Вихревые индукционные нагреватели воды конструкции. Индукционный котел отопления. Принцип работы и схема монтажа

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.

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

Чаще всего производители индукционные котлы отопления сравнивают с традиционными, а традиционные – это 99% всех электрических котлов на рынке.

Сравнивают котлы всегда по такой схеме: выделяются мнимые недоработки котлов тэновых и положительные качества индукционного отопления дома.

Например, такие показатели :

• Весьма много элементов нагрева;
• Что якобы может один или даже несколько тэнов выти из строя;
• Утверждают, что котёл может потерять свою рабочую способность;
• Особое внимание они уделяют накипи, которая может появится в виде отложения прямо на самой поверхности элементов нагрева;
• Сложность и громоздкость конструкции обусловлена достаточно большим количеством электрических контактов;
• Создатели индукционных котлов утверждают, что их котлы служат больший срок за счёт того, что могут умягчать воду;
• Абсолютно необоснованное и голословное утверждение, что требуется периодическая замена прокладок, тэнов и ристеров.

Критика неправильных котлов отопления

Указывают, что в качественном индукционном котле отопления никаких нагревательных элементов нет. Конечно же это не так, потому что без нагревательного элемента нам не чем было бы нагревать воду, то есть он всегда есть в любом котле!

В подавляющем большинстве устанавливаемых электрических котлов тэн не выходит из строя практически весь срок службы котла.

Если тэн всё-таки выйдет из строя, то мы сможем его легко поменять, так как он под фланцем или на резьбе. Если вдруг ни с того ни с сего поломается агрегат при индукционном отопления, то заменить его практически невозможно.

Теперь о накипи . Она существует в чайнике, а в системах домашнего отопления она не существует, потому что там вода совсем не кипит, отложения же присутствуют всегда и везде, в любых системах: на котлах газовых, дизельных, дровяных, электрических, тэновых, электронных, индукционных. Никакого значения не имеет какой котёл. Отложения всегда будут присутствовать, так как это отложения, которые всегда присутствуют в воде. Это не недостаток и не преимущество, а данность.

Про электрические контакты. Производители пишут, что в индукционном котле отопления нет электрических контактов. Но на самом деле электрические контакты есть всегда и везде. И если говорить о тэновых котлах, то электрические контакты, кам клемные. там много лет отсутствуют. Есть электрические контакты, находящиеся под винтовыми соединениями, которые не требуют подтяжки, и есть пружинные зажимы обслуживать которые тоже не стоит.

По поводу срока службы тэна и цифр, аргументирующих этот срок. Не понятно откуда взяты эти цифры и чем они подтверждаются. Кроме того, здесь авторы путают системы водоснабжения и отопления. В системе отопления нет столько примесей, сколько есть в системе водоснабжения. Умягчения воды носителя системы тепло отопления не требуется.

Надо заметить, что в индукционном котле отопления замена узлов практически вообще не возможна, потому что всё находится в герметичной колбе и её нужно разрезать для того, чтобы что-то оттуда вытащить.

Раскрываем главный миф индукционного отопления

Последнее время уже перестали говорить, что КПД при индукционном отоплении выше, чем КПД тэнового котла 2-3 раза. Но сторонники индукционного котла утверждают, что тэновый котёл быстро теряет свои свойства и выходит из эксплуатации, потому что на нём вырастает накипь!

Утверждают, что в течение года мощность тэнового котла уменьшается на 15-20%. Так ли это на самом деле?

Да, отложения не тэне действительно присутствуют, но никогда нельзя путать систему отопления и систему водоснабжения. Например, в системе водоснабжения действительно образуется накипь, точно также, как она образуется в чайнике, который мы видим на кухне каждое утро. Никогда нам это не мешает в трудовой деятельности, мы знаем, и это не подлежит сомнению, что в чайнике вода закипает в любом случае.

Напротив, в известной для нас системе отопления примеси нечасто поступают в воду. Слой отложения очень тонкий и не является сколько-нибудь значимым препятствием для передачи тепла.

Если энергия куда-то ушла из сети, никуда она полностью не исчезает. Она превращается в абсолютное тепло и нагревается теплоноситель, который, в свою очередь, нагревается точно с одним и тем же КПД, как он нагревался раньше и как он будет нагреваться всегда. Если бы было не так, то тэн разорвало бы излишками энергии.

Как только появляется накипь, теплообмен совершается при более высокой температуре. Ни о каком снижении КПД речи быть не может, какая бы температура ни была в тэне.

