Индукционные котлы отопления

Индукционный котел считается экономным способом отопления жилых и производственных помещений. Чтобы подобрать устройство этого типа, стоит знать об особенностях оборудования: расходе электричества, комфорте применения, механизме работы. Это позволит сделать правильный выбор.

Внешний вид индукционного котла отопления

Принцип работы

Функционирование индукционного котла основывается на использовании явления электромагнитной индукции. При пропускании большого по величине тока через проволочную катушку вокруг нее распространяется электромагнитное поле. При нахождении сердечника, который выполнен из ферромагнетического материала, внутри катушки в нем возникают токи вихревого типа, заставляющие передвигаться частицы металла с высокой скоростью. Потребляемая электрическая энергия переходит в энергию электромагнитного поля, а та, в свою очередь, превращается в тепловую.

Электромагнитное поле нагревает сердечник, а тот отдает тепловую энергию теплоносителю, в роли него выступает вода, масляный раствор, этиленгликоль. Обогрев помещения осуществляется благодаря нахождению ряда катушек индуктивности внутри отопительного контура.

Механизм работы индукционного котла отопления

На схеме изображено движение теплоносителя внутри корпуса катушки индуктивности, при подаче тока на которую происходит нагрев холодной среды.

Быстрая скорость нагрева теплоносителя вызывает возникновение в нем конвекционных потоков. При нагревании теплоноситель подвергается расширению и устремляется вверх. Создается перепад, который необходим для функционирования контура умеренной длины. Если требуется увеличить скорость циркуляции, то следует применять циркуляционный насос. Конструкция с применением явления электромагнитной индукции лучше остальных, поскольку позволяет экономить до 30% электрической энергии. Этот факт позволяет выбрать именно данный вариант котла.

Преимущества и недостатки

Преимущества индукционного оборудования при подробном рассмотрении позволяют выбрать именно этот вариант отопления и для частного применения, и для производственных нужд.

1. Долговечность. Индукционные котлы отопления в своей основе имеют принцип работы, открытый еще в 1831 году Майклом Фарадеем. Экономичность этого вида отопительных приборов основана на высокой величине коэффициента полезного действия. Срок службы индукционных котлов составляет 25 лет и более. Такая долговечность обусловлена отсутствием движущихся деталей и, соответственно, механического износа. Кроме того, обмотка из меди не имеет ограничений по сроку применения, нет риска межвиткового пробоя. Единственный фактор, который влечет за собой изнашивание оборудования, – эрозия сердечника при нагреве из-за воздействия жидкости и пузырьков пара. Чтобы продлить срок эксплуатации, увеличивают толщину сердечника. Кроме того, стоит подбирать устройство с мощными транзисторами в схеме управления.
2. Отсутствие накипи, которая, в отличие от ТЭНовых нагревателей, не образуется на нагревательных элементах. Сердечник вибрирует в результате воздействия на него вихревых токов, пузырьки жидкости у его поверхности способны разрушить накипь.
3. Бесшумность. Следует отметить, что оборудование работает без шумов, поскольку нагрев теплоносителя посредством электромагнитного поля не нуждается в акустических колебаниях.

4. Компактность. Небольшие размеры устройства позволяют монтировать его в помещении любой площади. Оборудование не нуждается в емкости большого объема для нагревания теплоносителя.
5. Безопасность. При соблюдении всех эксплуатационных условий устройство отличается высоким уровнем безопасности. Стоит помнить о том, что утечка теплоносителя провоцирует расплавление корпуса и крепления сердечника, который остался без охлаждения. Предпочтение следует отдавать устройствам, оснащенным автоматическим отключением при перегревании и датчиками давления. Несмотря на эти нюансы, использование индукционных устройств, предпочтительнее, чем газовых, которые обладают гораздо меньшей безопасностью.
6. Легкость управления. Возможность электронного контроля обеспечивает комфорт использования индукционных устройств. Например, котлы отопления на твердом топливе требуют гораздо большего участия – необходимо постоянно контролировать уровень топлива и добавлять его по мере расходования.

Таким образом, индукционный котел представляет собой отопительное устройство с высокой степенью надежности, долговечности и экономичности использования, что позволяет выбрать именно его. Инструкция по установке предусматривает наличие расширительного бачка в отопительном контуре. Если система предполагает естественную циркуляцию, то котел должен монтироваться в вертикальном положении.

С целью повышения мощности обогрева частного или производственного помещения лучше применять объединение нескольких индукционных устройств в каскад.

Схема работы индукционного котла

На изображении показано движение теплоносителя внутри катушки. Синими стрелками обозначен вход холодной среды, красными – выход нагретой.

Недостатки индукционных котлов:

• высокая стоимость;
• возможность установки лишь в закрытые отопительные системы;
• генерирование помех в различных диапазонах, не полностью экранирующихся.

Несмотря на некоторые недостатки, индукционные устройства все же предпочтительнее, чем твердотопливные котлы отопления и прочие виды отопительного оборудования. Котлы индукционного типа однозначно лучше газовых и жидкотопливных.

