Принцип работы и сферы использования индукционных обогревателей

В стремлении минимизировать расходы на отопление, регулярно проводятся изыскания новых источников энергии. Те, которые не нашли широкого применения, называют «альтернативными». В их числе тепловая энергия, получаемая посредством магнитной индукции. Ее выгодность сложно переценить. Индукционные обогреватели — одни из самых экономичных. Эти приборы хороши и тем, что их можно сделать своими руками.

Что из себя представляют индукционные обогреватели?

Прибор, работающий по принципу магнитной индукции, не новшество. На производствах давно работают индукционные печи, в которых плавят металл. Но для решения бытовых проблем оборудование этого типа используется нечасто, несмотря на то, что работает от электросети с напряжением 220 и 380 В, экономично и безопасно в эксплуатации.

Зачем нужен и где используется?

В последние годы, благодаря информированности населения о новых источниках тепловой энергии, популярность индукционных устройств неуклонно растет.

Как работает: устройство и принцип действия

Несмотря на кажущуюся сложность, устройство и принцип работы индукционного обогревателя просты. Прибор состоит из нескольких элементов:

• индуктора, который представляет собой катушку с намотанной на нее медной проволокой (внешний контур);
• сердечника, в роли которого выступает труба с теплоносителем (внутренний контур).

• на катушку подается электропитание от сети через трансформатор, генерирующий переменный высокочастотный ток;
• в области катушки образуется магнитное поле, непрестанно меняющее свой вектор и продуцирующее вихревые потоки;
• токи, возникающие в результате завихрений, нагревают внутренний контур;
• тепло от металлической трубы передается находящейся в ней воде;
• горячий теплоноситель циркулирует по магистрали системы отопления, непрестанно нагреваясь при прохождении внешнего контура индукционного прибора.

Отзывы об индукционных обогревателях: плюсы и минусы

Цивилизацией пока не найдены технологии, позволяющие создавать совершенную технику. Все современные обогреватели имеют свои достоинства и недостатки. Это утверждение справедливо и для индукционных.

• высокий КПД, достигающий 99%;
• в трубах системы отопления не образуется накипь;
• в качестве теплоносителя подойдет любой из традиционных: вода, антифриз, минеральное масло высокой степени очистки;
• нет необходимости в регулярном обслуживании системы: она способна бесперебойно функционировать длительный период времени;
• монтаж обогревателя прост и не требует привлечения специалистов;
• высокая степень пожаро- и электробезопасности;
• возможность работы от сети постоянного и переменного тока.

• требуется бесперебойное электроснабжение, потому в загородных условиях необходимо иметь резервный источник питания в виде генератора;
• высокая цена на индукционные обогреватели, имеющиеся в продаже.

Производители и популярные модели: рейтинг лучших и цены

Потребителю, незнакомому с особенностями эксплуатации индукционных обогревателей, будет полезен обзор лучших моделей этого оборудования.

ЭДИСОН-4,7

Индукционные котлы марки «Эдисон» выпускает российское предприятие «Сибтехномаш». В линейке отопительного оборудования несколько агрегатов разной мощности, отличающихся габаритами и функционалом. Оборудование предназначено для работы в системах отопления замкнутого типа (автономных), потому в многоквартирном доме неприменимо. Все котлы «Эдисон» имеют возможность регулирования температуры по двум параметрам:

• теплоносителя;
• воздуха в помещении.

При выбранном режиме автоматически поддерживают заданные показатели.

• мощность — 4,7 кВт;
• теплоотдача — 3960 ккал/час;
• максимальная температура теплоносителя — 115°С;
• габариты — 370×220×1035 мм;
• вес — 40 кг.

Стоимость: 28990 руб.

Электрокотел ЭДИСОН-50

Мощный котел индукционного типа, отличающийся высокой теплоотдачей — 42130 ккал/час. Оптимален для устройства системы отопления загородных домов и коттеджей. КПД агрегата достигает 98%. Оборудование работает от электросети с напряжением 380 В.

• мощность — 50 кВт;
• максимальная температура теплоносителя — 115°С;
• габариты — 400x1070x760 мм;
• вес — 240 кг.

Стоимость: 144000 руб.

Miratron А006

Индукционный котел, рассчитанный на обогрев жилых и производственных помещений. Оборудование имеет многоступенчатую систему электро- и пожаробезопасности. На нагревательном элементе котла не образуется накипь, прибор работает бесшумно. Управление ручное, автоматическое, удаленное через модуль GSM. На дисплее отображаются показатели работы аппарата.

