Однофазный индукционный котел отопления для частного дома

Котлы ВИН

Разработаны для обогрева больших частых домов и коттеджей, садовых и дачных домиков, многоэтажных строений, промышленных объектов.

Котел с вихревым индукционным нагревателем состоит из основных узлов:

• Цилиндрического теплообменника.
• Первичной катушки – большое количество витков провода, которая помещена в цилиндрический корпус.
• Магнитопровода.
• Входного и выходного патрубка.
• Клеммной коробки, необходимой для подключения к электросети.
• Блока управления с терморегулятором.

Важно знать! Устройство сконструировано таким образом, что отсутствует вероятность перегрева внутренних элементов системы. Применение компаунда позволяет металлическим поверхностям выдерживать температуру до 185 градусов.

Принцип работы

Холодный теплоноситель попадает в агрегат через нижний патрубок. После нагрева вода подается в отопительную систему через верхний патрубок. Контроль температуры осуществляется при помощи термостата и терморегулятором.

Из-за особенностей конструкции агрегат всегда работает на максимальном уровне. Поэтому для получения экономического эффекта необходимо применять циклический подогрев и подключение датчиков температуры теплоносителя. После выставления требуемого температрурного режима автоматика отключает индукционный нагрев по достижении критической отметки. После остывания теплоносителя автоматика также включает котлоагрегат, создавая непрерывный цикл подогрева.

Важно! Применение устройств для регулирования напряжения нерационально.

Однофазные котлы ВИН производятся небольшой мощности, т.к. с повышением мощности сила тока увеличивается до 50 А, что требует прокладки новых бытовых электропроводок кабелями больших сечений.

Для увеличения мощности котлоагрегата с ВИН необходимо приобрести и установить дополнительные водогрейные блоки или использовать трехфазное подключение.

Важно! При покупке индукционного котла также следует предусмотреть приобретение бесперебойного источника питания. Для частных домов лучшим вариантом является транзистор.
Схема монтажа

Раскрываем главный миф индукционного отопления

Последнее время уже перестали говорить, что КПД при индукционном отоплении выше, чем КПД тэнового котла 2-3 раза. Но сторонники индукционного котла утверждают, что тэновый котёл быстро теряет свои свойства и выходит из эксплуатации, потому что на нём вырастает накипь!

Утверждают, что в течение года мощность тэнового котла уменьшается на 15-20%. Так ли это на самом деле?

Да, отложения не тэне действительно присутствуют, но никогда нельзя путать систему отопления и систему водоснабжения. Например, в системе водоснабжения действительно образуется накипь, точно также, как она образуется в чайнике, который мы видим на кухне каждое утро. Никогда нам это не мешает в трудовой деятельности, мы знаем, и это не подлежит сомнению, что в чайнике вода закипает в любом случае.

Напротив, в известной для нас системе отопления примеси нечасто поступают в воду. Слой отложения очень тонкий и не является сколько-нибудь значимым препятствием для передачи тепла.

Если энергия куда-то ушла из сети, никуда она полностью не исчезает. Она превращается в абсолютное тепло и нагревается теплоноситель, который, в свою очередь, нагревается точно с одним и тем же КПД, как он нагревался раньше и как он будет нагреваться всегда. Если бы было не так, то тэн разорвало бы излишками энергии.

Как только появляется накипь, теплообмен совершается при более высокой температуре. Ни о каком снижении КПД речи быть не может, какая бы температура ни была в тэне.

Производители

• Популярны котлы «Галан». Оборудование российского производства. Применяются комплектующие, которые поставляются из-за рубежа. Приборы обладают автоматическим управлением, доступные.
• «Невский». Применяют в закрытых отопительных системах. Автоматикой задаются необходимые температурные параметры, устройство обеспечивает комфортные условия. Когда установленная температура будет достигнута, прибор отключается до небольшого остывания. Котел от компании «Невский» имеет надежную сборку, комплектующие.
• Импортный производитель Dakon (Чехия). Агрегатов с нагревателями от компании Dakon, насчитывается около 30 моделей. Возможны модели с дополнительным оборудованием – циркуляционный насос, расширительный бачок.
• Котел Kospel (Польша). Применяется в одноконтурных системах отопления.

