Вирішивши обігрівати свій будинок за допомогою електроенергії або встановити додаткове електричне джерело тепла, домовласники задаються питанням, - обігрівач якого типу задіяти? Тут вибір невеликий, на ринку пропонуються електричні теплогенератори трьох типів: ТЕНові, електродні та вихрові (індукційні). Останні становлять найбільший інтерес, оскільки декларуються виробниками як нове і найекономічніше обладнання. З'явилися індукційні котли порівняно недавно, тому варто досліджувати їх докладніше.

Влаштування вихрового індукційного котла

Насправді це технічне рішення далеко не нове, явище електромагнітної індукції, за рахунок якої функціонують електричні індукційні котли опалення, відкрито М. Фарадеєм далекого 1831 року. Просто завдяки сучасним матеріалам та технологіям явище взято за основу та реалізовано у водогрійних установках відносно нещодавно.

Нагрівання води відбувається за рахунок вихрових струмів (струми Фуко), що з'являються в осерді котушки. Утворюються вони під впливом змінного електричного поля, створюваного витками котушки змінним струмом частотою 50 Гц. Серце виконано у формі труби, через неї і протікає теплоносій при нагріванні. По суті, апарат є індукційним перетворювачем електричної енергії в теплову з ефективністю близько 98%. Діаметр дроту, з якого виконана котушка, кількість витків та розміри сердечника розраховані таким чином, щоб нагрівати воду до максимальної температури 95 ºС і при цьому не допустити перегрівання обмотки.

Водонагрівачі типу «ВІН»

Серце агрегату - це котушка, що складається з великої кількості витків ізольованого дроту, і вертикально поміщена в циліндричний корпус у вигляді посудини. Всередину котушки введено стрижень із металу. Корпус зверху та знизу герметично закритий привареними кришками, назовні виведені клеми для приєднання до електричної мережі. Всередину судини через нижній патрубок надходить холодний теплоносій, яким заповнюється весь простір усередині корпусу. Нагріта до необхідної температури вода йде у систему опалення через верхній патрубок.

Через свою конструкцію при підключенні до мережі теплогенератор постійно працює на повну потужність, тому що постачати опалювальну установку додатковими пристроями регулювання напруги нераціонально. Набагато простіше використовувати циклічний підігрів та задіяти автоматику відключення/вмикання з датчиком температури води. Потрібно тільки виставити необхідну температуру на дисплеї виносного електронного блоку і він буде виробляти нагрівання теплоносія до цієї температури, відключаючи індукційний водогрійний елемент при її досягненні. Після закінчення часу і остигання води на кілька градусів автоматика знову ввімкне нагрівання, цей цикл повторюватиметься постійно.

Оскільки обмотка теплогенератора передбачає однофазне підключення з напругою живлення 220, опалювальні агрегати індукційного типу не виробляються з великою потужністю. Причина - занадто велика сила струму в ланцюзі (понад 50 ампер), під неї буде потрібно прокладання кабелів великого перерізу, що дуже дорого. Щоб наростити потужність, достатньо укласти три водогрійні установки в каскад і застосувати трифазне приєднання з напругою живлення 380 В. До кожного апарату каскаду підключити окрему фазу, на фото показаний приклад роботи індукційного опалення.

Конструктивні особливості нагрівачів типу «Сибтехномаш»
Використовуючи той же ефект електромагнітної індукції, інше підприємство розробляє і виробляє водогрійні апарати дещо іншої конструкції, що заслуговує на увагу. Справа в тому, що електричне поле, створюване багатовітковою котушкою, має просторову форму і поширюється від неї на всі боки. Якщо в агрегатах "ВІН" теплоносій проходить усередині котушки, то пристрій індукційного котла "Сибтехномаш" передбачає спіралеподібний теплообмінник, що знаходиться зовні обмотки, як показано на малюнку.

Обмотка створює навколо себе змінне електричне поле, вихрові струми нагрівають витки труби теплообмінника, у яких рухається вода. Котушки зі змійовиками зібрані в каскад по 3 штуки та прикріплені до загальної рами. Підключення кожної з них здійснюється до окремої фази, напруга живлення – 380 В. Конструкція «Сибтехномаш» має кілька переваг:

• індукційні нагрівачі мають окрему розбірну конструкцію;
• в зоні дії електричного поля знаходиться збільшена площа поверхні, що гріє, і більша кількість води за рахунок спіральної схеми, що підвищує швидкість нагрівання;
• трубопроводи теплообмінника доступні для промивання та обслуговування.

Незважаючи на відмінності у конструкції теплогенератора, ефективність його роботи становить 98%, як і в нагрівачах типу «ВІН», це значення ККД декларує сам виробник. Довговічність агрегатів у тому й іншому випадку визначається працездатністю котушок, а точніше терміном служби обмотки та електроізоляції, цей показник заводи – виробники встановлюють в межах 30 років.

Переваги і недоліки

Реальні переваги, які мають індукційні котли для опалення будинку або виробничої будівлі, полягають у наступному:

1. Висока, як й у всіх водогрійних установок, ефективність роботи, що у межах 97-98%.
2. Довговічність, обумовлена ​​відсутністю рухомих частин та простотою конструкції.
3. Малі габарити, що дозволяють помістити опалювальне обладнання у приміщення будь-яких розмірів.
4. Висока швидкість нагрівання теплоносія та відсутність інерції при його відключенні.
5. Комфорт при експлуатації, індукційний електрокотел не вимагає постійної уваги господаря будинку, а частота його обслуговування цілком залежить від якості води, що застосовується в системі.

