Особенности индукционного котла отопления

Основной вопрос при проектировании системы отопления, это выбор энергоносителя, оптимально удовлетворяющего не только техническим возможностям, но и личным предпочтениям и экономическим возможностям хозяина. Наиболее распространенный и привычный для нагрева помещений газ не всегда оказывается самым доступным.

Есть места, в которых подключение к магистрали оказывается экономически неоправданным, а иногда и вовсе не доступным. В то же время практически ни один дом не обходится без электроэнергии. Тогда стоит рассмотреть возможность электрического отопления, которое несмотря на бытующее мнение не всегда оказывается слишком дорогим. Это доказывает все более частое применение индукционных котлов в системах отопления.

Почему такой выбор предпочтителен

Сравнивая обычный электрокотел, использующий ТЭНы, и индукционный можно выделить несколько принципиальных отличий, заставляющих сделать выбор:

Электрические индукционные котлы отопления

Электрические индукционные котлы отопления

  • для нагрева ТЭНов требуется довольно много времени, индукционный нагрев происходит в кратчайшие сроки и имеет меньшую инертность;
  • обогреваемая площадь контура в обычных котлах ограничивается размерами используемых элементов, а в вихревых – габаритами всего аппарата;
  • для обычного нагрева обязательно нужна большая мощность, что вызывает повышенное потребление электроэнергии, превышающее расход, необходимый для создания магнитного поля;
  • ТЭНы напрямую контактируют с теплоносителем, что приводит к их выходу из строя, для электромагнитов этой проблемы не существует;
  • индукционный котел отопления максимально использует свои ресурсы, обеспечивая КПД на уровне 98%, в то время, как у ТЭНовых эта величина не превышает 90%;
  • в вихревых котлах нет трущихся или двигающихся частей, они не работают на предельных режимах, что обеспечивает им большую долговечность и простоту обслуживания.

В целом такие приборы оказываются эффективнее и экономичнее своих более традиционных собратьев. Минусом может быть высокая первоначальная стоимость аппарата. Но экономия до 30% эксплуатационных затрат ежегодно и срок работы без ремонта в течение более 25 лет обеспечивают быструю окупаемость и оправданность таких приборов для отопления не очень большого частного дома.

Как это работает

В основе таких котлов лежит хорошо известный принцип электромагнитной индукции, открытый много лет назад Фарадеем. В переменном магнитном поле проводник нагревается. Это происходит благодаря возникновению вихревых токов Фуко, оказывающих на проводник тепловое воздействие. При высоких частотах и большой мощности они могут повысить так температуру, что металл начнет плавиться.

Индукционный котел своими руками

Индукционный котел своими руками

Индуктор генерирует переменный ток, питающий трансформатор, создающий магнитное поле. В него помещается сердечник, выполненный из материала, проводящего ток и имеющий форму трубы. Первичная обмотка представляет собой корпус котла, а вторичная – катушку индуктивности. Через сердечник перемещается теплоноситель, нагревающийся при прохождении через магнитное поле.

В зависимости от направления витков вторичной обмотки, горизонтального или вертикального, могут быть различные виды индукционных котлов.

ВИН

Выполненный в виде цилиндра вихревой индукционный нагреватель представляет собой по сути электромагнитное устройство, способное обогреть жидкость, циркулирующую по трубе-сердечнику. Питается такой прибор трехфазным током через контактор, обеспечивающий промышленную частоту 50Гц. Использование высокочастотных токов вызвало необходимость применения трех индукторов, установленных на каждую фазу. В конструкции применен медный провод, уложенный в множество витков.

Индукционный котел

Индукционный котел

Нагреватель представляет собой коаксиальную трубу, заваренную с двух сторон. Во внутреннюю часть вмонтирован инвертор, а по внешней циркулирует теплоноситель. Время работы такого оборудования не ограничено, его перегрев невозможен. Основной недостаток – высокая цена, обусловленная применением большого количества меди.

Мощность ВИН может отличаться от 3 до 7 кВт. Небольшие котлы могут работать на однофазном токе. Для более мощных необходимо три фазы.

