Тема данной статьи – использование принципа электромагнитной индукции в отопительных котлах. Ниже будут рассмотрены принцип работы, конструктивные особенности, преимущества и недостатки индукционных котлов, отзывы покупателей. Кроме этого, постараемся оценить эффективность работы, безопасность и целесообразность использования этих агрегатов в бытовых отопительных системах.
Индукционный котел отопления
Бытовые индукционные теплогенераторы не получили такого широкого распространения, как накопительные электрические бойлеры и газовые колонки, однако простота конструкции и эффективность работы таких агрегатов заслуживают самого детального рассмотрения.
Агрегат состоит из основных элементов:
Принцип работы индукционных котлов чрезвычайно прост: проходя через катушку, электрический ток генерирует сильное электромагнитное поле. В соответствии с законом Джоуля – Ленца под воздействием электромагнитных волн трубчатый сердечник интенсивно разогревается, отдавая тепловую энергию циркулирующему внутри него теплоносителю.
О производительности таких систем свидетельствует тот факт, что, начиная с 30-х годов ХХ столетия, принцип электромагнитного нагрева успешно применяется в металлоплавильных печах.
Помимо простоты конструкции, к неоспоримым достоинствам индукционного отопления являются:
Перечень достоинств индукционных котлов действительно весьма внушителен, но несмотря на это, некоторые недостатки все же имеются:
Несмотря на приведенные недостатки, использование индукционного котла в системе отопления частного дома можно считать целесообразным, поскольку оборудование практически не требует технического обслуживания, кроме периодического контроля.
На рынке несколько брендов пользуются особой популярностью, среди них:
Рассмотрим более подробно модельный ряд и особенности продукции каждого из этих производителей.
Эдисон
Компания предлагает покупателям индукционные электрические котлы отопления, мощность которых колеблется от 4,7 («Эдисон - 4,7) до 500 (Эдисон – 500) кВт. Такой внушительный диапазон позволяет выбрать модель в точности соответствующую вашим потребностям. Работают агрегаты в автоматическом режиме, однако, при желании, можно изменить температуру нагрева теплоносителя в ручном режиме.
Оборудование отличается длительным периодом эксплуатации, надежностью и высокой степенью безопасности. В большинстве устройств «Эдисон» роль теплоносителя играет вода, но возможно использование и других жидкостей. Самое широкое распространение установки этого бренда получили в замкнутых отопительных системах.
Технические характеристики:
Минимальная цена установок 35 тыс. руб.
Гейзер
Этот отечественный производитель предлагает агрегаты мощностью 4,5 – 250 кВт. Отличительной чертой изделий является то, что все модификации, за исключением «Гейзер – 5», который работает от бытовой электросети, требуют трехфазного подключения.
Благодаря некоторым конструктивным особенностям, отсутствует характерное для индукционных установок «жужжание», а КПД установок, независимо от мощности, достигает 98%. Кроме этого, индукционные котлы имеют небольшие габаритные размеры, что позволяет оптимально скомпоновать отопительный контур.
Технические характеристики:
Подробное описание различных модификаций приведено в таблице:
Параметры, ед. изм. |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
50 |
100 |
250 |
Номинальная мощность, кВт |
4,5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
50 |
100 |
250 |
Мощность тепловая, Гкал/ч |
0,00384 |
0,00864 |
0,0128 |
0,0171 |
0,0214 |
0,042 |
0,087 |
0,2 |
Напряжение в сети, В |
220 |
380 |
380 |
380 |
380 |
380 |
380 |
380 |
Частотный диапазон, Гц |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
Количество фаз |
1 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
Электробезопасность, класс |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
Фазовый сдвиг, cosφ |
0,96 |
0,97 |
0,97 |
0,97 |
0,97 |
0,987 |
0,987 |
0,987 |
Давление в системе, МПа |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
Вес |
30,5 |
75 |
80 |
90,5 |
94,5 |
245 |
365 |
865 |
Минимальная цена изделия – 34 тыс. руб.
ВИН
Продукция предприятия сориентирована преимущественно на бытовой сектор. Модельный ряд включает в себя большое количество модификаций индукционных котлов, подключаемых к однофазным электросетям с напряжением 220В и частотой 50 Гц.