Вихрові нагрівачі поставляються з комплектами автоматики управління, що дає змогу зв'язати теплогенератори з іншими кліматичними системами будинку.

Нагрівач у розрізі

Є у цього обладнання та недоліки. Головний із них – висока вартість, особливо у теплогенераторів типу «Сибтехномаш». Якщо використовувати ці агрегати для промислових цілей цілком прийнятно, індукційне опалення приватного будинку може виявитися невиправдано дорогим.

Досвід практичного використання вихрових нагрівачів домовласниками та обслуговуючим персоналом сервісних компаній поки що не надто великий, але зараз істотних нарікань на обладнання немає.

Міфи про індукційні котли

Один із найпопулярніших міфів створюють торгові представники, які продають електричні індукційні котли. Суть у тому, що ці котли нібито на 20-30% ефективніші за інші нагрівальні електроустановки, особливо ТЕНові. Ця інформація не відповідає дійсності, оскільки всі теплогенератори, що перетворюють електроенергію на тепло, працюють з ефективністю не нижче 96% відповідно до фізичного закону збереження енергії. Безперечним є лише факт, що ТЕНи розігрівають теплоносій дещо довше через свою багатошарову структуру. Вольфрамова спіраль прогріває спочатку кварцовий пісок, потім матеріал трубки, а потім воду. При цьому енергія нікуди не втрачається, а ККД ТЕНового агрегату становить 98%, як і вихрового.

Приклад системи опалення

Інший міф говорить про те, що індукційний електричний котел зовсім не вимагає обслуговування, оскільки змінне магнітне поле не дає відкладам осідати на елементах, що гріють. Це питання залежить від якості води і накип на сердечнику котушки з'являється так само, як і в ТЕНових нагрівачах, якщо теплоносій не знесолений. Тому хоча б 1 раз на 2 роки сам теплогенератор та система опалення повинні проходити процедуру промивання.

Попри запевнення продавців, водонагрівач не можна ставити в будь-якому приміщенні. Причини дві: небезпека ураження струмом та наявність електромагнітного поля навколо апарату. Його краще помістити у технічному приміщенні з обмеженим доступом (котельнею).

Висновок

Опалювальні установки, що використовують для нагрівання вихрові струми, дійсно мають багато переваг, особливо серед них привертають швидкість нагріву, компактність і довговічність. Наскільки ці переваги виправдовують високу вартість виробу – доведеться вирішувати кожному домовласнику в індивідуальному порядку.

Незважаючи на безліч способів отримання тепла за допомогою природних ресурсів, власники житла все частіше звертаються до використання для обігріву будинку електронагрівальних установок.

Котельні установки, що працюють з використанням електроенергії, екологічні, оскільки в атмосферу не виділяються продукти згоряння, що виникають при спалюванні нафтопродуктів, газу, вугілля і навіть дров.

Вихровий нагрівач

Ще одним плюсомвикористання електрообігріву є простота обслуговування систем опалення, змонтовані на основі електрокотлів. Однак зручність застосування електроенергії для опалення житла стає все більш витратним способом отримання тепла в будинку – оплата рахунку за споживання електрики з кожним опалювальним сезоном стає для багатьох непосильною.

Власники будинків починають шукати альтернативу електрокотлам, основою конструкції яких є стандартний ТЕН.

Поступово набирають популярності індукційні електричні котли, а також перетворюють електроенергію на тепло, необхідне для обігріву приміщень. Однак їх конструкція дозволяє використовувати енергоносій набагато економнішещо значно зменшує поточні витрати на утримання будинку у опалювальний сезон.

Економія електроенергії йде рахунок швидкого нагрівання теплоносія системи опалення. Це відбувається завдяки індукційному пристрою, що замінив у казані традиційний ТЕН.

Крім зменшення витрат на опалення у цих котлів є велика кількість переваг перед іншими електрокотлами – високий ККД, тривалий термін служби (не менше 25 років) та відсутність накипу.

Внутрішній пристрій індукційного нагрівача та принцип його роботи

Конструкція такого пристрою, створеного для одержання теплоенергії, у найпростішому вигляді аналогічна трансформатору. Як і трансформатор, індукційний генератор складається з короткозамкнутих обмоток – первинної та вторинної.

Первинна обмоткаслужить перетворення електроенергії на вихрові струми, створюють електромагнітне полі, спрямоване на вторинну обмотку. Вторинна обмоткаодночасно є корпусом індуктора, і нагрівальним елементом, що передає отриману енергію в систему опалення. Теплоносієм може бути будь-яка електропровідна рідина, починаючи від звичайної технічної води, до олії та антифризу.

Оскільки вихровий індукційний нагрівач (або просто вин) під час роботи не виділяє продукти розкладання палива, він найбільш безпечний серед різних видів обігрівального обладнання, що використовується для забезпечення теплом будівель різного призначення. Така система опалення забезпечує сприятливий склад атмосфери, що означає збереження її екологічної чистоти.

