Индукционные котлы для отопления дома. Эдисон индукционный котел
Индукционные котлы для отопления дома
Индукционные котлы в наше время пользуются достаточно высокой популярностью среди потребителей. Это обусловлено тем, что они имеют высокий коэффициент полезного действия, а значит электроэнергии потребляют значительно меньше, чем другие котлы. Работа котла основана на принципе электромагнитной индукции, что является абсолютно новым принципом подачи энергии для силовой бытовой техники.
Устройство и принцип работы индукционных котлов
При подаче переменного напряжения на ввод катушки на ней образуется переменное электромагнитное поле, которое замыкается ближайшим электростатическим путем через корпус аппарата и сердечник, который вставлен внутри катушки и наводит на них низковольтное напряжение. В принципе, можно было бы и без сердечника обойтись, но его вставляют для увеличения площади теплоотдачи. Под воздействием переменного наведенного электромагнитного поля в металле сердечника и корпуса возникают так называемые вихревые токи. По-другому их называют токами Фуко по имени первооткрывателя. Именно они и нагревают металл. Вода отбирает тепло от корпуса и сердечника и разносит тепловую энергию по зданию.
Индукционный котел состоит со следующих основных конструктивных частей:
- Катушка индуктивности.
- Теплообменников, которыми могут служить сердечник и корпус.
- Шкаф управления с автоматами и автоматикой.
- Проводники.
- Клеммная коробка.
- Патрубки: входной и выводной.
Все остальные конструкционные детали используются для удобства эксплуатации и в дизайнерских целях. Существуют упрощенные, самодельные индукционные котлы, в которых сердечником служит обыкновенная металлическая труба, которая заполнена теплоносителем.
Сравнение индукционного котла с ТЭН- котлами
Оба вида устройств являются преобразователями электрической энергии в тепловую. КПД в обоих видах устройств одинаковая — почти 100%, поэтому в этом плане они равноценные. Индукционные котлы значительно дороже, но практика показала, что за 5 — 7 лет эксплуатации за счет обслуживания (замена перегоревших нагревательных элементов) ТЭН- котла их стоимость выравнивается.
Скорость нагрева одинакового объема теплоносителя равными по потребляемой мощности котлами этих видов преобразовательных устройств электрической энергии в тепловую — тоже одинаковая.
Индукционный котел имеет много эксплуатационных преимущества, потому что у него намного большая площадь отдачи тепла теплоносителю, чем в ТЭН- котла.
Основные отличия:
- Разность между температурой нагревательного элемента индукционного котла и Т* теплоносителя 10 — 15* С и они разогреваются вместе. На нагревательном элементе индукционного котла накипь практически не образуется. По данной причине его нагревательный элемент даже теоретически выйти со строя не может.
- ТЭН нагревается от того, что через его проводник с повышенным сопротивлением протекает ток, поэтому в любом случае он нагревается до заданных 600 — 750* С и теплоноситель на его поверхности всегда кипит. Из-за этого ТЭН быстро обрастает накипью. От этого теплоотдача уменьшается, и ТЭН в конце концов перегорает.
- В индукционном котле можно использовать разные теплоносители, даже нефтепродукты, если их не перегревать свыше 70* С.
- В ТЭН- котлах можно использовать теплоносителем только воду и к тому же лучше всего дистиллированную.
- В обслуживании ТЭН- котлы менее практичные, чем индукционные, потому что переходной контакт между проводником электроснабжения и проводником самого ТЭН- а постоянно перегретый, из-за этого окисляется и ослабляется. Необходимо постоянно следить за тем, чтобы проводник электроснабжения не отгорел; в противном случае при отгорании — может быть повреждено резьбовое соединение ТЭН- а; и такой рабочий нагревательный элемент приходится менять. этой проблемы в индукционных котлах не существует, потому что связь его нагревательного элемента с электроснабжением осуществляется через электромагнитное поле переменного тока.
- Индукционные котлы можно ставить в любом, даже не в обособленном месте. Они пожаробезопасны и работают бесшумно.
