не занимает много места

Отрицательные и слабые стороны ↑

Недостатки тоже присутствуют:

  • Высокие цены на эти относительно новые приборы. Львиная доля стоимости заложена в автоматику, но чем лучше она работает, тем больше энергии экономится.
  • Прекращение подачи электроэнергии приводит к отключению отопления в доме. Вариантом решения проблемы является дизельный или бензиновый генератор.
  • Некоторые модели издают сильный шумовой фон при работе. Такие ставят в технических кладовых.
  • Если произойдет прорыв системы, и вода не будет охлаждать сердечник, он расплавит корпус и крепление котла. Если такое случается, отключение проводит автоматика.

Типичная отопительная система

Основные правила безопасной организации индукционного отопления ↑

Разные требования к эксплуатации котлов с индукцией и обычных агрегатов обусловлены их отличиями.

  1. Котел нужно подключать через выделенный кабель, соединенный непосредственно с электрощитком. К этой линии нельзя подключать другие приборы.
  2. При установке электрокотла с индукцией нужно обезопасить электросети в доме и исключить риск возгорания проводки. Для этого характеристики кабеля должны превышать суммарную мощность всех электроприборов в доме на 20%.
  3. Индукционные котлы можно монтировать только в системы теплоснабжения с замкнутым контуром. Чтобы улучшить циркуляцию жидкости устанавливают дополнительный насос.
  4. Если теплоноситель перегреется, в системе возникнет избыточное давление. Для его компенсации устанавливают расширительный бак. Внутренняя температура в индукционном котле может доходить до значения в 110°С.
  5. Для безопасного использования электрокотла с индукцией необходимо установить на него датчики давления и температуры. Если возникнет опасность перегрева теплоносителя и последующего нарушения герметичного контура системы отопления, блок управления котла на основе показателей датчиков отключит отопительный прибор.
  6. Чтобы в процессе использования трубы отопления не провисли и не деформировались, температуру теплоносителя выставляют не выше допустимых значений, которые должны быть предварительно рассчитаны перед монтажом системы.
  7. Для системы отопления в доме необходимо резервное питание. Для этого устанавливают аварийный генератор.

Подключенный к отдельной линии котел с индукцией

Расчет мощности котла для разных помещений ↑

Если вы решили сделать индукционное отопление частного дома своими руками, то, чтобы во всех помещениях было тепло, нужно рассчитать мощность котла. Это же относится и к производственным помещениям.

Мощность индукционных котлов варьируется от 2 до 1500 кВт. Площадь в 10 кв. м. может отопить 1 кВт мощности. Для дома или административного здания ее можно рассчитывать по площади помещения. Цеха, склады и другие помещения должны обсчитываться по объему.

При расчете учитывают и теплопотери здания, хорошо утепленный дом не потребует установки котла высокой мощности, а в производственное здание без должной теплоизоляции понадобится мощный агрегат. Также учтите, что котел не должен постоянно работать на предельных значениях.

Варианты изготовления самодельных водонагревателей ↑

При желании индукционный нагреватель можно собрать дома своими силами. И если для отопления дома такой прибор нельзя назвать идеальным, то для обогрева гаража или хозяйственных построек он вполне сгодится.

Электрическая схема самодельного котла

Виды домашних самоделок ↑

Линейка «хэндмейд» конструкций экономных теплогенераторов постоянно пополняется новыми изобретениями домашних мастеров. Из проверенных вариантов можно выделить следующие:

  • индукционный котел из пластиковой трубы и сварочного инвертора;
  • нагреватель из индукционной плиты;
  • котел из двух труб и трехфазного инвертора.

Возьмите за основу чертежи индукционного котла, своими руками изготовленного другими мастерами. Вам нужно продумать не только расположение составляющих общей системы обогрева, но и непосредственную конструкцию и электросхему. Пример такой схемы на фото.

Сборка водонагревателя из пластиковой трубы ↑

Для изготовления корпуса подготовьте пластиковую трубу с толстыми стенками и внутренним диаметром 5 см. Также понадобится проволока с сечением 7 мм. Запаситесь переходниками для соединения входного и выходного отверстий котла с системой труб отопления. Для питания нужен сварочный инвертор с мощностью от 15 А.