5 Изготовление аппарата своими руками

Простейшие модели индукционных отопительных котлов будут состоять из трансформатора с первичной и вторичной обмоткой. Уже в первичном контуре электроэнергия превращается в вихревой поток, который отвечает за нагрев оболочки аппарата и используемого теплоносителя. Корпус индукционного котла может быть выполнен из металлической или пластиковой трубы, а в качестве наполнителя используют металлические обрезки из диэлектрического металла.

Для самостоятельного изготовления котла потребуются следующие материалы и инструменты:

• Мощный сварочный аппарат.
• Металлическая сетка.
• Пластиковая толстостенная труба.
• Стальная или медная проволока диаметром не больше 7 миллиметров.
• Профессиональный инструмент.

Всё, что останется сделать, — это провести пробный пуск индукционного котла. При подаче на катушку напряжения будет формироваться магнитное поле, которое разогревает находящиеся внутри пластиковой трубы обрезки стального провода. Имеется возможность уменьшения или увеличения интенсивности напряжения, что позволяет регулировать мощность нагрева теплоносителя. Дополнительно рекомендуется установить термодатчик и контролирующую автоматику, которая разрывает цепь, прекращая работу котла при нагреве жидкости до определённой температуры.

Обзор производителей и моделей индукционных котлов

Для вас мы подготовили обзор производителей индукционных отопительных котлов, а также некоторых его моделей.

ВИН

Имеет множество моделей и тем самым предоставляет огромный выбор для потребителя. Мощность котлов отопления «ВИН» составляет от 3 кВт, площадь обогрева — от 30 м², начальная цена — от 32 000 рублей.

Рассмотрим особенности моделей котлов данного производителя в таблице.

ВИН-3	30-40м2	220	32000
ВИН-5	50-60	220	33000
ВИН-7	70-90	220	37000
ВИН-7	70-90	380	46000
ВИН-10	100-120	380	50000
ВИН-15	150-170	380	46000
ВИН-20	200-230	380	60000

SAV

Характеристики котла отопления SAV – это лёгкость пользования и установки, экологичность, работа в автоматическом режиме, долговечность. Практически отсутствует возможность появления накипи, а деталей, которые движутся и подлежат износу, нет.

2,5	2100	220	32 950
3,5	2950	220	35 100
5	4235	220	37 000
5/2	4235	220	42 500
7/2	5970	220	45 000
7/3	5970	220/380	52 000
10	8750	220/380	55 000
15	12670	220/380	65 000

К недостаткам индукционного котла «САВ» можно отнести высокую стоимость. Цена моделей такого котла в пределах от 32 950 до 65 000 рублей. Еще два минуса – зависимость от электричества и затруднённый процесс регулировки мощности.

Гейзер

Существует множество моделей у данного производителя. Отличаются они высокой производительностью. Диапазон мощности от 4,5 до 250 кВт, а КПД достигает 98%.

Модели «Гейзер — 5» необходимо напряжение в сети 220 В, остальным основным моделям (10, 15, 20, 25, 50, 100, 250) — 380 В.

Уникальность этой модели в ее надёжности, как свидетельствуют отзывы. Эти котлы устойчивы и имеют второй класс по электробезопасности. Не требуют особенного техобслуживания, а за отсутствием продуктов горения, отсутствует и возможность получения вреда для здоровья. Котлы «Гейзер» отличаются малыми габаритами, вследствие чего агрегат можно устанавливать в небольшом пространстве. Работает модель довольно тихо, поэтому владельцам не придётся использовать материалы для звукоизоляции.

Как минус можно отметить сложную установку и подключение котла «Гейзер». Всем моделям индукционного котла отопления нужно 380/3ф. От сети могут работать только котлы с малой мощностью в 220/50.

Эдисон

Эта марка используется для отопления жилых помещений, а также зданий промышленных, административных и пр. Её модели различны (4,7; 13; 22; 50; 100; 250; 500). Такой индукционный котёл применяется в системах теплоснабжения замкнутых. Как правило, в качестве теплоносителя у него выступает вода. Нагреватель функционирует «на автомате», но по желанию можно изменять работу нагревателя либо по температуре теплоносителя, либо по температуре воздуха в здании.