Стоимость и содержание индукционных котлов отопления

Стоят индукционные котлы отопления в 2 раза дороже тэновых котлов. Несмотря на то, что они качественно ниже, как мы увидели из критического разбора их так называемых «преимуществ».

Весят тоже в 2 раза больше тэновых котлов, имеют большие громоздкие габариты, и вся электронная начинка находится снаружи. В то время, как в тэновых котлах она спрятана в самом котле. А здесь есть дополнительная коробка, которую иногда негде разместить, особенно, когда речь идёт об очень небольшом помещении для котельной.

В индукционных котлах нет автоматического выбора мощности, то есть только тэновый котёл может сам выбирать на какой мощности ему надо в данный момент работать.

При индукционном отоплении дома постоянно будут скачки напряжения и перенагрузка, а в тэновых котлах очень тихо работает реле. И Вы его сможете заметить лишь, как тихие щелчки, находясь рядом с работающим котлом.

Ещё в индукционных котлах полностью отсутствует термозащита по перегреву и по замерзанию, имеющаяся в тэновых котлах.

В индукционных котлах отопления нет датчиков низкого давления воды. Там нет индикации ошибок, которые позволяют точно установить неисправность, из-за которой он встал (на дисплее тэнового котла будет моргать соответствующий показатель).

Но самое главное, чего нет в индукционных котлах, это возможность подключения бойлера!

Покупать или не покупать индукционный котёл отопления?

Вы, конечно, сами должны принять для себя решение, какой именно котёл вам следует купить: качественный тэновый или же всё-таки более громоздкий, менее эффективный и дорогой индукционный котёл.

Но вы должны учитывать следующее: индукционный котёл – это агрегат не для систем отопления, тем более, если они индивидуальны и не требуют больших мощностей. Разумеется, без индукционного отопления в некоторых индустриальных областях технического производства обойтись невозможно, но это касается производственных задач.

Всё-таки тащить в свой дом сложный тяжёлый и дорогостоящий агрегат не за чем. Можно обойтись более изящным решением – тэновым котлом.

Производители индукционных котлов отопления дают заведомо не полную информацию о своей продукции, что вводит в заблуждение тех, кто делает выбор в сторону того или другого котла. Здесь важно говорить правду и показывать свой продукт со всех сторон, чтобы люди знали, что они покупают.

Отзыв эксперта об индукционном котле отопления

Один из ведущих российских экспертов в сфере установки и обслуживания котлов в России Владимир Сухоруков в одной из своих передач на YouTube «Индукционный котел — большое недоразумение», вышедшей 12 декабря 2017 г., обстоятельно и подробно доказал, что индукционные котлы отопления проигрывают традиционным тэновым котлам.

Владимир Сухоруков не нашел ни одной причины для использования индукционного котла в котельной. Более того, он настоятельно советует ни при каких обстоятельствах не покупать индукционные котлы, когда есть качественные тэновые котлы, работающие стабильно и слаженно.

Возможно, надо прислушаться к совету эксперта.

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.

Одной из разновидностей электрических систем для обогрева помещений являются индукционные котлы отопления. В основе работы таких установок лежит явление электромагнитной индукции, точнее – индукционный нагрев элементов, изготовленных из ферромагнитных сплавов.

Внутреннее устройство и принцип действия

Конструкция индукционного теплогенератора представляет собой трансформатор, находящийся в сварном металлическом корпусе. Катушка индуктивности размещена в отдельном герметичном отсеке, который полностью исключает соприкосновение с теплоносителем, который циркулирует в отопительном контуре. Роль вторичной обмотки выполняет труба или сердечник, которые, нагреваясь, передают тепло теплоносителю, протекающему внутри или вокруг вторичной обмотки.

Внимание! Индукционный котёл отопления не имеет нагревательного элемента, в отличие от ТЭНовых теплогенераторов, и растворяющегося электрода, как в электродных агрегатах. Эта особенность конструкции обеспечивает постоянную эффективность отопительной установки независимо от срока её эксплуатации.

Такие агрегаты могут работать как на частоте тока 50 Гц обычной для бытовой сети, так и на токах высокой частоты, которые генерируются специальными преобразователями.

Внимание! Использование токов высокой частоты позволяет уменьшить габариты отопительных установок.

Преимущества и недостатки индукционных теплогенераторов

Как и всё отопительное оборудование, такие устройства обладают как преимуществами, так и недостатками.

