Индукционный котел отопления: обзор, плюсы и минусы прибора

Но сам по себе индукционный котел – весьма недешевое «удовольствие». Потому многих домашних умельцев интересует вопрос – можно ли изготовить индукционный котел отопления своими руками. Оказывается, да, это выполнимая задача, но требующая определённого мастерства и знаний, особенно в области электротехники.

Преимущества и недостатки индукционного отопления

Индукционные котлы, работающие по такому принципу, функционируют и как нагревательный элемент, и как сердечник. На обмотку подается напряжение повышенной частоты, что позволяет значительно уменьшить размеры и вес индукционного котла.

Переменное магнитное поле высокой частоты вытесняет индукционный ток туда, где он вступает в контакт с теплоносителем – то есть, на внутреннюю поверхность стен индукционного котла. При этом благодаря высокочастотным колебаниям стенок и магнитному полю накипь практически не образуется.

Что же такое индукционный котел ?

Индукционные системы отопления начали использовать в 80-х годах прошлого столетия на промышленных предприятиях. Бытовые же приборы появились только в середине девяностых годов. За последние десятилетия они были доработаны, и в их конструкцию были внесены некоторые обновления, однако, принцип их работы остается неизменным.

Название данных отопительных систем и приборов уже само по себе говорит о том, что в основе их функционирования лежит электромагнитная индукция. Суть принципа работы состоит в том, что если через проволоку достаточно большого диаметра в сечении, накрученную в виде катушки, пропустить переменный ток, то вокруг этой первичной обмотки создается мощное электромагнитное поле. Если в этом поле окажется проводник, то в нем будет наводиться (индуцироваться) напряжение. Ну а если силовые линии поля пересекают расположенный в нем сердечник из сплава, обладающего магнитными свойствами, то получается своеобразный короткозамкнутый контур. И за счёт появления на нем блуждающих токов Фуко, происходит очень быстрый и сильный нагрев этого материала.

Простейшая схема принципа работы индукционного нагревателя

Такой принцип широко используется, например, в сталелитейной промышленности. Нашли ему применение и для быстрого и высокотемпературного нагрева воды. Понятно, что в качестве сердечника в этом случае будет выступать труба или иной канал, по которому циркулирует теплоноситель.

А самый доступный для понятия пример индукционного нагревателя представляет собой проволоку, намотанную на трубу, изготовленную из диэлектрика, которая будет изолировать магнитный сердечник, помещаемый в ее внутреннее пространство.

Проволочная катушка подключается к электропитанию и создает электромагнитное поле. В результате воздействия переменного электромагнитного поля металлический стержень-сердечник будет нагреваться, передавая тепло теплоносителю, который затем поступает в трубы и радиаторы отопительного контура. В качестве теплоносителя в автономных системах отопления может быть использовано масло, вода или этиленгликоль.

Это, конечно, очень упрощенное объяснение. В индукционных котлах промышленного производства в теплообменный ферромагнитным сердечником может являться целый лабиринт труб или каналов, а нередко, например, в вихревых нагревателях, в этом процессе задействован и корпус прибора.

Один индукционный котел правильно выбранной мощности способен обеспечить нагретым теплоносителем несколько контуров разветвленной системы отопления. Естественно, при грамотной расстановке коллекторов и циркуляционных насосов.

В системах отопления небольшой протяженности теплоноситель, нагреваясь, будет подниматься вверх, и создавшегося естественного давления обычно бывает достаточно для его естественной циркуляции. Если же отопительная магистраль довольно длинная и разветвлённая, завязана на коллекторы с дальнейшим распределением потоков теплоносителя по отдельным контурам, то в систему устанавливают один или несколько циркуляционных насосов, так как без них требуемого перемещения теплоносителя будет добиться невозможно.

Отопление электрическим котлом

Сегодня существует три основных вида электрических котлов.

Котлы на ТЭН

Принцип работы такого котла предельно прост: несколько трубчатых электронагревателей размещается в емкости с проточной водой, циркуляцию воды в системе обеспечивает такого котла может стать утечка воды из системы, электронагреватели в этом случае перегреваются и перегорают, автоматическое отключение здесь срабатывает не всегда. Кроме того, на трубчатых нагревателях со временем образуется накипь, отчего мощность котла падает. Также минусом является значительный объем такого электрического котла.

