Индукционный котел отопления: виды конструкций, устройство и принцип работы, монтаж и эксплуатация + схемы, чертежи и отзывы владельцев

Сегодня поговорим с Вами про индукционное отопление. Многие пытаются преподнести индукционные котлы, как нечто инновационное, которое якобы позволит сэкономить наши деньги и обеспечит существование нашей системы отопления. А что на самом деле?

На самом деле индукционные котлы – агрегаты весьма дорогостоящие, габаритные, неудобные в использовании и не наделённые достаточным количеством свойств и качеств, которые необходимы для нормальной работы современного электрического котла отопления.

Те люди, которые эти котлы изобретают и пытаются вам их продать, об этих сторонах своей продукции потребителю ничего не рассказывают, а выставляют на свет одни только положительные качества. Мы же здесь отобразим все плюсы и недостатки индукционного отопления дома

Особенности индукционных котлов

Для многих выбор в основном сводится к одному из двух наиболее рациональных вариантов:

Применение для отопления котлов, работающих от газа;
Электрических аналогов.

Однако, есть один неоспоримый факт, что, как газовое топливо, так и электричество постоянно повышаются в цене. Так что затраты при обогреве жилья не во многом становятся дешевле.

В качестве альтернативного предложения стоит присмотреться к применению для этих целей индукционного котла для отопления частного дома, ознакомиться с его техническими параметрами.

Одним из основных достоинств, по отзывам об индукционных котлах считается то, что для его нормальной работы не требуется обслуживания, как в случаях с другими типами.
Вибрация встроенного элемента предотвращает закрепление образующихся фракций, тем самым давая им возможность свободно вымываться из трубы.
Поэтому именно такое оборудование дает возможность жителям сельской местности чувствовать себя спокойно в этом отношении.
Кроме того котел обладает устойчивостью к перепадам в напряжении, что немаловажно для частников.

Единственное, что смущает покупателей — цена на индукционные котлы выше, к примеру, чем у газового почти в два раза.

Совершенствуем теплообменник

Разумеется, теоретическая кастрюля — лишь промежуточный вариант теплообменника. На практике он должен быть надёжным, дешёвым и компактным, ведь речь идёт об отоплении квартиры (небольшой площади — до 50 кв. м). Количество агента не должно превышать 40 литров. Под все вышеперечисленные требования более всего подходит плоский металлический бак размерами примерно 500х600х50 мм. Такую ёмкость можно сварить из профильной трубы 50х50.

Нарезать трубу 50х50 по 600 мм — всего 9–10 шт.
Сварить отрезки между собой стенка к стенке, чтобы получился ряд трубок.
Отрезок длиной в поперечный размер прорезать вдоль, изъять одну стенку из трубы.
Установить и приварить поперечный отрезок на манер коллектора гребёнки.
Аналогичным образом установить противоположную стенку.
Вварить в противоположные по диагонали плоскости фитинги на 1–1,5 дюйма.
Тщательно обварить конструкцию — она должна быть герметичной и все камеры должны свободно сообщаться.

Классификация котлов индукционного типа

Разделение по мощности – основная характеристика, в соответствии с которой их можно различать:

От двух с половиной до десяти киловатт мощностью, с токовой частотой в пятьдесят герц и напряжением питания от двести двадцать до триста восемьдесят вольт;
От пятнадцати до шестидесяти киловатт мощностью при напряжении триста восемьдесят вольт и токовой частотой – пятьдесят герц.

Электрическая сеть с тремя фазами требуется для нормального питания оборудования, начиная с показателя мощности — пять или семь киловатт. Ее напряжение должно составлять триста восемьдесят плюс минус три процента вольт.

Если говорить о габаритах котлов индукционного типа, то, к примеру, оборудование SAV при мощности в десять киловатт, обладает следующими размерами. Высота составляет тысячу миллиметров, и диаметр – сто двадцать один миллиметр. Без учета веса системы управления его масса равна семидесяти килограммам.

Исходя из габаритов уже понятно, что по внешнему виду конструкция оборудования напоминает один большой цилиндр с металлическим корпусом или может быть представлена несколькими более маленькими цилиндрами.

Советы по безопасности

Установки этого типа широко применяются не только для отопления помещений, но и для проведения плавильных работ. Основная проблема, связанная с индукционными устройствами домашнего изготовления, связана с отсутствием узлов, обеспечивающих контроль показателей температуры и давления и предохранение от взрыва. Поэтому при эксплуатации таких агрегатов нужно проявлять внимательность и осторожность.

Перед запуском индукционного котла необходимо заполнить систему теплоносителем

Перед запуском котла надлежит проверить наполнение полости теплоносителем. Корпус, выполненный из полимеров, без регулярного охлаждения жидкостью начнет плавиться. Это влечет за собой деформационные изменения и полный выход установки из строя. Также опасность может представлять выпадение накаленного металла из плавящегося корпуса. При таком инциденте потребуется провести замену ряда узлов установки.