• мощность — 6 кВт;
• максимальная температура теплоносителя — 115°С;
• габариты — 400×1200×300 мм;
• вес — 40 кг.

Стоимость: 45000 руб.

Индукционный котел Miratron А0024

Один из лучших индукционных обогревателей для дома и дачи. Котел предназначен для работы в одноконтурных системах отопления замкнутого типа. При монтаже бойлера косвенного нагрева способен обеспечить горячее водоснабжение. Предназначен для обогрева зданий площадью до 240 м 2 . Установка напольная.

• мощность — 24 кВт;
• отапливаемый объем — 672 м 3 ;
• габариты — 1600x700x350 мм;
• вес — 99,9 кг.

Стоимость: 123077 руб.

Торнадо-50

Оборудование представляет собой узел нагрева, предназначенный для монтажа в системах воздушного отопления. Успешно используется для создания требуемого температурного режима в пропарочных и сушильных камерах, в целях устройства тепловых завес. Обогреватель отличается высокой надежностью, оснащен системой автоматического управления с возможностью программирования работы котла по заданному графику. В числе преимущество аппарата экономичность и компактность.

• мощность — 50 кВт;
• максимальная температура воздуха на выходе — 80°С;
• тепловая мощность — 42130 ккал/час;
• габариты — 1550х1500х1360 мм;
• вес — 50 кг.

Стоимость: 201050 руб.

Какого производителя и какой тип лучше выбрать: ТОП-3

Немного найдется компаний, специализирующихся на выпуске теплового оборудования индукционного типа. На российском рынке представлена продукция нескольких крупнейших производителей отопительной техники: Miratron, «ВИН», SAV, «Гейзер», «Сибтехномаш». Индукционные котлы и обогреватели этих брендов зарекомендовали себя как надежные и высокоэффективные.

Что учитывать при выборе устройства?

При выборе техники, работающий по принципу магнитной индукции, прежде всего учитывают ее мощность и рекомендуемую производителем площадь обслуживания. Немаловажный фактор — способ монтажа: настенный или напольный. Тяжеловесные индукционные котлы требуют наличия перекрытия, способного выдерживать значительные весовые нагрузки. Наиболее удобны в эксплуатации обогреватели с возможностью программирования режима работы.

3 лучших модели

Из представленных в обзоре, можно отметить несколько приборов, пользующихся повышенным спросом:

Эти обогреватели отличаются достойным качеством сборки, в конструкции использованы детали из высококачественных материалов.

Стоимость

Стоимость индукционных обогревателей зависит от нескольких параметров:

• мощности;
• способа управления;
• функционала.

Самые доступные в цене — котлы «Эдион». При одинаковых технических характеристиках, они дешевле аналогов от других производителей:

• ЭДИСОН-4,7 — 28990 руб;
• ЭДИСОН-50 — 144000 руб.

Отопительное оборудование мощностью 6-50 кВт можно купить за 45-200 тыс руб:

• Miratron А006 — 45000 руб;
• Miratron А0024 — 123077 руб;
• Торнадо-50 — 201050 руб.

Где купить индукционный обогреватель для производственных помещений или дома?

В Москве

1. «Альтернативная энергия»; Рязанский проспект, д. 4А, стр. 2; +7 (495) 789-51-74.
2. «Теплодвор»; Советская, 35; +7(495)48-132-48.
3. SAV; Азовская 6 корп 3; +7 (495)766-53-17.

В Санкт-Петербурге

1. «Альтернативная Энергия СПб»; Лиговский проспект дом 39; +7 (962) 699-28-98.
2. «Ho.Re.Ca»; 1-й Верхний пер, 12б; ул. Коли Томчака д. 1/6 литер 6; +7 (929) 053-97-25.
3. «Твердотопливные котлы»; Домостроительная, д. 1; +7 (812) 923-18-67.

Индукционные обогреватели с каждым годом набирают популярность, и производители пополняют линейки этого оборудования новыми моделями. В связи с этим, можно ожидать снижения цен на эту экономичную и надежную отопительную технику.