Читайте также:  Бутановая газовая горелка с пьезоподжигом, обзор + антиобзор.

Электродные котлы

  • Ремонт отопления
  • Отопление дачи
  • Отопление дома
  • Водоснабжение дома
  • Водоснабжение дачи

Труба из диэлектрика, внутри которой находятся электроды, располагается в соленой воде. При разнице потенциалов на электроды начинает течь ток, от которого и нагревается котлы совершенно безопасны, компактны, как правило, имеют блок управления, программное обеспечение и прочие радости современности. Правда, электроды со временем растворяются в воде. Да и вода в системе должна отвечать требованиям, предъявляемым к питьевой воде. А этого добиться достаточно сложно и дорого, потому что все оборудование системы отопления должно быть самого высокого качества

  • Ремонт отопления
  • Отопление дачи
  • Отопление дома
  • Водоснабжение дома
  • Водоснабжение дачи

Индукционные котлы

В этих электрических котлах используется принцип электромагнитной индукции. Индукционному котлу не нужен циркуляционный насос, хотя он может действовать и с ним. Такой котел практически вечен. Этот тип котлов равнодушен к качеству и типу теплоносителя.

Преимущества и недостатки отопления электрическим котлом

Безусловно, электрический котел очень удобен в эксплуатации: он имеет автоматическую регулировку и может программироваться, компактен, не имеет продуктов сгорания, а значит, не требует установки сложной системы дымоотвода.

Электрический котел совершенно безопасен, он не грозит домочадцам ни отравлением угарным газом, ни взрывом. Не нужно оборудовать отдельные помещения или емкости для хранения топлива.

Электрический котел не нужно устанавливать в подвале или отдельной котельной, он значительно эффективней работает, если установлен на кухне или в ванной комнате, где все потраченное электричество немедленно превращается в тепло.

Электрический котел довольно просто установить и подключить в доме, хотя мы рекомендуем Вам все же обратиться за помощью к нашим квалифицированным специалистам.

Фактически, единственным и главным недостатком такого вида отопления является его высокая стоимость, которая связана с тем, что принцип прямого нагрева теплоносителя электронагревателем – это довольно расточительно. В этом смысле принцип работы теплового насоса эффективней в 3-6 раз. То же самое можно сказать о керамических и пленочных обогревателях.

Но электрический котел можно запрограммировать так, чтобы он прогревал дом больше ночью, если в Вашей местности действует низкий ночной тариф на электроэнергию. Наконец сэкономить на стоимости электрического отопления можно просто грамотно распределив отопительные приборы по дому.

Водяной теплый пол значительно эффективней будет работать от электрического котла, поэтому при установке такого котла часто практикуется замена батарей на современный теплый пол, более рационально распределяющий тепло.

Минусом электрического котла также можно назвать общую проблему всех систем водяного отопления – их теплоноситель, т.е. воду. Выключение котла в зимние морозы и замерзание системы может попросту повлечь её разрыв, в результате чего неизбежно встанет проблема замены батарей, труб и иного отопительного оборудования.

Монтаж и эксплуатация

Монтажные работы по установке индукционного котла отопления производятся в следующем порядке:

Смонтированная система на основе индукционного котла

  • Перед началом работ необходимо провести визуальный осмотр агрегата на предмет наличия механических повреждений.
  • Установить агрегат строго в вертикальном положении. Следует предусмотреть дополнительные крепления котла, которые монтируются в стену и должны иметь достаточный уровень надежности.
  • Выдержать расстояние от котла до любых объектов (не менее 30 см с боковых сторон и не менее 80 см сверху и снизу).
  • Далее согласно маркировке соединить котел с подачей контура отопления (диаметр трубы должен быть не меньше, чем выход из котла).
  • Согласно маркировке присоединить обратку.
  • Рядом с патрубком выхода устанавливается группа безопасности (сбросной клапан, манометр, автоматический воздухоотводчик).
  • В отопительный контур встраиваются следующие компоненты: фильтр грубой очистки, насосное оборудование циркулярного типа, датчик потока.
  • После этого, согласно общим правилам подключения электрических агрегатов, котел подсоединяется к электросети. При этом необходимо обязательно провести заземление самого котла, циркуляционного насоса, контроллера и других составляющих.