  1. Возьмите пластиковую трубу и на одном конце зафиксируйте мелкоячеистую металлическую сетку, чтобы нагревательные элементы из кусочков проволоки не проваливались.
  2. Тут же приварите переходник для монтажа котла к системе отопления.
  3. Нарежьте проволоку на кусочки длиной от 1 до 6 см.
  4. Уложите получившиеся отрезы в трубу, избегая свободного пространства.

    Заполнение трубы проволокой

  1. Зафиксируйте свободный конец трубы металлической сеткой.
  2. Смонтируйте второй штуцер для подключения к системе обогрева.
  3. Намотайте на трубу от 80 до 90 витков медной проволоки, соблюдая одинаковое расстояние между каждым кругом обмотки.

    Изготовление катушки из пластиковой трубы

  1. Подключите концы обмотки импровизированной катушки к полюсам инвертора сварочного аппарата.
  2. Заизолируйте все электрические соединения.
  3. Подключите нагреватель к отоплению дома так, чтобы вода поступала в импровизированный котел снизу-вверх.
  4. Установите насос для обеспечения круговорота теплоносителя в системе.
  5. Подключите к инвертору терморегулятор для автоматизации работы.

: Сердечник для индукционного котла своими руками

Создание прибора отопления из индукционной плитки ↑

Этот вариант немного сложнее, от вас потребуется умение обращаться с УШМ и сваркой. Перед стартом работы подготовьте квадратную трубу 50х50 из металла толщиной в 2 мм и индукционную плиту.

Обрезанный П-образный профиль

Для нагрева объемного помещения, потребуется модель с большой мощностью.

  1. Разрежьте болгаркой профильную трубу на 5–6 кусков по 50 см, их количество определите по размеру плитки.
  2. Сделайте два отрезка по 25 или 30 см, в зависимости от количества трубок в шаге 1.
  3. Расположите длинные части вертикально и сварите их между собой, хорошо проваривая все стыки.
  4. Короткие заготовки сделайте П-образной формы, отрезав у них один край.
  5. Сделайте общий контур, приварив к ранее сварной конструкции из 5-ти трубок вырезанные профили.
  6. Заварите все имеющиеся отверстия для создания герметичного изделия.
  7. Выполните врезку 2-х штуцеров, через которые будет входить и выходить теплоноситель, расположив их диагонально сверху и снизу. Дополнительно приварите к трубе резьбовые отводы для дальнейшего монтажа в отопительную систему.
  8. Обработайте швы болгаркой, зашлифуйте и покрасьте готовый корпус.
  1. Поставьте аппарат в систему обогрева на заранее подготовленное место.
  2. Установите плиту впритык к задней стенке котла и включите ее.

Такая система потребует обязательной установки расширительного бачка и насоса для постоянного движения теплоносителя.

: Изготовление котла из плиты

Самодельный котел из двух металлических труб и инвертора ↑

Подготовьте две трубы по 500 мм длиной, диаметр первой должен быть 160 мм, второй – 25 мм. Еще понадобится медная проволока, эпоксидная смола, огнеупорная ткань и преобразователь тока.

  1. Закупорьте кусок трубы с меньшим диаметром. Можете надрезать окружность, завернуть внутрь и проварить или надеть наконечник.
  2. В большой трубе сделайте распорные ребра и приварите к ним изготовленную в предыдущем шаге конструкцию.

    Самодельный котел в разрезе

  1. Наварите заглушки с предварительно вставленными в них штуцерами ввода и вывода на большую гильзу.
  2. Зашлифуйте, очистите и обезжирьте получившуюся систему.
  3. Разведите эпоксидную смолу и пропитайте ею огнеупорную ткань.
  4. Оберните трубу тканью и дайте полностью застыть.
  5. На верх и низ котла намотайте по 54 витка медной проволоки на одинаковом расстоянии и покройте весь проводник эпоксидкой.
  1. Обмотайте корпус термоустойчивым скотчем.
  2. Параллельно подключите получившиеся катушки к высокочастотному преобразователю.
  3. Обязательно сделайте защитный кожух, чтобы проводники не повредились.
  4. Установите изделие в отопительный контур.

Подобно ситуации с другими самодельными котлами, потребуется установить насос.

Самодельный индукционный нагреватель в автосервисе ↑

Индукционные приборы применяют не только для обогрева жилья. Они станут хорошими помощниками в нагреве металлов в автосервисе. Чтобы не тратиться на дорогой агрегат, индукционный нагреватель для автосервиса можно сделать своими руками.

