Преимущества использования индукционного котла для отопления частного дома

Несмотря на то что индукционный котел стоит в 2-3 раза дороже ТЭНового аналога, все большее число пользователей предпочитает этот вид отопителей. Благодаря простой и безотказной конструкции агрегат долговечен и не нуждается в обслуживании. Из-за большой мощности подключение установки нужно согласовать с РЭС.

Индукционный котел имеет безопасную конструкцию.

История появления отопительного оборудования

Предпосылкой для создания теплогенераторов такого типа стало открытие электромагнитной индукции, сделанное Майклом Фарадеем 29 августа 1831 г. До него это явление наблюдал Франсуа Жан Доминик Араго, но не смог объяснить и раскрыть его.

Индукция представляет собой возникновение электродвижущей силы в замкнутом проводнике при изменении проходящего сквозь него магнитного потока.

Ее можно добиться 2 способами:

1. Варьированием параметров поля. Для этого меняют силу или направление тока, протекающего в катушке электромагнита.
2. Движением проводника относительно поля или наоборот. Для этого, например, вращают постоянный магнит.

Позже данное явление подробно исследовал Жан Бернар Фуко. Объемные токи, возникающие в материале под действием переменного магнитного поля, он назвал вихревыми. Это обусловлено кольцевой траекторией движения зарядов. Также их именуют токами Фуко – по имени исследователя.

Согласно закону Джоуля – Ленца, наведенное магнитным полем электричество вызывает повышение температуры проводника. Этим воспользовался Е. Колби в своих опытах по бесконтактному нагреву стали. В 1900 г. в шведском городе Джайсинге построила первую индукционную плавильную печь мощностью 78 кВт. Руководителем проекта был инженер Ф. Кьеллин.

В 1900 году построили первую индукционную плавильную печь.

В дальнейшем технология получила развитие и стала применяться для решения широкого круга задач, в частности:

• сверхчистой плавки, пайки и сварки металлов;
• гибки и термообработки деталей машин;
• создания ювелирных украшений;
• дезинфекции медицинского инструмента;
• нагрева миниатюрных заготовок, для которых есть опасность повреждения при контакте с газопламенным и дуговым оборудованием;
• поверхностной закалки, в т. ч. изделий сложной формы;
• активации, тренировки и дегазации катодов при производстве вакуумных электронных приборов.

Из-за крупных размеров первых установок в быту данный метод поначалу не применяли.

Позже стали выпускать:

• кухонные плиты;
• водонагреватели;
• теплогенераторы.

Что же это такое

Понятие электромагнитная индукция, которую открыл еще в 1831 году Майкл Фарадей, заключается в расположенном в магнитное поле проводнике создается электрический ток .

Каждый современный трансформатор работает по данному принципу.

При наматывании на ферромагнитный сердечник двух изолированных обмоток и подаче на одну, к примеру, 220 В, вторая начинает обладать напряжением, которое касается данных 220 В в такой же степени, как величина витков вторичной обмотки касается величины витков первично.

Трансформаторные обмотки позволяют снимать требуемое количество напряжения и применять его в работе электроники или электрического мотора. А если не подсоединенный ни к чему ферромагнетик уложить в обмотку, которая генерирует токи вихрей?

Понятно, что образующаяся ЭДС целиком превратиться в кинетическую энергию перемещения его молекул, или же – в нагрев.

Ну а если, в водяном потоке, который распределяется по замкнутому контуру, разместить ферромагнитный сердечник? Понятное дело, что он начнет охлаждаться водой, которая будет сама затем нагреваться.

Обладая этой информацией, можно изготовить индукционный котел отопления своими руками.

Но сначала необходимо разобраться с техническими вопросами:

• найти подходящий сердечник из материала, который не подвергается коррозии;
• произвести его изоляцию от катушки, при это непроницаемость сооружения должна быть обеспечена;
• обезопасить катушку от перегрева при ее взаимодействии с большими токами.

Общая информация про индукционный котел отопления

Производство подобных агрегатов началось в 90-х гг. прошлого века. Многие модели имеют форму цилиндра, поэтому хорошо вписываются даже в малогабаритные помещения.

Предназначение инвертора

Самые дорогие модели оснащают электрическим преобразователем, который обрабатывает сетевой ток следующим образом:

• выпрямляет;
• снова делает переменным с частотой до 80 кГц вместо стандартных 50 Гц.

Инверторы оснащают электрическим преобразователем.

На первом этапе задействуют простой диодный мост. На втором – схему из быстросрабатывающих ключевых транзисторов и управляющего ими микропроцессора.

Повышение частоты тока приводит к аналогичному изменению генерируемого им магнитного поля. В результате в нагреваемом материале усиливается т. н. скин-эффект. Он состоит в том, что из-за взаимодействия постоянно меняющихся первичного и вторичного полей свободные носители заряда вытесняются в поверхностные слои изделия. В результате увеличивается плотность тока, а значит, и интенсивность нагрева, т. к., согласно закону Джоуля – Ленца, эти величины взаимосвязаны:

ω = j*E.