Система опалення починає роботу відразу після подачі напруги на внутрішню обмотку. Виникає електромагнітне поле спрямовує вихрові струми на поверхню осердя, розташовану зовні.

Їх щільність практично миттєво зростає, нагріваючи поверхню осердя, а потім повністю весь елемент. Це тепло і служить для нагрівання теплоносія, що циркулює в казані.

Навіщо потрібний для системи опалення? Види пристрою, та принцип його роботи.

Чи варто встановлювати терморегулятор на радіатор опалення? виріб?

Слід пам'ятати, що пристрій врізається в опалювальну систему за допомогою двох патрубків.Нижній із них служить для подачі охолодженого теплоносія. Він монтується на вході в котел, а через другий патрубок теплоносій, що нагрівся, направляється в опалювальну систему.

Подача нагрітого теплоносія здійснюється рахунок гідростатичного напору. Оскільки теплоносій постійно циркулює в системі, здійснюючи відведення гарячої рідини до системи опалення, то можливість перегріву обладнання повністю виключено.

Особливості монтажу котельної установки та її експлуатації

Для забезпечення безперервної циркуляції теплоносія система опалення, обладнана індукційним електрокотлом, повинна бути закрита, в обов'язковому порядку забезпечена циркуляційним насосом. Існують деякі правила встановлення індукційного казана в приміщенні.

Котел повинен бути змонтований на відстані не менше ніж 30 см від поверхонь стін. Від підлоги та від стелі дистанція повинна бути більше 80 см. Для можливості спостереження за роботою системи та забезпечення її безпеки одразу за патрубком виведення теплоносія слід вбудувати манометр, підривний клапан, автоматичний пристрій, призначений для відведення повітря.

Перед початком роботи слід обов'язково перевірити наявність у системі теплоносія.Подача електроенергії за його відсутності гарантує вихід обладнання з ладу. Встановлювати такий котел можна в будь-якому приміщенні будівлі, з урахуванням його монтажу на зазначеній вище відстані від стін, стелі та підлоги.

Багато споживачів, які використовували при монтажі системи пластикові труби, хвилює питання: чи можна до них приєднувати інноваційний котел?Такої проблеми немає, пластикові труби для систем опалення розраховані використання будь-якого опалювального устаткування.

Читайте , як правильно вибрати розширювальний бачок для опалення закритого типу.

Переваги і недоліки . Як вибрати та встановити?

Як вибрати тепловий насос для опалення будинку? Переваги та недоліки систем опалення майбутнього.

Ціна індукційного котла та вартість установки

Вибір потужності індукційного котла, як будь-якого опалювального обладнання. визначається розміром опалювальної площі будівлі. Від потужності залежить вартість устаткування. Найдешевший він котел, з наявних у продажу, коштує близько 30 тис. рублів. Ціна монтажу починається від 6 тис. рублів.

Потужність такого нагрівача складає 6 кВт, що цілком достатньо для обігріву невеликого заміського будинку. У ньому є дві секції нагріву, по 3 кВт кожна, що дуже зручно при підвищенні зовнішньої температури повітря. Така конструкція опалювального обладнання дозволяє значно знизити витрати електроенергії на обігрів будинку.

Відгук:

Довго вибирав він котел і купив SAV. 5 кВт. Оскільки було завдання опалювати дачний будиночок. Апарат зі своїм завданням справляється непогано. Єдиний мінус — часто вибиває автомат і відмовляється працювати через ПЗВ. Проводитиму більш потужну лінію енергопостачання. Можливо, це вирішить проблему.

Індукційний електричний котел своїми руками

Простота конструкції дозволяє домашнім умільцям виготовити індукційний опалювальний котел вина самостійно. При виготовленні найпростішого варіанта такого нагрівача потрібно придбати високочастотний зварювальний інвертор.

Бажано, щоб він був забезпечений пристроєм для плавного регулювання струму. Від величини зварювального струму (щонайменше 15 ампер) залежить потужність конструкції.

Також слід підготувати такі матеріали:

• товстостінну пластикову трубу, внутрішній діаметр якої трохи менше ніж 5 см;
• дріт з нержавіючої сталі 7 мм;
• перехідники для приєднання до опалювальної системи;
• емальований мідний провід;
• дрібна металева сітка.

Дріт нарізається на шматочки близько 5 см. Потім береться пластикова труба, на дні якої закріплюється металева сітка, а потім до основи кріпиться перехідник. Ця труба виконуватиме одночасно дві функції – стане ділянкою трубопроводу опалювальної системи та основою індукційної котушки.

Внутрішня частина труби повністю заповнюється обрізками дроту.. Вони послужать матеріалом, що нагрівається електромагнітним полем, а закріплена сітка з металу не дасть їм провалитися в трубопровід. Потім верхню частину пластикової труби також встановлюється перехідник.

Наступним етапом роботи стане виготовлення котушки. Навколо основи із пластикової труби, заповненої обрізками дроту, акуратно намотуються 90 витків підготовленого мідного дроту. Провід має бути розташований у середній частині труби.

Готовий пристрій встановлюється за допомогою перехідників у розрив трубопроводу опалювальної системи. Установка проводиться вертикально.