С помощью такого нагревателя можно удалить любой клей и приклеенные части с машины и снять антигравийную защиту.

Нагрев болтов и гаек позволяет легко открутить их, вопреки тому, что метизы закисли. Также инверторный нагреватель помогает убирать мелкие вмятины на корпусе автомобиля без повреждения краски.

: Сборка индукционного нагревателя для автосервиса

Современные электрокотлы с индукцией отлично справляются с задачей поддержания тепла в помещении. Индукционное отопление, сделанное своими руками, позволит сэкономить приличную сумму денег. Главным условием долгой и беспроблемной работы самодельных агрегатов является соблюдение требований их правильной эксплуатации и безопасной установки.

Источник: http://strmnt.com/dom/comm/d-heating/indukcionnyj-kotel-otopleniya.html

Индукционный котел отопления – цена, принцип работы, преимущества и факты

Принцип работы индукционного котла отопления

Современные отопительные котлы разрабатываются для разных видов топлива. Считается, что наиболее выгодным в использовании является газовый котел, но только в том случае, если к дому проведен магистральный газ.

Жидкое и твердое топливо требует постоянного контроля над процессом горения, что неудобно и не позволяет надолго отлучаться из дома, а традиционные электрические котлы расходуют много электроэнергии.

Одним их вариантов решения вопроса по отоплению дома может стать индукционный котел, основанный на принципе электромагнитной индукции. Он достаточно эффективен, но имеет некоторые недостатки.

Принцип работы

Конструкция индукционного котла представляет собой сложное для понимания обычного обывателя устройство. В общих чертах можно сказать, что индукционный нагрев обеспечивается за счет создания переменным магнитным полем индуцированного тока, а сам агрегат состоит из:

  • первичного контура – преобразующего электрическую энергию, создающего электромагнитное поле и передающего его на вторичную обмотку;
  • вторичного контура – в виде нагревающегося под действием вихревых токов теплообменника, отдающего полученную энергию теплоносителю, циркулирующему в системе отопления.
Читайте также  Принцип действия микроволновой печи

Индукционный котел имеет электро- и теплоизолированный корпус, а также сердечник, состоящий из двойной стенки вложенных друг в друга ферромагнитных стальных труб и обмотки между ними:

  • в промышленном исполнении – цилиндрической;
  • в бытовом исполнении – тороидальной, отличающейся направлением охвата сердечника.

Холодная вода поступает в электрический котел через патрубок, расположенный в нижней части корпуса. Индуцированный под воздействием магнитного поля ток обеспечивает быстрый нагрев теплоносителя за счет большой площади его соприкосновения с поверхностью теплообменника. А вибрация стенок, вызванная высокими частотами, не допускает, чтобы накипь откладывалась на металлических стенках.

Прогретый теплоноситель, расширяясь, устремляется вверх и далее по контуру – в радиаторы, а на его место поступает новая порция остывшей воды. Таким образом происходит ее циркуляция в закрытой системе отопления.

За счет своей конструкции индукционный электрокотел обеспечивает, в процессе эксплуатации, существенное снижение теплопотерь, что сказывается на его производительности и экономичности.

Следует отметить, что домашние мастера, знакомые с основами физических процессов, самостоятельно изготавливают простейшие индукционные котлы по собственным или размещенным в сети интернет схемам. Конечно, такие устройства обходятся дешевле, но не всегда, к сожалению, оправдывают надежды владельца. Дело в том, что для обеспечения правильной работы индукционного котла, при его изготовлении требуется выполнить расчеты, неправильность которых может привести к заниженной мощности оборудования и неполноценному обогреву дома.

Индукционные котлы в системе отопления занимают более выгодную позицию, по сравнению с ТЭНовым и твердотопливным оборудованием. Они обеспечивают:

  • практически моментальный нагрев теплоносителя;
  • высокий КПД;
  • отсутствие протечек, благодаря надежным разъемным соединениям;
  • минимальное образование накипи;
  • невозможность быстрого износа деталей;
  • эксплуатацию с любыми теплоносителями;
  • установку оборудования в любом помещении;
  • бесшумную работу (без циркуляционного насоса).