Температура в глубине материала повышается за счет теплопроводности. С ростом частоты магнитного поля индуктора толщина слоя уменьшается. Как результат, увеличивается плотность тока.

Технические характеристики и функциональные возможности

В паспорте прибора указывают следующие параметры:

• мощность;
• напряжение – 220 или 380 В (1- или 3-фазное);
• габариты и вес;
• способ установки – настенный или напольный;
• наибольшую температуру теплоносителя;
• максимальное давление в баке.

Индукционный котел имеет высокий КПД до 99%.

Часто обозначают и КПД. Но это маркетинговая уловка – любой электрокотел, независимо от принципа действия, работает с эффективностью 99%.

Вес установки мощностью 15 кВт составляет 15 кг (агрегат марки «Комфорт»), 5 кВт – 11 кг (ELC Indukcion).

Функциональные возможности:

1. Плавный запуск. Это исключает резкие колебания напряжения в домашней сети.
2. Регулировка мощности в широких пределах. Например, у отопителя номинальной производительностью 6 кВт имеется 3 ступени по 2 кВт.
3. Поддержание температуры теплоносителя в указанных пользователем пределах. Прибор автоматически выбирает нужный режим, при необходимости отключается.
4. Программирование. Пользователь задает график работы отопителя на каждый день недели. Например, в будни с 8-00 до 17-00. Когда дома никого нет, температуру теплоносителя устанавливают на минимум.
5. Комнатный термостат. С помощью выносного датчика прибор контролирует температуру воздуха в помещении и сам выбирает оптимальный режим работы.
6. Погодозависимое управление. Некоторые модели отслеживают еще и температуру на улице и при ее изменениях загодя корректируют производительность. Это позволяет избежать перерасхода энергии.
7. Удаленный контроль. GSM-модуль позволяет включать прибор и менять его настройки со смартфона.
8. Отображение рабочих параметров на экране. Есть модели с сенсорным дисплеем.

Двухконтурный агрегат дополнительно обеспечивает горячее водоснабжение в проточном режиме.

Многие модели укомплектованы расширительным баком и насосом.

Устройство

Прибор состоит из таких компонентов:

1. Корпуса с тепло- и электроизоляцией.
2. Котлового бака с сердечником.
3. Намотанной на него катушки из провода, залитой компаундом.
4. Блока автоматики.
5. Клеммной коробки для подсоединения кабеля.

Устройство индукционного котла.

Принцип работы

Функционирование котла основано на эффекте индукции. Часть совершаемой электротоком работы расходуется на создание магнитного поля вокруг проводника. Если тот собран в катушку, эта доля многократно увеличивается. Таким образом, обмотка котла выступает электромагнитом-индуктором, генерирующим переменное поле.

Оно наводит токи Фуко в теплообменнике и сердечнике, вызывая тем самым их нагрев.

Преимущества и недостатки прибора

“Плюсов” у вихревого индукционного нагревателя великое множество. Это простая для самостоятельного изготовления схема, повышенная надежность, высокий КПД, относительно низкие затраты на электроэнергию, длительный срок эксплуатации, малая вероятность возникновения поломок и т.п.

Производительность прибора может быть значительной, агрегаты этого типа успешно используются в металлургической промышленности. По скорости нагрева теплоносителя устройства этого типа уверенно соперничают с традиционными электрическими котлами, температура воды в системе быстро достигает необходимого уровня.

Во время функционирования индукционного котла нагреватель слегка вибрирует. Эта вибрация стряхивает со стенок металлической трубы известковый осадок и другие возможные загрязнения, поэтому в очистке такой прибор нуждается крайне редко. Конечно, отопительную систему следует защитить от этих загрязнений с помощью механического фильтра.

Индукционная катушка нагревает металл (трубу или куски проволоки), помещенные внутри нее, с помощью высокочастотных вихревых токов, контакт не обязателен

Постоянный контакт с водой сводит к минимуму и вероятность перегорания нагревателя, что является довольно частой проблемой для традиционных котлов с ТЭНами. Несмотря на вибрацию, котел работает исключительно тихо, дополнительная шумоизоляция в месте установки прибора не понадобится.

Еще индукционные котлы хороши тем, что они практически никогда не протекают, если только монтаж системы выполнен правильно. Это очень ценное качество для электрического отопления, так как исключает или значительно сокращает вероятность возникновения опасных ситуаций.

Отсутствие протечек обусловлено бесконтактным способом передачи тепловой энергии нагревателю. Теплоноситель с помощью описанной выше технологии можно разогреть чуть ли не до парообразного состояния.

Это обеспечивает достаточную тепловую конвекцию, чтобы стимулировать эффективное перемещение теплоносителя по трубам. В большинстве случаев отопительную систему не придется оборудовать циркуляционным насосом, хотя все зависит от особенностей и схемы конкретной системы отопления.