Индукционный котел отопления: чертежи своими руками, инверторный для частного дома, самодельный котел, видео

Индукционный котел отопления отличается хорошей экономичностью и длительным сроком службы
Выбирая котел для отопления дома, владельцы руководствуются, прежде всего, тем, какой источник нагрева доступен для помещения. Газ – самое дешевое топливо, но подведен далеко не вовсе населенные пункты. Электричество – самое распространенное, но не самое дешевое. Индукционный отопительный котел вырабатывает достаточно высокий КПД, при меньшем потреблении электричества, по сравнению с другими электрическими вариантами.

Принцип работы индукционного котла

Основа принципа работы котла – создание из электрической энергии тепловую. Действие электромагнитной индукции состоит в следующем – через катушку, обмотанную проволокой, пропускаем ток, вокруг этой намотки возникает электромагнитное поле. Помещенный в катушку металлический сердечник (имеющий свойство притягиваться магнитом) начнет быстро нагреваться.

Механизм генератора тепла: это электрический индуктор, состоящий из первичной, вторичной обмотки и сердечника. Перерабатывая электроэнергию в вихревые токи, первичная обмотка направляет электрополе на вторичную обмотку, которая в свою очередь передает энергию носителю. Под влиянием электромагнитного поля, в корпусе и сердечнике образуются вихревые токи. Они разогревают металл. Вода забирает тепло от сердечника и распространяет его по зданию.

А вот какой вид отопления выбрать для загородного дома, вы узнаете, прочитав статью на следующей странице:

Работа индукционной плиты основана на том же принципе. Такие плитки гораздо экономичнее, по сравнению с обычными электроплитами. Это достигается путем, отсутствия потери тепла, при передаче тепла от нагревателя, к посуде. Маркетологи на сегодняшний день обозначают индукционные котлы отопления, как передовые разработки, созданные на новом принципе. Но на сома деле – это не совсем так. Индуктивные принципы применяются с прошлого века для плавильных печей. Также не используются никакие новые материалы для изготовления котлов.

М. Фарадей открыл явление индукции в 1831г.

Индукционные варианты более безопасны, по сравнению с другими отопительными котлами, в обслуживании практически не нуждаются. Они не содержат динамических деталей, и как следствие, не имеют механического износа. При достаточном охлаждении, срок службы катушки не ограничен. Отдельного помещения такие котлы не требуют. По сравнению с газовыми котлами, практически не нуждаются в профилактических работах.

Преимущества индукционного котла:

• Постоянная циркуляция теплоносителя;
• Отсутствие нагревательных элементов;
• Бесшумность.

Индуктивный электрокотел способен обогреть не только площадь небольшого частного дома, но и производственные помещения, при этом не нужно больших затрат на монтаж и обслуживание. Представленные на рынке индукционные котлы отопления не из дешевых. Причина в датчиках системы. Инвертор, применяемый в системе управления, повышает стоимость котла отопления.

Отопительные котлы для дома отличаются многими характеристиками. Подробнее об этом можно прочитать на сайте:

Как сделать индукционный котел отопления своими руками

Противники установки индукционных котлов приводят закон сохранения – 1 кВт электроэнергии способен выработать тепловой энергии так же не больше 1 кВт. Да, любой водонагреватель, потребляя 1кВт электроэнергии, производит также 1 кВт энергии. Но не вся она тепловая. Более продуктивными в производстве тепловой энергии являются именно индукционные водонагреватели, в сравнении с ТЭНовыми. Сделать самодельный индуктивный водонагреватель не сложно. Используемые при этом материалы можно найти без особого труда и не высокой цене. Схема такого индуктивного устройства довольно проста.

Для преобразования электроэнергии в тепловую, необходим:

• Индуктор;
• Переменный ток 50 Гц;
• Сердечник из материала, к которому «липнет» магнит;
• Чертежи котла индукционного отопления (найти не проблема).

Для корпуса индукционного котла нужно взять трубу диаметром 5 см. Трубу заполняют кусочками проволоки, 5-7 см, диаметром не более 7 мм. Для соединения котла с системой труб, понадобятся переходники. Схема системы отопления поможет определиться с характеристиками.

Лучше установить автоматическое отключение электроэнергии при утечке теплоносителя. В этом случае, электромагнитное поле не исчезнет, если не отключить подачу электроэнергии, и корпус с креплениями попросту расплавятся.