Изготовление своими руками

Изготовить индукционный котел отопления своими руками не сложно, для этого необходимо иметь достаточное количество материалов и минимальные навыки работы с электрооборудованием. Инструкция по изготовлению подобного прибора включает ряд последовательных пунктов:

1. Подбор материала, который будет подвергаться нагреванию. Для этого применяются отрезки проволоки из стали или катанки. При этом диаметр проката не превышает 7 миллиметров, а длина отрезка – 5 сантиметров.
2. Корпус котла выступает и основой катушки индуктивности, и участком трубопровода, сквозь который проходит теплоноситель. Для изготовления корпуса применяются пластиковые трубы.
3. Монтаж аппарата в отопительный контур осуществляется посредством переходников. Сквозь них подается холодный теплоноситель, и выпускается нагретая среда.
4. Днище пластиковой трубы выкладывается металлической сеткой.
5. Далее в трубу засыпаются отрезки проволоки в таком количестве, которое полностью наполнит внутреннюю часть корпуса.
6. После этого закупоривается верхняя часть аппарата.
7. На следующем этапе на корпус требуется намотать около 90 витков медного провода, покрытого эмалью. Эта катушка является основной частью отопительного устройства.
8. После сбора катушки возможно подключение оборудования к отопительному контуру. Для этого требуется удалить часть трубы и при помощи переходников вмонтировать индуктор.
9. После этого требуется подключить катушку к электросети при помощи высокочастотного инвертора.

Существуют и более сложные схемы изготовления подобных индукционных систем, но для их реализации в домашних условиях требуется наличие специальных навыков и большего количества оборудования.

Производители

На территории России и стран СНГ есть несколько производителей, выпускающих различные виды индукционных котлов с высоким качеством и заслуженным авторитетом. К ним относятся:

1. Завод “Альтернативная энергия”;
2. НПК Экспро;
3. Миратрон.

Завод “Альтернативная энергия” выпускает индукционные котлы ВИН. Они обладают рядом характеристик, которые позволяют сделать выбор в их пользу. К этим характеристикам относятся:

• интеллектуальная система распределения мощности электрического и теплового характера;
• электронное управление;
• вариативность ручного и программного управления.

Эти параметры обеспечивают бесперебойность работы в течение всего эксплуатационного периода. Индукционный котел ВИН характеризуется высоким уровнем КПД, возможностью подключения к различным типам электросетей, защитой от накипи и экономичностью. Его использование позволяет значительно сократить расходы на отопление помещения.

Индукционные котлы производства НПК «Экспро» отличаются следующими характеристиками:

• высокий уровень надежности;
• долгий срок эксплуатации – более 10 лет;
• отличные показатели электро,- и пожаробезопасности;
• нет необходимости в ремонте и обслуживании при правильном применении;
• возможность удаленного электронного управления.

Устройства, которые производятся компанией Миратрон, используют мощность в диапазоне 6-30 кВт. Фирма-производитель предлагает широкий ассортимент индукционного отопительного оборудования. Эти котлы используются для обогрева как частного жилья, так и производственных помещений.

Как выглядит промышленный индукционный котел отопления

Выбор

Осуществить выбор отопительного устройства довольно сложно. Стоит рассмотреть факты, при знании которых выбрать котел становится проще. Стоимость индукционных отопительных приборов находится на достаточно высоком уровне. Но этот недостаток компенсируется долгим сроком службы и экономичностью эксплуатации. Кроме того, мощность индукционных котлов со временем не снижается, что отличает их от газовых устройств. Мощность оборудования подбирается исходя из расчета 60 Ватт на 1 м².

В пользу сделать выбор прибора индукционного типа говорит неоспоримое удобство монтажа и эксплуатации. Котел поддерживает уровень температуры во всех видах помещений, его можно предварительно установить и контролировать.

Индукционный котел, подключенный в отопительный контур

Монтаж в систему отопления

Монтаж индукционного котла в систему отопления следует осуществлять с учетом следующих рекомендаций:

• возможна установка лишь в закрытые отопительные системы, в которых теплоноситель циркулирует в принудительном порядке;
• индукционные устройства монтируются в системы, где применяются трубы из металлопластика;
• следует соблюдать расстояние от прибора до стен и предметов мебели: оно должно составлять не меньше 30 сантиметров, а расстояние от потолка и пола – не меньше 80 сантиметров;
• важно помнить о заземлении.

Этапы монтажа:

1. Подготовить прибор к установке.
2. Начать монтаж при вертикальном расположении индукционного котла, при этом нижний патрубок должен быть подключен к обратке, а верхний – к подающей трубе.
3. Рядом с котлом требуется установить группу безопасности и систему управления.
4. Перед включением необходимо установить фильтры и проверить исправность датчика потока и циркуляционного насоса.

Самодельный котел. Видео

Про особенности изготовления и эксплуатации самодельного котла отопления можно узнать из этого видео.

https://www.youtube.com/watch?v=k6fXWhDlyXc

При необходимости установки отопительной системы в жилом или производственном помещении стоит задуматься именно об индукционных котлах отопления. Применение их в отопительных контурах позволит сэкономить время и электроэнергию, а уровень тепла легко будет контролировать при помощи электронной системы управления.