Иногда циркуляционный насос необходим. Установить прибор относительно несложно. Хотя для этого понадобятся некоторые навыки монтажа электроприборов и отопительных труб. Но есть у этого удобного и надежного прибора ряд недостатков, с которыми также следует считаться.

Например, котел греет не только теплоноситель, но и все окружающее его рабочее пространство. Нужно выделить для такого агрегата отдельное помещение и удалить из него все посторонние предметы. Для человека длительное пребывание в непосредственной близости от работающего котла также может быть небезопасным.

Для работы индукционным нагревателям необходим электроток. Как самоделки, так и оборудование заводского изготовления подключают к бытовой сети переменного тока

Для работы прибора необходима электроэнергия. В местностях, где свободный доступ к этому благу цивилизации отсутствует, индукционный котел будет бесполезен. Да и там, где наблюдаются частые перебои с электричеством, он продемонстрирует невысокую эффективность

При неосторожном обращении с прибором может произойти взрыв

Если перегреть теплоноситель, он превратится в пар. В результате давление в системе резко возрастет, чего трубы просто не выдержат, их разорвет. Поэтому для нормальной работы системы прибор следует снабдить как минимум манометром, а еще лучше – устройством аварийного отключения, терморегулятором и т.п.

Все это может заметно повысить стоимость самодельного индукционного котла. Хотя прибор и считается практически бесшумным, это не всегда так. Некоторые модели в силу разных причин могут все же издавать некоторые шумы. Для устройства, выполненного самостоятельно, вероятность такого исхода возрастает.

В конструкции как заводских, так и самодельных индукционных нагревателей практически нет изнашивающихся компонентов. Они долго служат и безупречно работают

Основные виды

Разные типы котлов отличаются устройством теплообменника:

1. Кожуховые. Аппарат состоит из 2 частей, расположенных внутри и снаружи катушки.
2. Объемные или индуктивно-кондуктивные. Котловой бак находится внутри обмотки, в нем установлен ферритовый сердечник.
3. Трубчатые. К этому виду относились первые индукционные отопители. Теплообменник представляет собой набор труб, огибающих обмотку.

Также агрегаты делятся на модели с инвертором и без него.

Принцип работы

Чтобы понять, как функционирует индукционный агрегат, необходимо ознакомиться с следующими важными моментами:

• вода поступает в котлоагрегат по входному патрубку;
• включается инвертор и подается высокочастотный ток;
• вихревые потоки начинают сначала нагревать сердечник, а затем весь нагревательный элемент в целом;
• получаемое тепло передается непосредственно теплоносителю;
• разогретый теплоноситель с помощью гидростатического давления передается в отопительную систему через выходящий патрубок.

Совет специалиста: в качестве теплоносителя в индукционном котле может выступать вода, антифриз, масло и другие жидкости на нефтяной основе.

Главные преимущества использования

По сравнению с ТЭНовыми котлы бесконтактного нагрева имеют следующие достоинства:

1. Устойчивость к перепадам напряжения. Выдерживают даже удар молнии и обрыв «нуля».
2. Надежность и долговечность. Эти качества обусловлены простой конструкцией: рабочая часть котла состоит из трубы и намотанного на нее провода.
3. Герметичность теплообменника. Его целостность не нарушена, поэтому протечки исключены.
4. Отсутствие накипи. По заверениям производителей, она не образуется из-за микровибраций стенок теплообменника.
5. Большая площадь поверхности нагрева. Она кратно превышает аналогичный показатель ТЭНа. Это обеспечивает быстрый нагрев теплоносителя.

Индукционный котел устойчив к перепадам напряжения.

По сравнению с газовым, твердотопливным и дизельным аналогами индукционный выигрывает, поскольку:

1. Не дает выхлопа и не нуждается в дымоходе.
2. Работает бесшумно.
3. Способен регулировать мощность в широких пределах и с высокой скоростью.
4. Ввиду отсутствия огня не является пожароопасным.
5. Оснащается только электронной автоматикой, а значит, имеет все современные функции – программирование, погодное управление и т. д.

Отсутствие нагревательного элемента

Первое – в эл.котле индукционном, якобы нагревательных элементов нет. А вот в тэновом, их иногда более десятка, а значит высока вероятность их поломки, может и нескольких сразу.

Но если бы не было нагревательного элемента, то чем бы тогда котел нагревал воду? Та же самая катушка по сути и выполняет эту роль, только без соприкосновения с жидкостью. Поэтому данный элемент присутствует в любом таком агрегате.

А вот что касается высокой вероятности выхода ТЭНов из строя, то это напрямую зависит от той продукции и производителя, что вы покупаете.

Есть специалисты установившие за годы своей работы более 500 тэновых котлов, и не поменявшие по гарантии за все это время ни одного элемента.

Критерии выбора хорошего котла: на что обратить внимание

Покупая агрегат, учитывайте следующее:

1. Мощность. Для стандартного дома требуется 1 кВт на каждые 10 кв. м площади.
2. Напряжение. Модель на 380 В подойдет только тем, у кого к дому подведены 3 фазы.
3. Максимальное давление в котловом баке. Тот должен выдерживать нагрузку от насоса и веса водяного столба.