К электричеству аппарат подключают через отдельный провод, который ведется от щита. Контакты нужно перекрыть изоляционным материалом. Если в конструкции задействован аппарат для сварки, его инвертор должен быть заземлен. Провод, используемый для этой операции, должен иметь 4-6 мм в поперечнике. Для предотвращения избыточного нагревания установки при отсутствии воды целесообразно вмонтировать во входное отверстие клапан избыточного давления.

Как работает индукционный котел

В устройство входят:

Индукторный элемент с двумя обмотками;
Инвертор, преобразующий поступающую энергию в ток высокой частоты;
Элемент для нагрева – металлическая труба;
Два патрубка. Один, проводящий теплоноситель, второй, подающий воду в систему.

Работает оборудование следующим образом:

Поступление воды обеспечивается патрубком;
При включении инвертора, обеспечивается подача тока высокой частоты;
Сердечник нагревается благодаря вихревым потокам вместе со всем нагревательным элементом;
Тепло поступает в теплоноситель, а оттуда в систему отопления благодаря выходящему патрубку;

Теплоносителем может быть, как вода, так и масло, антифриз и прочее.

Таким образом, несложная схема работы вполне подходит для того, чтобы самостоятельно сконструировать и подключить такое оборудование.

Применение

Отопление, основанное на вихревых токах, созданных электромагнитными полями может найти своё применение при:

обогреве жилого хозяйства, дома, бани, гаража, промышленного или административного здания;
в системе горячего водоснабжения;
обогреве сооружений и конструкций, имеющих определённые требования к источникам тепла (по безопасности).

Из чего собрать котел

При конструировании понадобятся:

Труба из пластика в качестве корпусной части;
Проволока-нержавейка, как элемент для нагревания;
Кусок проволоки из меди для индуктора;
Переходники плюс шаровые краны при подключении котла к общей системе;
Плоскогубцы с кусачками.

Подготовив все необходимое можно браться за сборку.

Развенчание мифов

Порой в магазинах, продающих оборудование, осуществляющее индукционное отопление дома, можно услышать просто нереальные характеристики, присваивающиеся ему. И, к сожалению, не всегда такие свойства являются правдивыми. Существует несколько основных моментов, о которых следует знать правду:

Новизна принципа. Многие утверждают, что это инновационные технологии, которые построены на основе принципов физики. В реальности дело обстоит так: явление электромагнитной индукции было открыто Майклом Фарадеем еще в 1831 году. И уже с ХХ столетия индукционная система отопления вовсю использовалась в промышленности для того чтобы плавить сталь. Как видим, это не новая технология, а всего лишь известный принцип, нашедший применение в современности в бытовых целях.

Нагрев воды в индукционном котле

Экономичность. Частое утверждение – что индукционный нагреватель для отопления использует на 20-30% менее энергии, нежели другие электрические аналоги. В реальности же все так: любой прибор нагревания все 100 процентов энергии, которую он использует, превращает в тепловую – конечно если он не делает механическую работу. КПД может быть и меньшим. Здесь все зависит от того, как рассеивается тепло вокруг прибора отопления. Время, за которое носитель тепла нагреется до нужной температуры, прямым образом зависит от того, насколько эффективна работа нагревательного элемента. Поэтому высокие речи о революционной экономичности – это лишь уловки. Ведь закон сохранения энергии никто не отменял. Чтобы получить 1 кВт тепла, нужно потратить не менее 1 кВт электричества. Помимо этого, какая-то часть тепла будет тратиться просто так. Например, сама катушка греется, так как сопротивление проводника не нулевое.

Экономический эффект использования индукционного котла

Долговечность. Еще одно частое утверждение – это то, что отопление индукционной плитой будет работать у вас не менее 25-ти лет, и что это наиболее долговечный вариант отопления электричеством. Механическое изнашивание котлов такого типа невозможно, так как у них нет подвижных элементов. Медная обмотка обладает большим запасом прочности, и если использовать ее при надлежащем охлаждении, то прослужит она долго. Сердечник в любом случае будет постепенно разрушаться – так как на него могут влиять агрессивные примеси, а постоянный нагрев-остывание не будет придавать прочности. Но заметим, что даже этот процесс – очень долгий. В схеме управления – несколько транзисторов. Именно они и будут определяющими срока эксплуатации всего оборудования без отказа. Обычно дается гарантия на 10 лет. Хотя известны случаи, когда оборудование работало и 30 лет. Вывод из этого всего следующий: индукционные нагреватели воды для отопления будут намного дольше работать, чем аналоги – ТЭНы.
Незаменимые свойства. Многие говорят, что индукционные котлы сохраняют свои первоначальные характеристики в течение десятилетий из-за того, что здесь не появляется накипь. Первым делом, скажем, что влияние накипи немного преувеличивается. Слой извести не имеет высоких теплоизолирующих свойств, а в замкнутой системе много отложений не появится. Но этого нельзя сказать о сердечнике – здесь накипь – это частое явление. Так, отопление с помощью индукционной плиты действительно не подвержено накипи.
Бесшумная работа. На самом деле, если изучить отзывы, то можно сказать, что любой электробойлер не будет шуметь при нагревании воды, так как здесь нет акустических колебаний. Шум может появиться только от насосов. Так что суждение верно.
Компактность. Индукционное оборудование можно устанавливать в любом помещении. Это утверждение верно: данное устройство – это отрезок трубы, который не требует особого места.