Достоинства индукционных отопительных установок:

• В ТЭНовых котлах даже качественный нагревательный элемент склонен к перегоранию. К тому же, в отопительной сети ТЭНы подвержены образованию накипи, которая снижает скорость прохождения теплоносителя или блокирует его. В индук-ом агрегате сердечник изготавливают из стали толщиной 4-5 мм, который не выйдет из строя в ближайшие три-четыре десятилетия. После 5 лет эксплуатации данное оборудование будет отапливать помещения с начальной эффективностью. Устройство на ТЭНах же снизит свою эффективность к этому времени на треть.
• Внутренние микровибрации практически полностью предотвращает образование накипи.
• Индук-ые теплогенераторы позволяют снизить эксплуатационные расходы по сравнению с ТЭНовыми установками почти на треть.
• В конструкции отсутствуют разъёмные соединения. Эта особенность конструкции полностью исключает возможность течи.
• Для работы установки могут применяться любые теплоносители.
• Агрегаты совместимы с другими отопительными системами.
• Они не нуждаются в профилактическом обслуживании ни в отопительный период, ни в межсезонье.
• Оборудование отличается высокой электро- и пожаробезопасностью при эксплуатации.

Согласно отзывам потребителей можно отметить следующие минусы оборудования данного типа:

• высокую стоимость (по сравнению с ТЭНовыми и электродными);
• значительные габаритные размеры.

Рассмотрим наиболее известные марки теплогенераторов данного типа российского производства.

Индукционный котел SAV

Электроустановки SAV производства ООО «Велебит» выпускают трёх классов:

• Серия PROF объединяет модели мощностью 2,5-10 кВт.
• В серию SPEC входят установки мощностью 15-60 кВт.
• Серия SPEC + модульные системы включает агрегаты, мощность которых находится в интервале 100-500 кВт.

Теплогенераторы SAV представляют собой систему труб, на которую надет индуктор, нагревающий сердечник, благодаря электромагнитному полю, тот, в свою очередь, греет теплоноситель.

Индукционные теплогенераторы SAV применяются в следующих системах:

• автономного отопления;
• комбинированного отопления;
• резервного теплоснабжения;
• горячего водоснабжения;
• поддержания требуемой температуры технологических процессов, применяется в проточных и камерных реакторах.

Внимание! Агрегаты SAV могут использоваться для автоматизированного теплоснабжения с возможностью дистанционного управления отопительным процессом.

Примерная стоимость модели мощностью 2,5 кВт – 900 долларов, 10 кВт – 1300 долларов, 60 кВт – 4100 долларов.

Вихревой индукционный котел

Греющий узел вихревых индукционных нагревателей (ВИН) включает:

• магнитопровод,
• первичные катушки,
• теплообменник в виде цилиндра.

Параметры всех элементов подобраны таким образом, чтобы аппарат работал без перегрева в течение длительного периода.

Внимание! Изоляция обмоточного провода катушек пропитывается компаундом «Монолит». В результате этого изоляция приобретает класс «Н» по нагреву и способна выдержать температуру до 185 0 С.

Электрические индукционные котлы отопления ВИН предназначаются для обогрева и снабжения горячей водой частных домостроений, загородных коттеджей и дачных домиков. С их помощью возможно отопление многоэтажных многоквартирных зданий, объектов промышленного, общественного и торгового назначения.

Желаемая температура в обогреваемых помещениях задаётся с помощью терморегулятора и поддерживается на требуемом уровне термостатом.

Среди отзывов на индукционные котлы отопления фигурируют жалобы на сравнительно высокие цены, стоит это учесть при подборе оборудования. Так стоимость агрегата ВИН-3 в стандартной комплектации составляет примерно 800-900 долларов.

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:

1. Однофазные
2. 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:

1. Наружный слой, который изготовлен из металла
2. Изоляционный средний слой (одновременно используется изоляция тепла и света)
3. 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:

1. Внутренняя температура работы не превышает 105 – 110 градусов. Данная схема работы в разы меньше чем у газовых и прочих котлов.
2. Электро процессы, которые протекают внутри устройства, позволяют снизить появление накипи.
3. За счет использования металлических деталей снижается вероятность внутреннего возгорания.
4. Эксплуатация, при использовании в жилых домах, рассчитана на долгий срок – до сорок лет.
5. Качественная работа котла не зависит от наличия вентиляции в помещении. Отзывы подтверждают это на сайтах производителей.
6. Практически все тепло системы вин направлено на обогрев, коэффициент полезного действия достигает 99%.

Однако существует несколько недостатков, на которые следует обратить внимание:

1. Вес устройства – двадцать, тридцать и сорок килограмм веса может выдержать не каждая стена.
2. Цена все-таки может «кусаться». Энергосберегающие устройства остаются одними из самых дорогих на данный момент.
3. Установка проводится только в закрытые системы отопления.
4. 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.