Предпочтительны модели с несколькими ступенями мощности – при запуске они не вызывают резкого падения напряжения в сети.

Покупая агрегат, учитывайте мощность и напряжение.

Ввиду высокой стоимости электричества рекомендуется выбрать котел с функциями, позволяющими экономно использовать энергию:

• с погодозависимой автоматикой;
• программируемые.

Действительно ли индукционный метод нагрева теплоносителя эффективен и надежен?

Перед тем как покупать или приступать к изготовлению индукционного котла, стоит разобраться в том, насколько эффективен этот метод отопления. В специализированных торговых центрах от продавцов-консультантов можно услышать только положительные характеристики систем, работающих по этому принципу. Однако, далеко не всё, что ими будет сказано, на все 100% соответствует действительности. И у этих отопительных агрегатов есть свои, так называемые, «подводные камни».

Продавцы оперируют целым перечнем тезисов, стараясь увеличить продажи котлов, работающих по индукционному принципу:

• Например, распространено утверждение, что принцип работы данных приборов являются инновационной разработкой.

В реальности, это не соответствует действительности, так как электромагнитная индукция была открыта еще в 1831 году английским физиком-экспериментатором Майклом Фарадеем. Во второй половине ХХ-го века индукционные системы с успехом применялись в металлургической промышленности.

Из этого можно сделать вывод, что данные приборы вряд ли стоит относить к инновационным технологиям. Однако, в этом есть и свой «плюс», так как подобная система уже проверена временем и доказала свою эффективность.

• Следующим важным качеством, на которое делают упор продавцы, является экономичность использования индукционного котла. Обычно утверждается, что данный тип агрегатов потребляют энергии на 25÷30% меньше, чем другие электрические нагреватели. Можно ли с этим согласиться?

Цены на индукционные котлы отопления

индукционный котел отопления

Наверное, все же нет. Любой электрический нагреватель потребляет электроэнергию соответственно своей мощности, указанной производителем в техническом паспорте. То есть для выработки одного киловатта тепла, в самом идеальном случае (при 100-процентном КПД) прибору необходимо потребить киловатт электроэнергии. Причем, даже при названных параметрах, КПД агрегата может быть меньше, так как многое зависит еще и от конкретных условий эксплуатации котла.

Индукционные котлы, во многом за счет «реактивной» выработки энергии по принципу самоиндукции, обладают высокими показателями КПД, стремящимися к 100%. Но ждать от них какой-то «сказочной» экономии все же не стоит

От мощности и эффективности работы нагревательного элемента зависит время нагрева теплоносителя до нужной температуры. Нужно сказать, что часть затраченной энергии, так или иначе, расходуется вхолостую, так как материалы, из которых изготавливаются детали прибора, имеют не нулевое сопротивление. Однако, теплопотери от работы индукционного котла не уходят «в дымоходную трубу», а остаются в помещении, где установлен прибор, в чем часто заключается очевидное их преимущество.

Итак, напрашивается вывод, что сколь-нибудь серьезно сэкономить на электроэнергии при использовании индукционного котла вряд ли получится. Но эффективность их и скорость нагрева – действительно высока.

• Несмотря на указанный в техпаспорте, установленный производителем примерный срок эксплуатации (не путать с гарантийным!), продавцы уверяют, что прослужит индукционный обогревательный котел не менее 25 лет. Необходимо согласиться, что эта информация достоверна, если электронный блок управления выполнен качественно. Блок включает в свою комплектацию полупроводниковые элементы, которые все же могут выйти из строя. Как правило, производители дают десятилетнюю гарантию на комплектующие элементы электронного блока. Однако, достаточно часто они отлично работают в течение 25÷30, а то и больше лет.

На а в самом котле, по большому счету, просто нечему ломаться. Так, первичная обмотка, обычно изготавливаемая из меди, имеет большой запас прочности и прослужит длительный срок, если будет производиться ее надлежащее охлаждение (а это обеспечивается циркуляцией теплоносителя).

Стержень-сердечник или материал внутренних каналов конечно, со временем начнет разрушаться, так как на него будет постоянно оказывать неблагоприятное воздействие агрессивная среда теплоносителя, а также чередование остывания-нагрев. Однако, для того чтобы он полностью стал непригоден для эксплуатации, должен пройти не один десяток лет.

Учитывая конструкцию котла, работающего по индукционной схеме, можно сделать вывод, что он значительно надежнее и долговечнее отопительных приборов, в которых в качестве нагревательных элементов используются ТЭНы.

Цены на отопительные котлы

отопительный котел

• Еще одно качество, которое ставят в плюс индукционным отопительным прибором — это бесшумная работа — якобы она выгодно отличает его от других агрегатов отопления. Возникает вопрос, так ли это?