Після монтажу котушку слід з'єднати із високочастотним інвертором, а опалювальну систему заповнити теплоносієм. Нагрівальний пристрій повинен бути обов'язково під'єднаний до заземлення. Тепер можна починати користуватися нагрівальним пристроєм, виготовленим власноруч.

Для запобігання втратам тепла і більш естетичного зовнішнього вигляду слід виготовити теплоізоляційний корпус.

Також дивіться відео про те, як зробити індукційне опалення своїми руками:

Вивчення споживчого попиту ринку котельного устаткування говорить, що більшість покупців, використовують для опалення житла електроенергію, віддають перевагу сучасним індукційним котлам заводського виготовлення, обладнаними різними системами безпеки, потужними і економічними. Така обігрівальна техніка нового покоління з кожним роком стає популярнішою.

Індукційні опалювальні котли з'явилися у продажу нещодавно і одразу склали конкуренцію звичним електрокотлам із ТЕНами. При подібних розмірах і потужності індукційні нагрівачі здатні значно швидше прогріти систему, крім того, вони можуть працювати в системах з низькою якістю теплоносія і рідше вимагають обслуговування. Застосувавши знання в електротехніці та кмітливість, можна зробити індукційний котел опалення своїми руками.

В основі дії індукційних котлів та інших нагрівальних приладів цього типу лежить здатність струмопровідних матеріалів нагріватися під дією вихрових струмів, що утворюються в результаті електромагнітної індукції.

Джерелом індукції служить високочастотний змінний струм, що проходить первинної обмотки нагрівального приладу, виконаної у вигляді котушки. Нагрівальний елемент, поміщений всередину котушки, відіграє роль вторинної короткозамкнутої обмотки. У ньому відбувається перетворення електромагнітної енергії на теплову.

Вихрові струми виникають і при промисловій частоті 50 Гц, але ефективність нагрівача буде невисока, а робота приладу буде супроводжуватися сильним гулом і вібрацією. У разі підвищення частоти до 10 кГц і вище шум зникає, вібрація стає невідчутною, а нагрівання посилюється.

Пристрій

Промисловий індукційний котел складається з осердя, роль якого грає теплообмінник, навколо якого намотана тороїдальна обмотка, підключена до високочастотного перетворювача. При проходженні обмоткою струму створюється змінне електромагнітне поле, в результаті якого виникають вихрові струми, що проходять через сердечник.

Обмотка підключена до високочастотного перетворювача, в якому сигналом блоку управління створюється струм необхідної частоти. Сучасні котли мають високий рівень автоматизації, що дозволяє не тільки створити оптимальний режим нагрівання теплоносія, але й вимкнути пристрій у разі аварійної ситуації.

Усередині сердечника-теплообмінника знаходиться теплоносій. Під впливом вихрових струмів нагрівається до високих температур. За рахунок різниці між температурою теплоносія на вході та на виході з котла циркуляція теплоносія по системі відбувається безперервно, навіть без підключення насоса. Тому індукційні котли можна використовувати в системах із примусовою та природною циркуляцією.

Теплоносієм може бути як вода, так і антифриз, тосол, олія. Якість рідини при цьому не має значення: постійна вібрація системи, невідчутна людиною, унеможливлює осадження накипу та інших домішок на стінках теплового контуру.

Зовнішня оболонка- металевий корпус, оснащений системою теплової та електрозахисної ізоляції.

Форма котламоже бути будь-який, як і спосіб його встановлення: завдяки відсутності бака всередині котла, його розміри зазвичай невеликі, а маса не перевищує 50 кг.

Індукційний котел не можна навіть швидко включати в роботу без заповнення системи теплоносієм! Може статися перегрів котла та вихід з ладу його елементів!

Переваги:

• Високий ККД. Більшість виробників називають цифри 95-98%;
• Великий вибір моделей різної потужності на однофазну напругу ~220 В або трифазна ~380 В;
• Швидке прогрівання системи опалення при запуску;
• Можуть працювати з будь-яким теплоносієм;
• Контур, яким всередині котла проходить теплоносій, абсолютно герметичний, що виключає протікання і пов'язані з ними несправності;
• Тривала робота без утворення накипу та відкладень. Саме це явище згодом знижує ефективність котлів з ТЕНами і є частою причиною їхньої поломки через перегрівання нагрівальних елементів;
• Термін служби, заявлений виробниками – від 25 до 30 років.

Не позбавлені нагрівачі та недоліків,Найбільш значущий з яких - найвища вартість. Цей фактор зазвичай спонукає дбайливого господаря зібрати саморобний індукційний котел із підручних матеріалів та приладів. Незважаючи на складність процесів, що відбуваються в котлах такого типу, можна створити конструкцію, яка не відстає за основними параметрами від котла промислового виготовлення, і зробити індукційний котел своїми руками.

Котел із живленням від зварювального інвертора

Конструкція такого саморобного казана досить проста. Найбільш складний для самостійного виконання блок, що вимагає знань основ електроніки та електротехніки – високочастотний перетворювач. Його функцію чудово виконує зварювальний інвертор сучасного типу, здатний видавати вихідний сигнал із частотою 20-50 кГц.