- Индукционные котлы обеспечивают электрическую безопасность человека гораздо высшую, чем ТЭН- котлы, потому что сам ТЭН может перегорать двояко: а) с разгерметизацией корпуса; в этом случае разогретый нихром от попадания на него воды рассыпается — опасности попадания человека под напряжение нет; б) без разгерметизации корпуса; в этом случае разогретый нихром может прилипнуть к корпусу ТЭН- а. Нагревательный элемент продолжает работать, и через воду металлический корпус котла оказывается под напряжением.
- Индукционную катушку индукционного котла при мощностях 3 КВт и больше на 50 Гц маленькой и компактной сделать пока что не удается. Поэтому ТЭН- котел имеет намного меньшие габариты при той же мощности, чем индукционный котел.
Сравнение с котлами на органическом топливе
- Электрические устройства для обогрева помещений с экономической точки проигрывают котлам на органическом топливе, потому что цена 1 КВт-часа электроэнергии стоят значительно дороже, чем тот, что полученный из органического топлива.
- Отсутствие выбросов продуктов горения в атмосферу, а значит сохранение чистоты при работе, является преимуществом электрических котлов.
- Более высокая степень пожарной безопасности является тоже преимуществом электрических котлов.
- Не нужны помещения для хранения запасов твердого топлива.
- По возможности устройства автоматического управления обогревом помещения современные газовые котлы не уступают электрическим.
- Использование именно кабельной продукции с двойной изоляцией для подключения электрических котлов мощностью 3 КВт и более является необходимым условием их надежной работы.
- Жесткая привязанность к системе электроснабжения дома уменьшает степень независимости индивидуального отопления.
- Установка газового котла связана с множеством хлопотных согласований и постоянного контроля газовой службы, потому что он является объектом, который несет повышенную опасность жизни человека.
Сравнительная таблица индукционных котлов
| Наименование | Мощность, Вт | Стоимость, рублей/шт. | Страна производитель | Площадь обогрева, м2 |
| ВИН-5 | 4250 | 27 000 | Россия | 60 — 150 |
| Индикатор | 4000 | 18 000 | Украина | 200 |
| Эдисон — 5 | 5000 | 35 000 | Европа | 100 — 120 |
| ИНЭРА SAV | 4500 | 30 000 | Россия | 50 — 80 |
В таблице представлены индукционные котлы приблизительно равной мощности. Сразу же бросается в глаза разнобой цен и заявленная площадь обогрева помещений. Вероятно, что в стоимость закладывается и устройства автоматики, но о них в технических характеристиках ничего не сказано. И трудно сказать, почему производители заявляют площадь обогрева помещений, а не объем. К тому же, не указана температура окружающей среды.
Отзывы потребителей
Почему индукционные котлы значительно дороже котлов на ТЭН-ах или на электродах, мне не понятно. Я сделал котел сам, и он мне обошелся никак не больше 5 — 6 тысяч рублей. Даже с устройством автоматики. Ведь и катушку не нужно делать с медного или алюминиевого провода. Достаточно вязальной проволоки в 2 мм диаметром. Новинка? Так этой новинке столько же лет, как и трансформатору. А то, что индукционный нагреватель лучше, сомнений нет. Особенно, если он работает постоянно и отбор тепла сбалансирован с его приходом.
Сергей Матвеев, 53 года, г. Калуга
Я установил котел для того, чтобы во время моего отсутствия поддерживал температуру 7 — 8 градусов тепла. Постоянно им отапливать помещение не выгодно. Значительно дешевле — газом. Только газ на 7 дней бросать опасно. Для моих целей достаточно 3 КВт. В системе антифриз. Так что не страшно, что размерзнет, если отключат электричество. А то, что не надежный, так это не правда 10 лет пользуюсь и ничего в нем не выходило со строя. ТЭН- ы в этом отношении похуже.
Андрей Васильевич, г. Пемза
Если дом холодный, то чем не грей — все равно плохо. Если утеплить хорошо окна, двери, балкон, то и бытового обогревателя достаточно.
Ромашкина Саша, г. Старый Оскол.