А вот здесь-то, как раз, с точностью «до наоборот». Да, электрические отопительные агрегаты функционируют бесшумно, так как во время их работы не создается акустических колебаний и не используется механических узлов. Однако, именно при функционировании индукционного прибора могут явственно ощущаться низкочастотные колебания, которые могут раздражать людей с обостренным слухом. Это негативное явление сведено к минимуму в котлах вихревого типа, в которых питающее напряжение на первичную катушку предварительно преобразуется в высокочастотное.

Кроме того, если в систему установлен циркуляционный насос невысокого качества, то он тоже может стать источником легкого раздражающего шума. Но это уже касается всех систем отопления, независимо от типа котла. Но современный ассортимент насосов вполне позволяет приобрести совершенно бесшумную модель.

• Компактность котла покупатель может оценить визуально. Можно сказать, что этот агрегат состоит из отрезка трубы определенной длины, который не займет много места, в отличие от других отопительных приборов. Правда, масса у индукционного котла обычно – весьма внушительная, то есть потребуются надёжные кронштейны.

Индукционные котлы, как правило, весьма компактны. И их нередко даже размещают «батареями», вводя в действие по мере необходимости только нужное в данных условиях эксплуатации количество приборов.
Однако, не стоит забывать, что потребуется место для сопутствующих элементов системы, а также разводки контуров и установки коллекторов, если этого требует схема. Если необходимо обогреть довольно большую площадь дома, то нередко устанавливается несколько индукционных приборов, и для всей такой системы потребуется немало места.

• Утверждение о том, что котлы этого вида полностью безопасны, причем, это качество котлов выражено больше, чем у их ТЭНовых аналогов, неверно. Безопасность эксплуатации у этих двух видов отопительных приборов примерно одинакова, и зависит от правильного подключения и от работоспособности систем заложенной в них защиты от экстремальных ситуаций.

Например, если в индукционном приборе произойдет утечка теплоносителя, а электромагнитное поле не отключится вовремя, и нагрев внутреннего сердечника продолжится, то корпус и крепления могут оплавиться буквально в считанные минуты. Поэтому, приобретая прибор или конструируя его самостоятельно, необходимо обратить внимание на автоматическое отключение агрегата в случае аварийной ситуации.

Индукционные котлы – надежные и эффективные приборы, не занимают много места, но их достоинства очень часто все же существенно преувеличивают

Как можно видеть из представленной выше информации, у индукционных котлов, так же, как и у других отопительных агрегатов, есть свои недочеты, и они не являются уникальными приборами, позволяющими платить за отопление сущие копейки. Однако, эффективность их не подается сомнению. И еще – благодаря компактным размерам котла, его вполне можно разместить в условиях квартиры, например, в нише, так, что он будет практически незаметен.

Обзор популярных производителей и моделей

Все больше компаний осваивает выпуск индукционных котлов. Некоторые марки стали особенно популярными.

ВИН

Бренд принадлежит заводу теплового оборудования «Альтернативная энергия». Предприятие выпускает индукционно-кондукционные отопители с объемными теплообменниками. Все котлы оснащены инверторами. Стоимость составляет 37-40 тыс. руб.

ВИН – отопитель с объемным теплообменником.

SAV

Оборудование этой марки выпускает НПК «ИНЭРА».

Особенности:

• кожуховый теплообменник;
• отсутствие инвертора.

Приборы функционируют на стандартной частоте сети – 50 Гц. Из-за этого они крупнее инверторных, но стоят меньше – 27-32 тыс. руб.

«Гейзер»

Марка принадлежит Костромскому заводу котельного оборудования. Предприятие выпускает серию отопителей с номинальной мощностью 5, 10, 15, 20, 25, 50, 100, 250 кВт. Первому требуется напряжение 220 В, прочим – 380 В.

Агрегаты «Гейзер» имеют индуктивно-кондуктивный тип.

Все агрегаты относятся к индуктивно-кондуктивному типу.

«Эдисон»

В модельном ряду этой торговой марки присутствуют отопители с номинальной мощностью 4.7, 13, 22, 50, 100, 250, 500 кВт.

Наиболее производительная установка способна обогреть объект площадью 5000 кв. м. Ее вес составляет 1,5 т.

Минимальная цена продукции «Эдисон» – 35 тыс. руб.

Модели не оснащены инверторами, поэтому младший представитель линейки при мощности 4,7 кВт весит 40 кг.

«Миратрон»

Компания предлагает несколько индукционных отопителей производительностью от 6 до 30 кВт. Фирма использует только качественные материалы при изготовлении агрегатов. Все они имеют разъем для подключения погодного датчика, предусмотрена функция программирования.

«Миратрон» – индукционный отопитель из качественных материалов.

Модель на 6 кВт стоит 45 тыс. руб., на 15 кВт – 65 тыс. руб.

Соединения и фланцы

Второй недостаток при сравнении – большое количество уплотнительных соединений (тэны, фланцы) и полное их отсутствие в котле индукционном. Здесь данные преимущества и недостатки можно даже поменять местами.

Ведь если ТЭН все-таки выйдет из строя, вы сможете его легко заменить. Либо просто кратковременно исключить его из схемы, поставить перемычки по другому и продолжить работу.