Индукционный котел

Индукционный нагрев воды для отопления – безопасен. Если случится утечка носителя тепла, то электромагнитное поле не исчезнет автоматически. Сердечник продолжит нагреваться, если не прекратить электроснабжение, то корпус и крепление расплавятся через считанные секунды. Именно поэтому при установке следует предусмотреть автоматическое отключение индукционного котла в таких ситуациях.

Порядок сборки

Индукционный котел своими руками собирается в несколько этапов:

Сначала предстоит нарезать нержавейку отрезками в три или семь сантиметров;
Заполнить пустоту пластикой трубы этими кусочками настолько плотно, чтобы не было пустоты;
Сеткой укрепляются трубочные концы, которые не дадут выпасть отрезкам;
В верхней части трубы равно, как и в нижней, надо врезать оба парубка. Через один теплоноситель будет поступать в агрегат, а через другой он будет передаваться в систему отопления;
На трубу надо намотать проволоку из меди таким образом, чтобы полученное число витков равнялось девяноста;
К инвертору присоединяются оба ее конца;
Подключить к системе отопления котел при помощи шаровых кранов с переходниками;
Осуществить установку циркуляционного насоса, если изначально он не был предусмотрен в отопительной схеме.

Подача тока высокой частоты должна быть произведена не раньше, чем произойдет включение циркуляционного насоса, а оборудование наполнится в полной мере теплоносителем.

Экономия на потреблении электричества

Потребление 2,5 кВт вместо 4–5 — прекрасный результат. Но его оказалось недостаточно для амбициозных и бережливых домашних мастеров. Но где взять дешёвую электроэнергию для плиты? Оказывается, ответ известен давно. Этот прибор называется инвертор, и он преобразовывает постоянный ток в переменный. С его помощью можно свести потребление тока для отопления практически к нулю.

Для уменьшения расхода энергии нам понадобится следующее:

Два аккумулятора не менее 190 А·час (лучше 250 А·час).
Инвертор на 4 кВт.
Зарядное устройство для аккумуляторов (24 В).
Трубы магистрали должны быть выполнены из немагнитного материала (пластик, алюминий, медь).

Аккумуляторы подключаем параллельно и ставим на постоянную «зарядку». Процесс, который происходит в электроцепи:

В аккумуляторах образуется постоянный ток, который подаётся на инвертор.
Инвертор преобразует постоянный ток в переменный 220 В.
Ток с инвертора подаётся на индукционную печь, которая работает в обычном режиме (расход).
Зарядное устройство постоянно подзаряжает аккумуляторы.

Таким образом, отопление квартиры обходится в оплату потребления зарядного устройства на 24 вольт, не считая расходов на работу циркуляционного насоса, который будет задействован в любом варианте.

Плюсы и минусы

Котельное устройство, которое было выполнено самостоятельно, имеет немало достоинств, к примеру, индукционный электрический котел:

Обеспечивает быстрое нагревание в течение трех-пяти минут теплоносителя;
Самая маленькая температура, которая потребуется для разогрева, не более тридцати пяти градусов;
Накипь практически не образуется из-за неощутимой работы вибрации, создаваемой тепловой энергией;
Обеспечивается практически стопроцентный коэффициент полезного действия, то есть в тепло перерабатывается почти полностью вся поступающая электрическая энергия;
Действие агрегата никак не связано с выделением вредных токсинов, так что выводить наружу дымоход абсолютно без надобности, как и проводить техническое обслуживание;

До тридцати лет может спокойно функционировать подобное агрегатное устройство, потому что механическое движение деталей попросту отсутствует, а значит, нет и повреждений в комплектующих элементах, и их износа.

Что собой представляет

Индукционные вихревые обогреватели подходят для отопления дома, гаража, квартиры, бани, в общем, любых квадратных метров, где тепла недостаточно или оно отсутствует вовсе. Индукционные обогреватели работают за счёт вихревых токов (токи Фуко), создаваемых магнитным полем. Они нагревают окружающее пространство. Для генерации такого поля необходим индуктор, представляющий собой многовитковую катушку в виде цилиндра. Переменный электрический ток, проходя через эту самую катушку, создаёт магнитное поле. Далее вихревые токи преобразуются в тепловую энергию.