Крім цього, для монтажу знадобляться:

• мідний дріт в емалевій ізоляції діаметром 1-1,5 мм;
• ізольований провід із клемами для підключення обмотки до інвертора;
• обрізання дроту з нержавіючої сталі діаметром 3-5 мм, довжиною 5 см;
• дрібна сітка з нержавіючої сталі;
• відрізок водопровідної труби з шитого поліетилену або поліпропілену для систем ГВП та опалення з діаметром 50 мм та товщиною стінки 8,4 мм, довжина - 1 м;
• перехідники з труби 50 мм на труби, задіяні в існуючій або проектованій системі опалення, трійник для підключення аварійного клапана та два кульових вентилі;
• смуги текстоліту для кріплення обмотки;
• епоксидний клей для ізоляції обмотки;
• корпус саморобного котла, його можна зробити з розподільної металевої або пластикової шафи, в яку можна встановити інвертор та закріпити нагрівальний елемент.

Послідовність складання та монтажу елементів:

1. На відрізок поліпропіленової труби діаметром 50 мм за допомогою епоксидного клею кріплять чотири смуги з текстоліту шириною 8-10 мм, відступивши від кінців труби по 70-100 мм. На них буде намотана обмотка. Для закріплення крайніх витків обмотки в текстоліті можна зробити пази.
2. Намотують 50-100 витків мідного дроту в емалевій ізоляції. Витки повинні розташовуватись приблизно через 0,3-0,6 мм на рівній відстані. Точна кількість витків залежить від діаметра проводу, що використовується, і його питомого опору, а також вихідних параметрів інвертора.
3. При установці саморобного котла у житловому приміщенні рекомендується виконати тороїдальну обмотку для зниження зовнішнього електромагнітного поля. Тороїдальна обмотка складається з однакової кількості зустрічно спрямованих витків, при цьому електромагнітні потоки взаємно компенсуються і проходять лише за внутрішнім контуром.
4. Всередину труби з одного її кінця вставляють сітку з нержавіючої сталі і щільно набивають її з іншого боку відрізками нержавіючого дроту - вона нагріватиметься під впливом вихрових струмів. Нержавіюча сталь рекомендується використовувати для того, щоб з часом не відбулося корозійне руйнування дроту, але теоретично підійде будь-який струмопровідний метал, у тому числі дріт-катанка. Другий кінець труби також закривають сіткою.
5. На обидва кінці труб напоюють поліпропіленові перехідники на діаметр, що використовується в системі опалення. На них встановлюють кульові вентилі, що дозволяють перекрити циркуляцію та зняти теплообмінник для ревізії.
6. З боку верхнього вихідного перехідника встановлюють аварійний клапан для скидання тиску.
   Обмазують епоксидним клеєм обмотку для забезпечення якісної електроізоляції обмотки. Виготовлення клею рекомендується виконувати з невеликим відступом від інструкції, додавши на 10-15% менше затверджувача. Це зробить ізоляцію менш крихкою.
7. Кріплять до висновків обмотки дроти в ізоляції за допомогою обтискних клем. Другий кінець дроту має бути оснащений клемами для підключення до інвертора. Діаметр дротів повинен витримувати максимальний вихідний струм інвертора.
8. Встановлюють теплообмінник у шафу, закріпивши його на кронштейни з термостійкого матеріалу, що не проводить струм. Можна використовувати текстоліт.
9. Підключають нагрівач до системи та заповнюють її водою.
10. У нижню частину шафи ставлять інвертор. Підключають до нього клеми і вмикають його в мережу. Запуск котла та налаштування режиму.

Корпус шафи із металу необхідно обов'язково заземлити!

З індукційної плитки

Індукційний казан можна зробити також на основі індукційної плитки. Для цього розбирають нагрівальний елемент плитки та використовують мідний провід для намотування на сердечник, виготовлений вказаним вище способом.

Блок керування плиткою використовують для живлення одержаної обмотки, виставляючи необхідну потужність на сенсорній панелі керування.

Однак цей спосіб має суттєві недоліки:

• Для успішної роботи такого саморобного котла потрібно розрахувати параметри індуктивності нової котушки. Вони можуть не збігтися з тими, на які розрахована електроніка плитки, внаслідок чого блок управління може вийти з ладу. Для розрахунків необхідно мати хороші знання в галузі електротехніки і вміти розумітися на схемі підключення;
• Більшість моделей плит оснащено автоматичним вимкненням через 2-3 години після початку роботи конфорки. Це призведе до регулярного вимкнення котла;
• Плитки індукційного типу зазвичай мають потужність не більше 2,5 кВт, тому придатні лише для переробки на котел малої потужності.

Помилки у пристрої індукційного котла з плитки показані у відеоролику:

Простіший варіант використання індукційної плитки, що унеможливлює розбирання пристрою і монтаж нової схеми - встановити на неї герметичний бак з нержавіючої сталі відповідного розміру з вхідним і вихідним штуцером і підключивши його в якості котла в систему опалення. З такою схемою підключення справитись практично кожен.

За наявності необхідних знань та вміння розбиратися в схемах можна наслідувати приклад автора відеоролика та зібрати функціональний індукційний котел із плитки, доопрацювавши його схему.