А вот если сгорит катушка (из-за межвиткового замыкания), то во сколько обойдется вам ремонт? И сможете ли вы обогреваться с такой поломкой и дальше?

Способы изготовления своими руками

Благодаря несложному устройству небольшой индукционный нагреватель можно сделать самостоятельно.

Самый простой способ – установить рядом с чугунной батареей электромагнит. Домашние умельцы собирают и более эффективные конструкции.

Из сварочного инвертора и пластиковых труб

Это самый распространенный вариант.

Действуйте в следующем порядке:

1. Возьмите отрезок толстостенной пластиковой трубы ДУ50 длиной 0,5 м. Чаще всего используют изделие из полипропилена.
2. С помощью специального нагревателя приварите с одной стороны муфту, предварительно вложив в нее круг из металлической сетки. Деталь должна полностью перекрывать торец трубы.
3. Засыпьте в водонагреватель обрезки нержавеющей проволоки толщиной 7 мм и длиной до 5 см. Они будут служить сердечником.
4. Закройте второй торец трубы металлической сеткой и приварите муфту.
5. Намотайте на корпус 90 витков эмалированного медного провода. Это катушка-индуктор.
6. Подключите к проводу сварочный инвертор на 15 А с функцией плавной регулировки тока.

Устройство можно сделать из сварочного инвертора.

Муфты допустимо заменить фитингами с металлической резьбой.

Отопитель готов, можно подсоединять его к трубопроводу.

Примеры самодельных конструкций

Если вы не собираетесь использовать индукционный котел для осуществления главного отопления в частном доме, а хотите оборудовать им дачу или гараж, то вы можете попытаться сконструировать его самостоятельно. Существует два варианта, как это сделать.

Первый вариант

Для его реализации понадобятся куски пластиковых труб и сварочный инвертор. Имея элементарные знания в области физики и умея пользоваться кусачками, можно самостоятельно смастерить элементарную индукционную модель. Для этого нужно приобрести уже созданный высокочастотный сварочный инвертор с плавной регулировкой мощности тока до 15 ампер или даже выше. Для обогрева большой площади лучше выбрать гораздо более мощный аппарат. Еще понадобится катанка из нержавеющей стали либо обычные отрезки стальной проволоки. Это нужно для выполнения роли нагреваемого элемента. Их длина – около 50 мм, при диаметре 7 мм.

Важной составляющей является медная проволока, которую можно без проблем приобрести в любом тематическом магазине. Не следует использовать обмотку со старых катушек. Корпус, являющийся основой индукционной катушки – это одновременно часть трубопровода, поэтому его можно изготовить из пластиковой трубы с толстыми стенками. Ее внутренний диаметр должен быть 50 мм. К этому корпусу крепят два выходных патрубка для поступления холодного и отдачи горячего теплоносителя. Все внутреннее пространство корпуса нужно полностью заполнить отрезками проволоки и закрыть металлической сеткой, чтобы они не высыпались.

Так может выглядеть самодельное индукционное устройство

Индукционную катушку делают следующим образом: вокруг уже ранее приготовленной пластиковой трубы постепенно наматывают покрытый эмалью медный провод. Понадобится примерно 90 витков. Получившееся самодельное устройство требуется подключить к трубопроводной сети. Из трубопровода вырезают небольшой участок трубы, а вместо него устанавливают самодельный индукционный котел. Его подключают через инвертор и просто запускают воду.

Второй вариант

Это вариант предусматривает использование трехфазного трансформатора с возможностью и фиксации. Кроме того, понадобится еще и сварочный аппарат. Для изготовления устройства нужно сварить две трубы таким образом, чтобы они были похожи на бублик в разрезе. Эта конструкция выполняет, как проводниковую, так и нагревательную функции. Потом наматывают обмотку, непосредственно на корпус котла в целях его более эффективной работы, несмотря на небольшой вес и размеры. Здесь используется стандартная схема нагрева теплоносителя: он получает большое количество тепловой энергии при контакте с обмоткой.

Самодельный индукционный котел из трансформатора

Схема изготовления такой конструкции несколько сложнее, чем в первом варианте. Котел оборудуется двумя патрубками, как для входа холодного теплоносителя, так и для выхода нагретого. Если придумать и самостоятельно соорудить защитный кожух, то можно минимизировать тепловые потери.

Инструкция по самостоятельной установке

При монтаже устройства между ним и строительными конструкциями выдерживают следующие минимальные расстояния (см):

• стенами – 30;
• полом и потолком – 80.

Прибор выставляют по уровню в строго вертикальное положение.

Подключение котла к системе отопления

Индукционные нагреватели предназначены только для закрытых контуров с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Причин тому 2:

• большое гидравлическое сопротивление;
• высокая скорость нагрева – среда закипает, прежде чем успевает уйти в систему под действием конвекции.

Схема подключения индукционного котла.