SAV

Такой котел имеет достаточно простую конструкцию, что значительно повышает его надежность. Он представляет собой лабиринт из труб, помещенный в переменное магнитное поле, созданное катушкой. В этом случае индуктор находится поверх сердечника, в котором находится теплоноситель. Металл нагревается за счет перемагничивания и передает тепло рабочей жидкости.

Выпускаются такие аппараты в большом диапазоне мощностей от 2,5 до 60 кВт. Существует серия теплогенераторов, мощность которых достигает 500 кВт. Такое оборудование нашло применение в различных отопительных системах и может работать как автономно, так и в качестве резервного источника.

Особую популярность такие котлы приобрели благодаря применению особой электронной автоматики, управляющей нагревом, реагирующей на малейшие изменения параметров. Вся необходимая информация получается с датчиков, измеряющих температуру в комнате.

Это обеспечивает максимальную эффективность прибора. Полезной может быть и функция учета климатических особенностей и времени суток.

Самодельные устройства

Можно значительно сэкономить, собрав индукционный теплогенератор своими руками. Народными умельцами разработано множество различных моделей таких приборов.

  1. Простое устройство можно изготовить, используя отопление индукционной плитой. В продаже можно найти недорогую китайскую плиту. Для ее нестандартного использования необходимо подключить ее к инвертору, питающемуся от нескольких аккумуляторов. На самой плите есть возможность регулировки мощности и установки таймера. Для небольшого частного дома вполне достаточно плиты 2000Вт и инвертора 4000 Вт. На плиту помещается некий предмет из проводника, в который врезается контур отопления. Важно, чтобы трубы были изготовлены из непроводящего ток материала. Отзывы о такой схеме противоречивы. Многие считают ее малоэффективной.
  2. Для выполнения прибора с помощью трансформатора потребуется сварочный аппарат. Две трубы свариваются в форме тора. Это будет нагревательный элемент. Обмотка наматывается на корпус. При контакте с обмоткой, рабочая жидкость нагревается.

Преимущества индукционного обогрева

Несмотря на некоторые недостатки, например, высокую стоимость, такое отопление отличается особой выгодностью благодаря ряду свойств:

Экономия на отоплении с индукционным котлом

Экономия на отоплении с индукционным котлом

  • высокая эффективность и КПД, равный 98%;
  • малая инертность нагрева;
  • практически полное отсутствие накипи независимо от вида теплоносителя;
  • длительность использования.

Важно, что использовать такие приборы можно только в закрытых системах, и без чугунных радиаторов.

Удачным выбором могут быть контуры из пластиковых труб с установленным циркуляционным насосом и алюминиевыми батареями.

Как выбрать котел

Основным критерием для подбора индукционного оборудования будет мощность. В первом приближении подбираем аппарат из расчета, что 60 Вт необходимо для отопления 1 кв.м. Важно, что эта величина будет неизменной в течение всего срока эксплуатации прибора, так как его параметры со временем не изменяются.

Для усиления эффективности индукционного отопления обязательно нужна хорошая теплоизоляция стен, что позволит теплогенератору работать только на поддержания температуры в помещении, так как потери тепла будут минимальны. Также очень важно грамотно спроектировать и рассчитать систему отопления, подобрать оптимальные параметры ее элементов.

На выбор котла влияет режим его работы. Если он устанавливается в загородном доме, где в течение недели никто не бывает и достаточно минимального обогрева, лучше потратить немного больше средств, и приобрести программируемое оборудование. Всю неделю прибор будет работать в дежурном режиме, а к приезду хозяина прогреет помещения до нужной температуры.

В индукционных печках может устанавливаться механическая или электронная автоматика. Первая значительно надежнее и хорошо себя зарекомендовала при отоплении промышленных площадей. Вторая обеспечивает высокую точность, что значительно сказывается на затратах по обогреву небольшого частного дома.

Еще один фактор, влияющий на выбор оборудования – будет ли оно использоваться самостоятельно, или в качестве резервного отопительного прибора. Во втором случае можно выбирать не очень мощный котел, позволяющий в течение ограниченного промежутка времени поддерживать необходимые температурные режимы.

You may also like...

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.