Нагрівач сухого типу

Принцип роботи індукційного котла передбачає використання води або іншої рідини не тільки як теплоносій, але і для охолодження сердечника. Але нагрів вторинної обмотки, роль якої в цьому пристрої грає труба з водою, відбудеться і в тому випадку, якщо вона складатиметься тільки з металу.
Ступінь нагрівання в цьому випадку залежить від співвідношення сили електромагнітного поля, створюваного обмоткою, та маси металу сердечника. Зробивши розрахунки, можна створити сухий індукційний нагрівач своїми руками із металевих труб та мідної обмотки, як це показано у відео.

Використання індукційного котла коштує дешевше, ніж звичайного електрокотла з ТЕНами, і саморобна конструкція дозволить значно зменшити витрати на його встановлення. Аналогічно можна зібрати водонагрівач проточного типу для установки на дачі, підібравши пристрій необхідної потужності.

Електричний котел, без жодного сумніву, чудова альтернатива газовому або твердопаливному обладнанню. Але є у нього суттєвий мінус – велике споживання електроенергії. У процесі пошуку способів скоротити витрати електрики, був винайдений індукційний котел.

Заради справедливості варто відзначити, що принцип індукційної печі був вигаданий досить давно, ще в 1887 році, і застосовувалися вони лише в промисловості. Розвиток технологічного процесу дозволив створити компактні моделі нового покоління, придатні для побутового застосування, наприклад опалення приватного будинку.

Пристрій та принцип дії

Основний елемент індукційного котла – трансформатор із тороїдальною обмоткою. Сам пристрій такого котла складається з таких елементів:

• Корпус агрегату, який виготовлений із металу.
• Шар електрозахисту та теплоізоляції.
• Сердечник, що є феримагнітні трубки.

Обмотка сердечника виступає у ролі первинної обмотки, а вторинною є корпус казана. У комплекті також йдуть:

У ролі теплоносія в такій системі може виступати не тільки звичайна вода та антифриз, але й олія.

Принцип дії

У назві індукційний електрокотел закладено принцип його дії – електромагнітна індукція. При подачі напруги відбуваються такі процеси:

• Створюється електромагнітне поле.
• Серце нагрівається до температури 750 °C.
• Теплоносій надходить через спеціальні патрубки і, проходячи через сердечник, нагрівається, передаючи тепло радіаторам опалення будинку.

Такий спосіб нагрівання дозволяє нагріти великий об'єм теплоносія за короткий час. При цьому конвекційні потоки дозволяють обходитися без циркуляційного насоса.

Порада! Відсутність циркуляційного насоса виправдана у невеликих системах опалення. При опаленні індукційним котлом двоповерхового будинку, його наявність є обов'язковою.

Переваги та недоліки індукційних котлів

Спочатку розглянемо позитивні властивості індукційних котлів:

• Високий та постійний ККД: до 99%.
• Такий котел не потребує облаштування димаря.
• Відсутність рухомих та нагрівальних елементів сприяє високій надійності та довговічності систем нового покоління.
• Безшумність роботи.
• Низька інерційність системи дозволяє заощаджувати енергоносій.
• Для встановлення індукційного котла не потрібне окреме приміщення.
• Високочастотна вібрація сердечника перешкоджає утворенню накипу.
• Доступний монтаж не потребує особливих знань та навичок.
• Високий рівень пожежної безпеки у зв'язку з відсутністю відкритого вогню та нагрівальних елементів.

Як і все обладнання, індукційний опалювальний котел має не тільки плюси, але й мінуси, до яких відносяться:

• На першому місці, звичайно, висока вартість таких котлів. Більш звичний електричний теновий котел коштує в 1,5 рази дешевше.
• Підключення здійснюється лише у закриту систему опалення будинку. При цьому тиск у ній потрібно контролювати та тримати нижче 0,3 МПа.
• Значна вага при малому розмірі. Цей факт слід враховувати під час кріплення котла на стіну.
• Генерація перешкод у всьому радіодіапазоні у радіусі кількох метрів (залежно від потужності котла). Такі перешкоди для людини є абсолютно безпечними.

Порада! Основна перевага апаратів індукційного типу – швидке та економічне нагрівання великого об'єму теплоносія, для чого іншим видам котлів знадобилося б значно більше часу. Саме ця якість знайшла своє застосування в індукційних проточних водонагрівачах.

Допомога у виборі котла

У зв'язку з новизною такого обладнання, на вітчизняному ринку представлено лише два бренди:

1. ВІН – виробник ТОВ «Альтернативна енергія». Цей вихровий нагрівач (саме так розшифровується абревіатура) споживає перетворену високочастотну напругу. На виході з котушки це дає різкий стрибок напруженості ЕМП та посилення поверхневих струмів Фуко. Це дозволяє корпусу та всім внутрішнім деталям, які спеціально зроблені з особливого феримагнітного сплаву, практично миттєво розігріватися та передавати теплову енергію теплоносія. Можна сказати, що всі вузли конструкції агрегату виступають як один теплообмінник, що пояснює його високу ефективність.
2. SAV – виробник ЗАТ «НВК «ІНЕРА». Цей індукційний котел складається з короткозамкнутого лабіринту труб із теплоносієм, який виступає у ролі вторинної обмотки. Змінний струм, що згенерований у цій обмотці, дає можливість швидкого розігріву поверхні теплообмінника. Завдяки розгалуженому лабіринту труб у теплообміннику теплоносій, проходячи через нього, швидко нагрівається, що пояснює високий ККД цього виду котла. Завдяки закону самоіндукції апарат нового покоління дозволяє котушці самостійно індукувати необхідну реактивну потужність. Це дозволяє використовувати цей вид індукційних котлів в енергомережах зі зниженою напругою, що дає відчутний результат під час роботи у сільській місцевості зі слабкими електричними підстанціями.