Поэтому контур должен быть оборудован:

1. Циркуляционным насосом с сеточным фильтром. Подключается у котла со стороны «обратки».
2. Мембранным расширительным баком. Помещается там же.
3. Группой безопасности из манометра, воздухоотводчика и предохранительного клапана. Устанавливается со стороны «подачи» не далее 0,5 м от котла без какой-либо арматуры на данному участке.

«Обратку» подсоединяют к отопителю снизу. «Подачу» – к верхнему патрубку.

Электрическое подключение

К прибору прокладывают собственный кабель от распределительного щита. Сечение жил подбирают по величине потребляемого тока. Линию защищают автоматическим выключателем и УЗО. Корпус котла заземляют.

Итоги

Итак, коэффициент полезного действия индукционных котлов составляет примерно 99%, работают они бесшумно, на любом жидком носителе тепла, им не требуется сервисное обслуживание, а также это безопасно и практично. Хоть такой котел стоит довольно дорого, такие затраты – окупаемы. А если создать его самостоятельно – это будет еще более выгодно.

https://youtube.com/watch?v=F6yIXht5gks

Конечно, выбор за вами, а лучше – обратиться к специалистам, которые подскажут, подходит ли вам такое отопление. Но, в целом, индукционные котлы – это отличная альтернатива традиционным системам отопления.
Дата: 25 сентября 2022

Правила эксплуатации и техническое обслуживание

Запрещается делать следующее:

1. Заливать в систему теплоноситель, не указанный производителем в числе разрешенных.
2. Включать прибор в режиме сухого хода или при остановленном насосе.
3. Проводить работы по ремонту или обслуживанию, не обесточив агрегат.
4. Держать вблизи отопителя металлические предметы.

Прибор нельзя включать в режиме сухого кода.

Периодически проверяйте:

• работоспособность УЗО;
• сопротивление контура заземления.

Индукционные отопители не нуждаются в обслуживании. В редких случаях теплообменник может покрыться накипью, тогда его промывают раствором лимонной кислоты или специального средства. Чтобы исключить подобные явления, заливайте в систему обессоленную воду.

Ослабление контактов

Клеммные контакты в тэновых моделях, причем их большая часть, могут находиться в режиме перепада температур. Нагрев при максимальной нагрузке, и остывание при отключении.

А это накладывает обязательства по их ревизии и подтяжке.

А в индукционных, якобы нет электрических контактов. На самом деле они есть всегда и везде, в том числе и в индукционных.

Но что касается первых, то в последние годы стали выпускаться экземпляры с качественными винтовыми зажимами.

Либо вообще могут присутствовать винтовые соединения с гроверной шайбой, которые не требуют обслуживания, или пружинные зажимы, также годами обходящиеся без контроля и ревизии.

Фактически это высосанные из пальца преимущества.

Приблизительная стоимость индукционного отопления частного дома

В режиме номинальной мощности котел работает только небольшую часть времени – когда температура на улице опускается до экстремально низких значений. В здании, построенном в соответствии с нормами энергосбережения, средняя производительность теплогенератора за весь холодный сезон составляет 1/3 максимума.

Пусть площадь дома равна 150 кв. м. Тогда:

• номинальная мощность прибора из расчета 1 кВт на 10 кв. м – 15 кВт;
• средняя за отопительный сезон – 5 кВт.

Если продолжительность холодного периода составляет 7 месяцев (213 дней), суммарный расход энергии равен:

Р=5*24*213=25560 кВт*ч.

Стоимость 1 кВт*ч в сельских населенных пунктах, например, Самарской обл., по состоянию на первую половину 2022 г. – 3,02 руб.

Затраты на индукционный котел будут большими.

Затраты на отопление составят:

З=25 560*3,02=77190 руб. за 7 месяцев или 11027 руб. за 1.

Из всех видов обогрева электрический является самым дорогим.

Чтобы снизить затраты, действуют так:

1. Переходят на 2-ставочный тариф. Для сел и деревень Самарской обл. цена 1 кВт*ч ночью в 2022 г. равна 1,66 руб.
2. Устанавливают в системе отопления теплоаккумулятор. Это большая емкость в оболочке из минеральной ваты.

Котел работает только ночью, нагревая жидкость в накопителе до +95°С. Днем отопительный контур по мере необходимости производит отбор горячей воды из емкости посредством смесительного узла.

Затраты в этом случае составят:

З=25 560*1,66=42430 руб. за 7 месяцев или 6061 руб. за 1.

В такой схеме котел работает ночью одновременно на систему отопления и на аккумулятор. Поэтому нужна модель с 2-кратной мощностью – 30 кВт.

Снижение КПД электрокотла

Еще один аргумент при сравнении – индукционный котел в период эксплуатации не теряет своей первоначальной мощности. А вот у тэна из-за образования накипи, это происходит в порядке вещей.

Даже иногда приводятся расчеты, согласно которым, в течение всего одного года, мощность тэнового уменьшается на 15-20%. А значит, снижается и его КПД.

Давайте разберем это поподробнее.