Сплошное надувательство! Купил 3 котла SAV и теперь сожалею об этом. В интернете на их странице о достоинствах начитался, сравнения с другими котлами. А это все ложь и «провокация» на покупку — не больше. За круглую сумму продают барахло и металлолом. Из 3-их ни один не работает так, как писано в рекламе. 5-ти киловаттник настроил на 60 градусов. Автомат постоянно отбивает нагрузку. Обратился в фирму. Отвечают — везите к нам, в Москву, проверим, настроим. Ближний свет тащить 50 кг. SAV стоит дороже всех электрических котлов в 3 — 5 раз. Вот только проблема в том, что примитивные ТЭН- котлы и электродники (это по словам фирмы SAV) греют как положено в течении многих лет и ни у кого не спрашивают. А их котлы 60 градусов не могут выдать. Предупреждаю всех — хотите заплатить дорого и мучиться потом? Покупайте котел SAV. Убедился на своем опыте.
Потребитель. Россия.
buranrus.com
Как сделать индукционный нагреватель из сварочного инвертора своими руками
Не так давно на рынке отопительной техники появились новинки — индукционные электрические котлы. Вполне естественно, что хорошая вещь всегда вызывает интерес домашних мастеров – умельцев, особенно если учитывать стоимость экземпляров заводского изготовления. Всегда найдутся желающие сделать нечто подобное как можно дешевле и в домашних условиях. Таким образом и появился на свет индукционный нагреватель из сварочного инвертора, о котором и пойдет речь в представленном материале.
Принцип индукционного нагрева
Чтобы самому сделать какое-либо устройство, надо сначала понять, как оно работает. Действие индукционных водонагревателей мы рассмотрим на примере серийных котлов российского производства Эдисон, изготавливаемых на заводе компании Сибтехномаш. Эти котлы послужат прототипом нашего будущего самодельного прибора, поскольку все элементы их конструкции находятся на виду, в отличие от аппаратов других торговых марок.
Примечание. На рынке присутствуют изделия и другого известного бренда – ВИН, но в них все детали упрятаны внутрь стального корпуса, повторить подобную конструкцию в домашних условиях будет затруднительно.
Заводской котел Эдисон представляет собой блок из нескольких нагревательных элементов индукционного типа. Каждый элемент – это стальная труба расчетного диаметра в виде змеевика, внутри которой циркулирует теплоноситель. Она опоясывает индукционную катушку, называемую индуктором, по ней протекает ток высокой частоты, создаваемый отдельно стоящим в шкафу трансформатором. В результате вокруг катушки образуется мощное электромагнитное поле, чей вектор изменяет направление с огромной частотой. Это поле нагревает металлические стенки трубы, а от них подогревается и теплоноситель.
Возникает вопрос: зачем городить столь сложную конструкцию, когда есть старые добрые ТЭНы либо простые электродные котлы? Смысл в том, чтобы избавиться от недостатков этих нагревательных элементов, сохранив достоинства. Индукционный теплогенератор прогревает воду так же быстро, как и электродный котел, но при этом его рабочая часть не подвержена разрушению. Индукционная катушка – весьма надежный элемент и не перегорит, как обычный ТЭН, так как не испытывает большой нагрузки.
Как сделать нагреватель
Наш самодельный индукционный нагреватель из сварочного инвертора будет несколько изменен по сравнению с прототипом, чтобы упростить его изготовление. Для создания электромагнитного поля снаружи индуктора потребуется серьезная катушка с огромным числом витков, к тому же согнуть трубу в виде змеевика не так-то просто. Поэтому лучше прямую трубу поместить внутрь индукционной катушки, чтоб она работала как сердечник.
По логике, труба должна быть металлической, но в самодельной установке с небольшим индуктором она будет очень слабо нагревать теплоноситель. Так что мастера-умельцы придумали другое устройство сердечника из полимерной трубы, частично наполненной отрезками металлической проволоки. Роль индуктивного контура сыграет катушка из эмалированной медной проволоки. Ну и генератором тока высокой частоты послужит бытовой инверторный аппарат для дуговой сварки. Итак, уточняем перечень материалов:
- труба полимерная диаметром 50 мм из сшитого полиэтилена для отопления, выдерживающая температуру теплоносителя до 95 °С;
- проволока стальная диаметром 6 мм;
- провод медный эмалированный сечением 3 мм2;
- мелкоячеистая сетка из тонкой металлической проволоки.