Всі індукційні електрокотли розрізняються за потужністю та кількістю фаз підключення:

• Однофазні: потужність 2,5-7 кВт.
• Трифазні: потужність 7-60 кВт.

Крім стандартної автоматики (автоматичних розмикачів), індукційний котел може комплектуватись електронним програматором. Цей прилад дозволяє встановлювати режим роботи котла на весь тиждень, а при необхідності здійснювати регулювання дистанційно – по GSM-каналу.

Розрахунок потужності котла

Щоб розрахувати потужність системи максимально точно, необхідно запрошувати спеціалістів. Але легко можна зробити приблизний розрахунок, якого буде цілком достатньо. Для цього на кожен квадратний метр опалювальної площі має припадати 60 Вт потужності котла.

Такої потужності цілком достатньо, адже ККД дуже високий і не знижується у процесі експлуатації.

Порада! При виборі індукційного котла необхідно уточнювати товщину стінок сердечника. Оптимальна товщина – 10 мм. Такий сердечник гарантує тривалу та безперебійну роботу системи опалення будинку.

Встановлення та підключення

Установка котлів такого типу досить проста, але вимагає дотримання певної технології:

• Монтаж проводиться тільки у закриту опалювальну систему.
• Обов'язковим є обладнання такої системи розширювальним баком типу експанзомат.
• Доцільність циркуляційного насоса залежить від системи нахилу труб опалення будинку. У деяких випадках при дотриманні правильного ухилу можна обійтися природною циркуляцією.
• Потрібно виставити індукційний котел вертикально. При цьому кріплення до стіни відбувається через спеціальні вуха або звичайними хомутами, залежно від моделі.
• При цьому важливо витримати вільну відстань між котлом та стінами: з боків – не менше 30 см, зверху та знизу – не менше 80 см.
• Закріплюючи агрегат, слід враховувати його солідну вагу та вибирати для монтажу надійну несучу стіну.

Підключення котла до системи опалення

Особливістю індукційного котла є той факт, що виконувати обв'язку із металевих труб немає необхідності. Можна виконувати підключення одразу металопластиковими або пластиковими трубами:

• Патрубок, розташований у верхній частині корпусу, приєднується до подачі гарячого теплоносія до системи опалення будинку.
• Потім до патрубка, розташованого у нижній частині котла, приєднується труба опалення зворотного подавання.
• На відрізку трохи більше 80 див від вихідного патрубка необхідно встановити групу безпеки агрегату. Набір приладів, присутніх у цій групі, стандартний для всіх видів котлів: автоматичний запобіжний клапан, манометр і повітровідвідник.
• Після групи безпеки можна, але необов'язково, зробити замикання контуру (з'єднання гарячої подачі зі зворотним). У деяких аварійних випадках наявність малого контуру оберігає індукційний електрокотел від перегріву.
• У будь-якому випадку встановлення запірної арматури відбувається після змонтованої групи безпеки.

Далі переходимо до встановлення допоміжних приладів на трубу зворотної подачі. На малому контурі або перед запірною арматурою на звороті послідовно монтуються такі прилади:

1. Розширювальний бачок.
2. Фільтр-відстійник.
3. Бронзовий фільтр грубої очистки.
4. Циркуляційний насос.
5. Датчик потоку. Наявність у системі цього датчика дозволяє контролювати циркуляцію теплоносія та відключати котел у разі її припинення.

Більш детальна схема підключення міститься в інструкції, що додається виробником, яку необхідно вивчити перед початком настановних робіт.

Електричне підключення

Виконуючи електричні підключення, необхідно використовувати дроти, зазначені в інструкції перерізу. Електронні системи керування підключаються за допомогою спеціальних роз'ємів, що йдуть у комплекті з обладнанням.

Порада! p align="justify"> Важливим моментом монтажу індукційного апарату є підключення заземлення. Його необхідно виконати окремим проводом (оптимально шиною) та приєднати до існуючого заземлення будинку.

Обслуговування індукційних казанів

Як такого обслуговування, індукційний котел не вимагає. Єдине, що можна порекомендувати у цьому питанні, це періодично перевіряти надійність заземлення та електричні з'єднання.

Насамкінець варто відзначити, що індукційні котли нового покоління ідеально підходять для опалення будинку, де господарі довго відсутні або бувають наїздами. Економічність, автономність та безпека такого виду опалювального обладнання цілком виправдовують його досить високу вартість. А якщо використовувати в такій системі як теплоносій антифриз, то заморожування їй точно не загрожує.

На сьогоднішній день незамінними є індукційні котли для опалення приватного будинку: ціни на енергоносії зростають безперервно. Модернізація існуючих генераторів не завжди дає очікуваний результат, тому нові методи обігріву цікавлять багатьох.