Автономный электрокотел отопления индукционного типа безопасен и не требует внеплановых профилактических осмотров. Он не нуждается в постоянной чистке внутренних поверхностей, особом уходе в процессе эксплуатации и профессиональных познаниях. Выход из строя индукционного котла отопления настолько минимален, что производители дают достаточно длительную гарантию на его безотказную работу. К преимуществам бытового оборудования относится, также, отсутствие необходимости специального усиления электропроводки и установки дополнительных генераторов.

Существенным фактором, облегчающим контроль над перепадами напряжения в сети и показателями системы отопления, является комплектация индукционных агрегатов автоматикой, автономно регулирующей выставленные владельцем тепловые режимы.

Но электрические индукционные котлы даже при малых габаритах отличаются большим весом, которым не обладает, к примеру, настенный электрокотел. Также, они создают вокруг себя волновые помехи. Цена оборудования остается высокой, по сравнению с ТЭНовыми и другими традиционными отопительными агрегатами. А еще – индукционные котлы не могут обеспечить плавную регулировку мощности, что также относится к их минусам.

Продавцы и реклама не всегда правы

Практически любой популярный товар обрастает мифами, не всегда подтвержденными реальными фактами. Изготовители и их торговые представители сознательно создают ореол безупречности своему товару, описывая то, что можно поставить под сомнение. И электрические котлы индукционного принципа действия, в этом вопросе, не являются исключением. Попробуем рассмотреть и понять, насколько верны наиболее часто встречающиеся высказывания.

Современная инновационная разработка

На самом деле, о явлении магнитной индукции мир узнал в 1831 году, после того, как многочисленные эксперименты и опыты английского ученого Майкла Фарадея привели его к желаемому результату. Первоначально открытие нашло применение в генераторах, затем в трансформаторах, и только во второй половине ХХ столетия принцип магнитной индукции начали использовать в плавильных печах.

В наше время известный более 180 лет физический принцип производители преподносят как инновационную идею, что является рекламным ходом, заставляющим потребителя обратить внимание на «новинку».

Электрические котлы индукционного типа в своей конструкции не имеют подвижных деталей, поэтому упоминать о механическом износе элементов не имеет смысла. Медная обмотка, установленная на сердечнике, при достаточном сечении не выходит из строя. Даже плохая изоляция не влияет на ее долговечность, так как проволока наматывается с небольшим расстоянием между витками.

Что касается сердечника, то при нагреве он может подвергаться эрозии и постепенному разрушению, но при необходимой толщине его стенок об этой проблеме можно не задумываться.

Индукционный отопительный котел действительно безотказно работает намного дольше ТЭНовых или электродных аналогов. В первом случае, их «слабой» стороной являются электрические нагреватели, имеющие ограниченный срок службы, а во втором – аноды, со временем растворяющиеся в воде.

Нулевая потеря характеристик

Накипь, образующаяся на ТЭНах, вредна для элементов традиционного электрокотла, так как со временем приводит к частичному снижению теплоотдачи нагревательного элемента. В индукционных установках сердечник под воздействием вихревых токов слабо, но вибрирует, не давая известковым отложениям нарастать на его поверхности.

В то же время, мельчайшие пузырьки закипающего теплоносителя с успехом разрушают частицы накипи. В результате, металлические поверхности остаются чистыми, что обеспечивает эффективность работы котла без потери первоначальных характеристик продолжительное время.

Бесшумность

Любой электрический котел при работе не издает громких звуков лишь в том случае, если в системе отсутствует циркуляционный насос. Поэтому бесшумным индукционное оборудование можно назвать только при определенных условиях.

Маленькие габариты

Утверждение верно для бытовых индукционных котлов оптимальной мощности. Им не требуется больших емкостей для катушек, расширительных баков и циркуляционных насосов, устанавливаемых в крайних случаях.

Компактность и бесшумность котлов индукционного типа позволяет устанавливать их в любых помещениях.

Источник: http://semidelov.ru/mar/induktsionnyj-kotel-otopleniya-tsena-printsip-raboty-preimuschest/

Принцип работы и преимущества использования индукционных котлов отопления

Принцип работы индукционного котла отопления

Прекрасной альтернативой дорогостоящему газовому и ТЭНовому обогревательному оборудованию стали индукционные котлы отопления. Их начали применять еще в 80-е гг. в производственных целях. Общебытовые модели появились лишь спустя 10 лет и за долгие годы претерпели много изменений.