Стальную катанку нарезают частями длиной 4—6 мм, чтобы получились цилиндрики разных размеров. Затем один торец трубы закрывают мелкоячеистой сеткой и засыпают внутрь отрезки проволоки. Чтобы они не выпадали наружу, сетку надо поставить и с другой стороны. Из медного провода поверх трубы своими руками выполняют индукционную обмотку, что будет служить нагревателем. Число витков – от 85 до 95, концы тщательно изолируются и подсоединяются к выходу сварочного инвертора, как это показано на схеме:
Теперь после включения сварочного аппарата катушка создаст электромагнитное поле, вызывающее течение вихревых токов в металлическом сердечнике из кусков катанки. Он станет быстро прогреваться, поднимая температуру протекающей по трубе воды. Собственно, на этом изготовление индукционного нагревателя закончено, остается его установить в помещении топочной и подключить к отопительной системе.
Важно. В целях безопасности следует хорошо изолировать все открытые токонесущие части, а инвертор обязательно заземлить.
Особенности и предостережения
Поскольку индукционные нагреватели со сварочным инвертором, сделанные своими руками, не могут самостоятельно управлять температурой воды, то в первозданном виде они являются источником повышенной опасности. Поэтому устройство требует доработки, а именно — добавлением устройств контроля и автоматики. Для начала на выходе из трубы надо установить стандартную группу безопасности, включающую в себя манометр, воздухоотводчик и предохранительный клапан.
Важно. Аппарат может нормально функционировать только в системах с принудительной циркуляцией теплоносителя. При самотечной схеме элемент быстро перегреется, что грозит разрушением пластиковой трубы.
Чтобы избежать перегрева, следует снабдить нагреватель устройством аварийного отключения, управляемым от термостата. Если у вас имеются хорошие навыки в области сборки электрических схем, для управления нагревом вы можете задействовать терморегулятор с датчиком температуры воды и реле, размыкающим цепь при достижении установленной температуры теплоносителя.
Минус данной конструкции заключается в ее малой эффективности, да и надежность аппарата под вопросом. Дело в том, что в заводских котлах вода проходит через теплообменник свободно, а у нас на ее пути возникает препятствие в виде кусков катанки. Они перекрывают все сечение трубы и создают высокое гидравлическое сопротивление. Да и в случае нештатной ситуации авария чревата разрывом пластика и возможным коротким замыканием из-за потока горячей воды.
Надо сказать, что переделка сварочного инвертора в индукционный нагреватель нецелесообразна еще и потому, что тепловая мощность устройства будет ограничена максимальной электрической мощностью инвертора. Обычно имеющегося в доме аппарата хватит на обогрев комнаты площадью 25—30 м2 в лучшем случае, да и чем вы станете выполнять сварочные работы все это время? По сути, такой нагреватель использовать можно, но только в исключительных случаях как способ временного отопления.
Заключение
Идея сделать индукционный водонагреватель сама по себе неплоха, но малоприменима среди широкого круга пользователей. Если подходить с практической точки зрения, когда реально нужно отапливать дом, а не заниматься экспериментами, то вернее будет собрать простой электродный котел либо купить его в готовом виде.
cotlix.com
Выпускаемая продукция | Альтернативная энергия
Выпускаемая продукция
| ИНДУКЦИОННЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ | |
 | ВИХРЕВОЙ ИНДУКЦИОННЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ
|
| Запатентовано! | |
| ДЛЯ НЕФТЯНОЙ ОТРАСЛИ - ВТГНХ | |
 | ВИХРЕВОЙ ГЕНЕРАТОР НЕФТЕХИМИЧЕСКИЙ
|
| Запатентовано! | |
| ТЭНОВЫЕ КОТЛЫ | |
 | ТЭНОВЫЕ КОТЛЫ «Эко Топ»
|
| ВОДОНАГРЕВАТЕЛИ | |
 | ВОДОНАГРЕВАТЕЛИ ELECTROLUX
|
| НАМ ДОВЕРЯЮТ | |
| |
www.vinteplo.ru