Як працює індукційний котел

Індукційний котел за своєю суттю - це безліч трубок з наконечником, що є індуктором. Принцип дії такого апарату полягає у перетворенні електроенергії на електромагнітне поле. При нагріванні сердечника пристрою відбувається передача надлишкового тепла носію, в ролі якого можуть виступати будь-які рідини: вода, антифриз (на основі етиленгліколю) або масло. Такий вибір особливо важливий для районів з великими перепадами температур, де часто аномально холодні температурні періоди.

Індукційні обігрівачі дорожчі за тенові, проте, окупність у суворих температурних умовах відбувається в рази швидше. Часта експлуатація тенів веде до відносно швидкого згоряння, серйозно знижується тепловіддача через накип. Наприклад, товщина шару 0,5 мм зменшує тепловіддачу приблизно на 10%, а з часом цей показник тільки збільшується. Потужність тенового механізму падає на 40% за чотири роки використання, тоді як останні покоління індукційних котлів є енергозберігаючими. Подібні агрегати знижують витрати на експлуатацію на 30% та вище.

Цікаво! При обігріванні приміщення в 200 кв. метрів ефективність індукційного котла опалення через п'ять років зменшиться на 0%, а відсоток ефективності обігрівача тену - в 3 рази.

Види електричних індукційних котлів

Перш ніж вибрати індукційний котел для обігріву, слід ознайомитись з його різновидами та особливостями. На сучасному ринку пропонуються два варіанти – для опалення та гарячого водопостачання SAVі ВІН(вихрові індукційні):

1. На власне індуктор перетворювачів SAVнадходить струм, що має частоту 50Гц. Як вторинна обмотка і теплообмінник таких котлів виступає замкнутий ланцюг патрубків, наповнених теплоносієм. Індукційний струм дуже швидко нагріває теплоносій у переплетенні труб, що дозволяє максимально збільшити продуктивність котла. Котли запитуються від електромережі потужністю 220V та 380V. Установка SAV виділяє теплову енергію 2100 ккал/год і здатна обігрівати приміщення площею 25-30 кв.м. Ціна в комплектації з автоматичним блоком – близько 30 тисяч рублів.
2. Індукційні котли ВІНвідрізняються від першої групи тим, що струм вже на первинній обмотці перетворюється на високочастотний, завдяки чому суттєво зростає загальна напруженість магнітних полів. Корпус та внутрішня частина котла виготовляються із спеціального сплаву, що провокує суттєве нагрівання. У такій конструкції як теплообмінник виступає не тільки сукупність труб, але і всі корпусні деталі. Віни здатні виділяти до 2500 ккал/год для прогрівання площі близько 30-40 кв.м. Ціна в комплекті з блоком автоматики, циркулярним насосом та арматурою – приблизно 36-38 тисяч рублів.

Індукційний котел своїми руками

Нині економії кожен прагне знайти раціональніший спосіб вкладення коштів, і є винятком із цього правила. Заощадити гроші можна, виготовивши індукційний вузол самостійно. Для цього не знадобиться глобальне перепланування будинку та спеціальні знання – достатньо мінімальних навичок та елементарного ознайомлення зі структурою обігрівача.

Простіші моделі індукційних агрегатів влаштовані за принципом індукторної котушки, що складається з двох обмоток – первинної та вторинної. У первинній обмотці електроенергія перетворюється на вихровий потік, вторинна є нагрівальний елемент і оболонку котла, за допомогою яких виробляється тепло. Корпус є сердечником, зовнішнім контуром, електроізоляцією і теплоізоляцією.

Для самостійного збирання індукційного котла потрібні такі матеріали:

• Інструмент професійний;
• Шматки мідного та сталевого дроту діаметром до 7 мм;
• Труба із пластику товстостінна;
• Металева сітка;
• Зварювальний апарат інверторного типу.

Пластикова трубка, що має внутрішній діаметр 50мм, використовується не тільки як індукційна котушка, а й у ролі теплопровідника. У електромагнітне поле поміщаються шматочки сталевого дроту, які попередньо нарізаються на шматочки довжиною 50-70мм. Спеціальні перехідники служать для з'єднання механізму із системою патрубків, де з одного боку носій тепла входить холодним, а з іншого боку – виходить нагрітим під впливом індукції.

Важливо! При самостійному виготовленні індукційного котла перший перехідник обов'язково приєднується з допомогою зварювання, а другий можна садити на різьблення.

Внутрішнє місце трубки заповнюється нарізаними шматочками дроту, після чого конструкція надійно закривається з двох сторін. Для виготовлення індукційної котушки на пластиковий корпус намотується близько 100 витків мідного дроту, причому відстань між ними має бути однаковою. Після збирання саморобного індуктора проводиться установка та підключення його до системи обігріву.

Увага! Щоб зробити використання котла абсолютно безпечним, всі видимі ділянки мідного дроту слід ізолювати відповідними матеріалами з високою тепло- та електропровідністю.

Порівняння цін на індукційні котли опалення

На ринку теплових вузлів представлені пристрої індукційного типу брендів: SAV, Він, Miratron. Російські виробники пропонують моделі з наступними характеристиками та орієнтовними розцінками.