Принцип работы оборудования

Упрощенным примером является катушка, закрученная на диэлектрическую трубу, необходимо лишь в середине расположить сердечник. Присоединенная к источнику электроэнергии катушка начнет нагревать стержень. Остается подключить прибор к системе, и индукционный электрический котел отопления будет вырабатывать тепло. Избыточная тепловая энергия от нагретого стержня переносится на теплоноситель, которым может быть двухатомный спирт, масло, вода.

Активное нагревание жидкости формирует конвективные потоки. Разогретый теплоноситель поднимется вверх, мощности хватает на эксплуатацию небольшого контура. В крупнопротяженных системах следует ставить циркуляционный насос.

Отзывы потребителей

•    Такой котел является современной инновационной разработкой на основании физико-технических принципов. На самом деле Майкл Фарадей стал первооткрывателем электромагнитной индукции еще в конце 19 века. В производственном секторе конца ХХ столетия индуктивные печи широко применялись для плавления металлов.

•    Прибор имеет высокую экономичность, позволяющую тратить на 30% меньше электроэнергии в сравнении с другими аналогами. В действительности, каждый обогреватель всю получаемую энергию преобразовывает в тепловую, если не производится механическая работа. КПД бывает и меньше в зависимости от степени распространения тепла от индукционного котла для отопления и площади дома.

•    Уверения в том, что индуктивные аналоги используют минимум электроэнергии, являются хитрым ходом. Закон сохранности энергии непоколебим: на выработку 1 кВт тепла потребуется не менее 1 кВт электричества. Продолжительность нагрева теплоносителя прямо пропорциональна эффективности работы устройства. При этом неизбежны тепловые потери: греется непосредственно катушка, т.к. сопротивление провода выше нулевой отметки. Хотя, такие потери остаются в помещении, а не улетучиваются сквозь дымоходы.

•    Продавцы, ссылаясь на отзывы, утверждают, что индукционные котлы отопления безотказно эксплуатируются более 20 лет, их долговечность несопоставима с электрическими моделями. На деле механическое изнашивание оборудования такого типа изначально невозможно, так как оно не содержит подвижных частей. Обмотка из меди отличается огромным запасом прочности.

При соблюдении условий охлаждения она может работать максимально долго. Повреждения изоляции для него не страшно, поскольку витки накручиваются не вплотную, а через маленькие промежутки. Сердечник в ходе эксплуатации подвержен разрушению под воздействием агрессивных примесей, циклического «нагрева-остывания». Но это явление растянуто во времени на несколько десятков лет.

Согласно схеме индукционный котел отопления содержит в своем составе несколько транзисторов, которые влияют на длительность безотказной работы нагревательных устройств. Фирмы-производители составных элементов дают 10-летнюю гарантию. Но, как правило, они безотказно отрабатывают более 30 лет в зависимости от технологического процесса.

•    Устройства с обычными нагревательными элементами имеют мощностные потери из-за формирования накипи. В индуктивном оборудовании такого явления нет, технические характеристики стабильны долгие годы. В действительности воздействие накипи преувеличено.

Непосредственный известковый слой не обладает большими теплоизолирующими свойствами. К тому же в цикличном водовороте формирование значительного уровня таких отложений маловероятно. Они не могут оставаться на поверхности, систематически вибрирующей под влиянием электромагнитного поля.

При этом на сердечнике постоянно формируются пузырьки воды, разрушающие любую накипь.

Преимущества индукционных систем обогрева

Высокая цена на приборы отопительной системы вынуждает большинство потребителей сделать индукционный котел отопления своими руками. Тщательно ознакомившись с их эксплуатационными и конструктивными особенностями, прибор можно собрать самостоятельно. Основным помощником тут будет схема отопительной обвязки.

При покупке готового оборудования следует отдать предпочтение известным маркам. Одним из вариантов можно считать индукционный котел отопления ВИН. В зависимости от уровня мощности он производится 1- и 3-фазным. Такой прибор эффективно работает в магистралях автоматизированного теплоснабжения, которые контролируются дистанционно.

Источник: https://promplace.ru/kotly-otopleniya/indukzionnyi-kotel-otopleniya-1863.htm