Делаем индукционную катушку – главный элемент нагревания. Для этого берем медную проволоку, обматываем ее вокруг корпуса, приблизительно 85-99 витков. Интервал между витками соблюдаем равный. Простейший индукционный котел готов. Такой индуктор можно установить в любом месте трубопровода. На этом же принципе работает индукционный парогенератор.

О преимуществах и недостатках двухконтурного котла узнавайте в следующем материале:

Варианты изготовления самодельных водонагревателей

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

Виды домашних самоделок

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

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

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

Сборка водонагревателя из пластиковой трубы

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

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

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

   

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

Видео: Сердечник для индукционного котла своими руками

Создание прибора отопления из индукционной плитки

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

Для нагрева объемного помещения, потребуется модель с большой мощностью.

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

1. Поставьте аппарат в систему обогрева на заранее подготовленное место.
2. Установите плиту впритык к задней стенке котла и включите ее.

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

Видео: Изготовление котла из плиты

Самодельный котел из двух металлических труб и инвертора

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

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

1. Обмотайте корпус термоустойчивым скотчем.
2. Параллельно подключите получившиеся катушки к высокочастотному преобразователю.
3. Обязательно сделайте защитный кожух, чтобы проводники не повредились.
4. Установите изделие в отопительный контур.

Подобно ситуации с другими самодельными котлами, потребуется установить насос.

Модернизация индукционного отопления

У индукционных систем отопления зачастую одобрительные отзывы. Беззвучность, эффективность и долголетие, являются бесспорным плюсом системы отопления. Одна из разновидностей системы – эксплуатация индукционного водонагревателя для отопления. Индукционный водонагреватель можно купить, и вмонтировать в систему трубопровода.

Можно подобрать схему индукционного отопления своими руками. В этом случае можно хорошо сэкономить свои средства.

Но, для более эффективной работы индукционной системы, важно знать некоторые нюансы. Устанавливая индукционную плиту в конструкцию, ее подключают к зарядному устройству, аккумуляторам и инвертору. Инвертор – прибор, который переводит постоянный ток в переменный. Его применение сводит количество потребляемой электроэнергии для системы отопления фактически к нулю.

Для меньшего потребления энергии, нужно:

• Инвертор на 4 кВт;
• 2 аккумулятора 250 А*ч;
• Устройство для заряда аккумуляторов.

Подключаем синхронно 2 аккумулятора, и к ним зарядку. В них генерируется постоянный ток, и подается на инвертор. Инвертор конвертирует постоянный ток в переменный. Затем инвертор передает ток на индукционную плиту, а зарядка непрерывно заряжает аккумуляторы. Тем самым, расход устройства зарядки в 24 В и есть потребление энергии индукционного отопления дома. Затраты на насос считаем отдельно. Индукционные нагреватели применяют только модификациях с принудительной циркуляцией.

Основные правила безопасной организации индукционного отопления

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

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

Описание инверторного котла отопления

Инверторный котел стал доступен бытовому потребителю, в отличие от промышленных предприятий, сравнительно недавно. В основе устройства котла 2 основных цилиндра, помещенных во внешний. Вариант такого котла более безопасен. При правильном монтаже, пожаробезопасность на порядки выше, по сравнению с газовыми, угольными и дровяными котлами.

Принцип работы инверторного котла:

• Теплоноситель протекает во внутреннем цилиндре;
• Цилиндр, пропускающий через себя ток, обеспечивает нагрев теплоносителя;
• В роли теплоизолятора выступает внешний цилиндр;
• Основа работы котла – электромагнитная индукция.

Механизм инверторного котла практически исключает утечки теплоносителя. Важным качеством является то, что в качестве теплоносителя можно применить любой вариант (вода, антифриз, масло). Преимущество использования антифриза в том, что при отключении котла в зимний период, батарея не замерзнет и не лопнет. Модели инверторного котла небольшой мощности зачастую имеют возможность работать от аккумулятора, что значительно сокращает затраты на электроэнергию.

При установке инверторного котла в систему отопления, важно правильно подключить заземление.

Инверторная система позволит быстро набрать нужную температуру, и обеспечит экономный расход электричества. Такие системы с успехом применяются в производстве сплит–систем. Кондиционер–инвертор имеет гораздо больший срок службы, чем стандартные сплит-системы.

Достоинства и недостатки котлов отопления индукционного типа

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

Плюсы использования электрических индукционных котлов

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

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

Отрицательные и слабые стороны

Недостатки тоже присутствуют:

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