Практически у любого электрического котла КПД превышает 98%. И даже котлы, работающие на токах сверхвысоких частот от 25кГц и выше, что могут для вас изменить? Добавить лишних полтора процента, но при этом подскочить в цене на 100%?!

Что касается отложений на элементе ТЭНа, то они действительно присутствуют.

В системах водоснабжения в бойлерах прямого нагрева, на рабочий элемент осаждается некая ”накипь”. Она на самом деле постепенно препятствует быстрому прогреву воды.

А что происходит там, где нет постоянной подпитки примесей? На ТЭНе может осесть небольшой слой отложений, однако:

• этот слой не достаточно толстый

• он никоим образом не препятствует передаче тепла

Для примера, пусть на чистой поверхности греющего элемента, теплообмен условно происходит при t=60 градусов. Как только эта поверхность загрязнится отложениями, теплообмен никуда не исчезнет, а начнет происходить при больших градусах, допустим 75-80С.

А соответственно, свое изначальное КПД, котел никоим образом не теряет.

То есть фактически, и на чистом элементе нагрева и на грязном, происходит передача одинакового количества энергии, только при других температурах.

Отрицательные стороны котлов

Недостатками индукционных отопителей являются:

1. Высокая стоимость. Прибор обходится в 2-3 раза дороже ТЭНового аналога.
2. Большие масса и габариты. Бытовые модели в основном весят от 40 до 80 кг.
3. Дороговизна энергоресурса. В России средняя стоимость электрического кВт*ч составляет 3,5 руб., тогда как полученного от сжигания магистрального газа – только 0,5 руб.
4. Сложность подключения. По нормам на квартиру и дом отводится всего 5-7 кВт, при наличии электроплиты – 88-11. Чтобы увеличить лимит, нужно получить разрешение в РЭС и заменить подводящий кабель. Бывали случаи, когда для подключения котла на 15 кВт людям приходилось оплачивать замену трансформатора на подстанции.

Индукционный водонагреватель

Индукционные водотеплонагреватели имеют корпус и оригинальный электрический индуктор(трансфоматор), внутри него , причем его вторичной обмоткой является сама металлическая труба с водой,в виде короткозамкнутого витка.

В результате протекания значительных по величине электрических токов в ней, от индуктивно наведенного в ней электрического напряжения, эта труба интенсивно разогревается и нагревает своим теплом и воду в ней .

Если выразиться в двух словах как работает индукционный нагреватель-

это понижающий трансформатор, который установили в трубу

Я сначала решил что если в названии присутствует слово “индукционный” то нагрев происходит токами высокой частоты типа как в микроволновке, оказалось что нет.

Никакой высокой частоты нет и в помине, питание от сети 220/380 вольт промышленной частоты 50 Герц.

Технология на самом деле очень проста- в экранированной трубе находится обыкновенная катушка- это как бы первичная обмотка трансформатора, если проводить аналогию с трансформатором.

Роль вторичной обмотки, а заодно и магнитопровода выполняет металлическая труба отопления!

Отзывы владельцев

• За год использования, конечно, трудно дать объективную оценку работе котла «ВИН – 5», но все же некоторые тенденции отметить можно. Прежде всего, не было никаких нареканий к работе системы. Ужасного влияния «колоссального» магнитного поля тоже пока не ощутил… Больше всего радует то, что можно забыть о существовании в доме отопительного котла, да и за свет заплатить пришлось немного меньше, хорошая штука. Александр, Ленинградская обл
  .
• Тщательно изучив конструкцию индукционных котлов, пришел к выводу, что ломаться там действительно нечему. По параметрам, наиболее подходящим вариантом оказался «SAV – 5», его и купили за 36 тысяч. Не могу сказать, что экономия электричества, прямо-таки существенная, но по сравнению со старым бойлером, платить приходится меньше. В остальном, за 2 сезона никаких нареканий нет. Николай, Таганрог.
• Два года назад установил «Гейзер – 20» и очень доволен что установил. За два сезона стоимость как-то позабылась, а вот тепло и уют остались. Кроме этого, никаких тебе анодов, промывок, сними-повесь и т.д. Анализ квитанций за время использования котла показал, что расходов на электричество хоть и не намного, но меньше. Так что рекомендую всем! Андрей, Новосибирск.
• Очень мне понравилась идея сидеть в тепле и ничего для этого не делать, только за свет платить, да и то меньше, чем за классический бойлер, решил попробовать. Установил в доме индукционный агрегат «Эдисон» на 50 кВт, теперь сижу в тепле, ничего не делаю и очень доволен. Главное, что не нужно вызывать никаких специалистов, потому что до города целых 75 км. А если кроме шуток, никаких претензий за 3,5 года у меня не возникало, очень хорошая штука. Дима, Московская обл.

Подборка была сделана таким образом, чтобы, дополнительно охарактеризовать продукцию рассмотренных выше брендов на основании реальных отзывов владельцев.

Если стоимость индукционного прибора выходит за пределы семейного бюджета, но имеются практические навыки в слесарно-сварочных работах и базовые знания в области электротехники, можно изготовить нагреватель своими руками.