Примечание! Испытание котла производятся только после заполнения отопительной системы теплоносителем. При этом, при помощи воздухоотводчика, из отопительного контура необходимо удалить весь воздух.

В процессе эксплуатации индукционные электрокотлы отопления не нуждаются в профилактическом ремонте и межсезонном обслуживании.

Основные преимущества

Индукционные котлы для отопления частного дома имеют множество преимуществ. Они высоконадежны и могут использовать любой теплоноситель. КПД этого оборудования выше 90. Конструкции отличаются длительным сроком эксплуатации и простотой обслуживания, а также монтажа.

Приобретая такое устройство, вы можете рассчитывать на высокую эффективность. Котел обладает малой инерционностью, из-за этого нагрев теплоносителя начинается почти сразу после включения. На нагревательном элементе не образуется накипь. Происходит это по нескольким причинам. Первая — сердечник во время работы вибрирует. Вторая — температура теплоносителя не поднимается выше 90 градусов. Индукционные котлы для отопления частного дома имеют еще одно преимущество, заключающееся в большей экономичности по сравнению с традиционными ТЭНовыми котлами.

Устройство и принцип работы

Индукционные плиты – это последний виток развития кухонной техники, связанный с веяньями экономии природных ресурсов и увеличения полезного пространства на кухне. Индукционные панели работают благодаря силе вихревых индукционных токов, которые возникают под воздействием высокочастотных магнитных полей частотами от 20 до 100 кГц.

Пользование индукционной плитой проще даже чем газовой, вам нужно только повернуть ручку включения и панель начинает работать.

Устройство и принцип работы

Силу нагрева вы регулируете с помощью тумблера или сенсорной панели в зависимости от вашей модели. Зачастую индукционные плиты оборудованы панелью управления с большим количеством уже встроенных программ, делая ее использования максимально простым. Из особенностей использования индукционных плит можно выделить необходимость подбора подходящей посуды для готовки – материала, из которого она изготовлена, размер посуды, простота в уходе за поверхностью плиты и очень важная функция блокировки от детей.

Вред для здоровья

Сегодня ведется множество дискуссий в отношении вреда индукционных плит, ведь принцип их работы построен на электромагнитных полях, о негативном действии которых хорошо известно. По этому поводу было проведено множество экспериментов.

Ученые доказали, что на расстоянии одного сантиметра от источника электромагнитное излучение всегда выше допустимой нормы ICNIRP.

В случае смещения кастрюли относительно центра рабочей поверхности или в ситуации, если ее диаметр меньше диаметра конфорки, указанный показатель будет больше нормы на расстоянии до 12 см.

Этот параметр характерен для случаев, когда используется специальная посуда для приготовления пищи. Если на рабочей поверхности находится эмалированный предмет, опасная зона больше — до 20 см.

Чем это опасно для здоровья?

Электромагнитное поле, которое возникает возле тела человека, может привести к появлению наведенных токов в организме и негативному воздействию на ЦНС. Для защиты здоровья специалисты ICNIRP установили требования в отношении верхних пределов токов.

Чтобы убедиться, соответствуют ли индукционные плиты таким нормам, было проведено исследование с участием группы добровольцев различного возраста и пола.

Люди располагались в непосредственной близости от варочной поверхности (на расстоянии пяти сантиметров). Ученые в этот момент изучали токи, которые протекали в теле и ЦНС организма.

Вред для здоровья

Было доказано, что показатели тока в случае применения встроенных моделей минимальны.

Что касается портативных моделей, в них показатели тока выше, но они также не превысили установленную норму.

Стоит отметить, что установленная ICNIRP граница в 50 раз меньше минимального порога, при котором происходит стимулирование ЦНС человека.

Каков итог исследования?

Читайте также:  Установка инфракрасного обогревателя

Специалисты опубликовали результаты эксперименты, но признали, что информации о вреде электромагнитных полей пока недостаточно. Важно понимать, что характер подобных излучений может меняться в зависимости от природы его появления.