В основной комплект поставки входят:
За дополнительную плату могут быть поставлены:
Подробное описание модельного ряда «ВИН» можно найти в таблице:
Модификация «ВИН» |
Обогреваемая площадь, м² |
Рабочее напряжение, В |
Цена, тыс. руб. |
3 |
35-45 |
220 |
32 |
5 |
55-65 |
220 |
33 |
7 |
75-95 |
220 |
37 |
7 |
75-95 |
380 |
46 |
10 |
105-125 |
380 |
50 |
15 |
155-175 |
380 |
55 |
20 |
205-235 |
380 |
60 |
Миратрон
Предприятие производит индукционные нагреватели, мощность которых составляет от 6 до 30 кВт. Наиболее производительные модификации рассчитаны на эффективный обогрев жилой площади в 320-350 м2. К главным достоинствам установок «Миратрон» относятся:
Цены на индукционные котлы производителя «Миратрон» могут колебаться в пределах от 45 до 60 тыс.руб.
SAV
Конструктивные особенности тепловых генераторов SAV обеспечивают максимальную легкость монтажа и пусконаладочных работ. Большинство моделей может быть подключено к однофазной системе с напряжением 220 В и частотой 50 Гц, что позволяет использовать устройства не только в промышленных, но и в бытовых отопительных системах.
Длительный срок службы, надежность, экономичность и неприхотливость SAV обеспечили продукции компании популярность среди рядовых покупателей. Подробнее ознакомиться с техническими характеристиками и ценами можно в приведенной ниже таблице:
Модель |
Мощность, кВт |
Рабочее напряжение, В |
Цена, тыс. руб. |
2,5 |
2,1 |
220 |
33 |
3,5 |
29,5 |
220 |
36 |
5 |
42,4 |
220 |
38 |
5/2 |
42,4 |
220 |
43 |
7/2 |
60 |
220 |
46 |
7/3 |
60 |
220/380 |
53 |
10 |
87,5 |
220/380 |
56 |
15 |
125 |
220/380 |
65 |
Отзывы покупателей на практике оценивших достоинства и слабые стороны изделия имеют не меньшее значение при выборе оборудования, чем официальные технические характеристики. Вот некоторые из них.
Подборка была сделана таким образом, чтобы, дополнительно охарактеризовать продукцию рассмотренных выше брендов на основании реальных отзывов владельцев.
Если стоимость индукционного прибора выходит за пределы семейного бюджета, но имеются практические навыки в слесарно-сварочных работах и базовые знания в области электротехники, можно изготовить нагреватель своими руками.
В бытовых условиях нагреватель можно изготовить из сварочного инвертора или трансформатора.
Котел из сварочного инвертора
Прежде чем приступить непосредственно к сборке необходимо запастись следующими материалами:
После того как все необходимые комплектующие подготовлены, можно приступать к работе по сборке индукционного котла. Сборка состоит из нескольких этапов:
1. Нержавеющая проволока нарезается на отрезки длиной 5-6 см в количестве, необходимом для полного заполнения трубы.
2. Одна сторона трубы закрывается сеткой, после чего производится засыпка отрезков проволоки и заделка второй стороны. Внутренняя полость трубы заполняется полностью, а наличие с обоих сторон ограждающей сетки предотвращает попадание кусочков проволоки в трубопроводы отопительной системы.
3. На заполненную трубу наматывается 90-100 витков медной проволоки. В процессе намотки необходимо обеспечить равномерность и одинаковое расстояние между витками. Вся катушка должна быть равноудалена от обоих торцов трубы.
4. На торцы трубы герметично устанавливаются переходники, и производится врезка в существующую отопительную магистраль.
5. Оба вывода катушки подсоединяются к сварочному инвертору.
6. Смонтированный таким образом отопительный контур заполняется теплоносителем, после чего система готова к работе.
Категорически запрещается подключение прибора к электросети до полного заполнения системы теплоносителем.
7. С помощью инвертора выполняется установка необходимого температурного режима.
Такая конструкция индукционного прибора своими руками может эффективно обогревать площадь 50–60 м2. Если же отапливаемая площадь больше, либо требуется дополнительная мощность для автономного горячего водоснабжения, существует второй вариант.
Индукционный котел с использованием трансформатора
При использовании трансформатора, роль нагревательного элемента играет корпус прибора, внутри которого циркулирует теплоноситель. Для изготовления агрегата, помимо навыков сварщика, потребуются:
1. На некотором расстоянии от торцов в полый цилиндр ввариваются патрубки, обеспечивающие циркуляцию теплоносителя.
2. Путем наматывания медной проволоки на корпус формируется первичная обмотка;
3. Для замедления остывания и уменьшения рассеивания тепловой энергии, изделие помещают в специальный корпус, а образовавшуюся полость заполняют жаростойким теплоизоляционным материалом.
Обеспечение безопасности
Для предотвращения несчастных случаев, при монтаже самодельных индукционных котлов предназначенные для отопления частного дома необходимо придерживаться нескольких правил:
Использование явления электромагнитной индукции при изготовлении отопительных котлов позволяет существенно уменьшить габариты изделий, обеспечить высокую производительность и длительный срок службы оборудования.