Существует еще одно исследование, результаты которого можно найти на сайте ВОЗ.

В эксперименте принимали участие люди и животные, но доказать негативное влияние электромагнитного излучения на ЦНС или сердечно-сосудистую систему не удалось.

Водяной теплый пол

Все большую популярность среди потребителей обретает теплый водяной пол. Это связано с его высокой эффективностью. По своей сути – это обычный змеевик, который устанавливается под стяжкой и подключается к замкнутому контуру. Возглавляет эту конструкцию котел для теплого пола. Чтобы вода постоянно циркулировала по змеевику, используется насос. Воздух в жилом помещении прогревается равномерно.

Электрический котел, используемый в данной системе, имеет целый ряд преимуществ:

  • высокая эффективность преобразования энергии;
  • устойчивость к возгоранию;
  • нет продуктов сгорания;
  • быстрый и простой монтаж;
  • автоматическое управление;
  • можно запрограммировать и управлять на расстоянии;
  • не нужно обустраивать под него специальное помещение.

Недостатков у данного агрегата немного:

  • зависимость от электроэнергии;
  • электричество имеет высокую стоимость.

Электрокотел целесообразнее использовать для водяного пола в небольших помещениях, где очень хорошая теплоизоляция. В этом случае потребление энергии будет небольшим, а работа агрегата рентабельной.

Нередко подобные котлы устанавливают, как резервное устройство. Если основное оборудование выходит из строя, то есть дополнительный вариант.

Электро-подающий преобразователь

Что произойдет при соединении намотанной нами индуктивной катушки к розетке?

Давайте произведем простой расчет:

Медный проводник имеет удельное сопротивление при 20С равное Ом х кв. мм/м.

С сечением мм и длиной десять метров цельная сопротивляемость катушки достигает семи десятых Ома «10 х ».

Соответственно, снабжая проводник в 220 В, через него будет проходить ток 314 А «220/0.7». Для сравнения: рассчитывая проводку для меди взымается из расчета 10 А/кв. мм.

Электро-подающий преобразователь

Итог полностью очевиден: если подать ток в десять, а то и более, крат выше вычисленного, наш проводник просто поддастся плавлению.

Вариант исправить положение набивается сам по себе – необходимо уменьшить напряжение питания. Преобразователь необходим являться достаточно мощным для отдачи минимум КВт.

Сварочный инвертор с контролем электротока дозволено использовать под средством готового преобразователя нужного электро-напряжения. Управлением электротоком является страховкой обмотки от перегревания и позволяет размерено координировать задействованную мощность отопительного котла. Если выходное напряжении инвертора ровняется 80 В, то предельно допустимая температура обмотки мощность рассчитывается в 2 КВт.

Также по данному принципу можно изготовить котел отопления на солярке своими руками, которые обладает:

  • малыми объемами;
  • сберегающее применение топлива;
  • коэффициентом теплоотдачи и высшими показателями КПД.

Как выполнить монтаж и установку?

Не стоит торопиться с изготовлением вихревого индукционного котла своими руками. Прежде чем вы приступите к реализации этого замысла, вам следует уяснить ряд важных моментов:

эксплуатация индукционных нагревателей может осуществляться исключительно в сетях отопления закрытого типа. Причем здесь должно быть выполнено требование, касающееся наличия мотора, который обеспечит перемещение воздушных масс; подобный индукционный отопительный прибор допускается применять в тех системах, где при изготовлении разводки были использованы полипропиленовые либо пластиковые трубы; эксплуатация индукционного отопительного котла сопряжена с риском возникновения аварийных ситуаций. По этой причине во время установки он должен располагаться на некотором удалении от стены. Оптимальным считается расстояние, равное 30 см

Также нужно уделить внимание тому, насколько он удален от пола и потолка. В каждом из этих направлений допускается размещение устройства не ближе 80 см к указанным поверхностям; следует позаботиться о том, чтобы в конструкции прибора был предусмотрен такой элемент, как подрывной клапан, который размещают на патрубке

Благодаря ему у вас будет возможность во время эксплуатации индукционного котла выпускать лишний воздух.