Котёл Эдисон

Положительных характеристик котёл «Эдисон» имеет больше, чем негативных. К его достоинствам относят длительный срок службы, высокую электро- и пожаробезопасность, а также неизменяемый в процессе работы коэффициент полезного действия. К тому же, при покупке данного котла, вам не потребуется постоянно его контролировать и постоянно обслуживать.

Еще некоторые характеристики котла отопления «Эдисон»:

• частота тока 50 Гц;
• максимальная температура теплоносителя в градусах – 115;
• масса оборудования колеблется от 40 кг («Эдисон — 4,7») до 1500 кг («Эдисон — 500»).
• использование (с согласия изготовителя) различных теплоносителей, таких как масло, вода, антифриз.

Миратрон

Модельный ряд данных котлов имеет мощность в пределах от 6 до 30 кВт и также подходит для обогрева промышленных и жилых помещений (до 350 м2).

Котёл Миратрон

Вот ещё некоторые характеристики:

• коэффициент полезного действия котла отопления «Миратрон» 90%;
• отличная защита от накипи;
• правильное расходование энергии и экономия бюджета пользователя;
• подключение к любому виду электрической сети;
• работает очень тихо и не требует постоянного надзора;
•  работа только с закрытыми отопительными системами;
•  применение в управлении инверторного пускателя и, как следствие, высокая стоимость оборудования;
•  большие вес и габариты котла.

Стоимость котла отопления «Миратрон» разная. К примеру, модель «Miratron А006» мощностью в 6 кВт, обогреваемой площадью 70 м² и весом 50 кг имеет цену 45000 рублей. «Miratron А006» с мощностью 15 кВт, площадью обогрева помещения в 170 м² и весом 80 кг – 65000 рублей.

Сравнение популярных моделей

Сравним некоторые модели разных производителей индукционных котлов отопления с похожими характеристиками.

ВИН-5	4250	27 000	Россия	60 — 150
Эдисон-5	5000	35 000	Россия	100 — 120
ИНЭРА SAV	4500	30 000	Россия	50 — 80

Также на рынке представлена ТЭНовые и электродные электрические котлы.

Снижение КПД электрокотла

Еще один аргумент при сравнении – индукционный котел в период эксплуатации не теряет своей первоначальной мощности. А вот у тэна из-за образования накипи, это происходит в порядке вещей.

Даже иногда приводятся расчеты, согласно которым, в течение всего одного года, мощность тэнового уменьшается на 15-20%. А значит, снижается и его КПД.

Давайте разберем это поподробнее.

Практически у любого электрического котла КПД превышает 98%. И даже котлы, работающие на токах сверхвысоких частот от 25кГц и выше, что могут для вас изменить? Добавить лишних полтора процента, но при этом подскочить в цене на 100%?!

Что касается отложений на элементе ТЭНа, то они действительно присутствуют.

В системах водоснабжения в бойлерах прямого нагрева, на рабочий элемент осаждается некая ”накипь”. Она на самом деле постепенно препятствует быстрому прогреву воды.

А что происходит там, где нет постоянной подпитки примесей? На ТЭНе может осесть небольшой слой отложений, однако:

этот слой не достаточно толстый

он никоим образом не препятствует передаче тепла

Для примера, пусть на чистой поверхности греющего элемента, теплообмен условно происходит при t=60 градусов. Как только эта поверхность загрязнится отложениями, теплообмен никуда не исчезнет, а начнет происходить при больших градусах, допустим 75-80С.А соответственно, свое изначальное КПД, котел никоим образом не теряет.

То есть фактически, и на чистом элементе нагрева и на грязном, происходит передача одинакового количества энергии, только при других температурах.

Общая информация про индукционный котел отопления

Производство подобных агрегатов началось в 90-х гг. прошлого века. Многие модели имеют форму цилиндра, поэтому хорошо вписываются даже в малогабаритные помещения.

Предназначение инвертора

Самые дорогие модели оснащают электрическим преобразователем, который обрабатывает сетевой ток следующим образом:

• выпрямляет;
• снова делает переменным с частотой до 80 кГц вместо стандартных 50 Гц.

Инверторы оснащают электрическим преобразователем.

На первом этапе задействуют простой диодный мост. На втором – схему из быстросрабатывающих ключевых транзисторов и управляющего ими микропроцессора.

Повышение частоты тока приводит к аналогичному изменению генерируемого им магнитного поля. В результате в нагреваемом материале усиливается т. н. скин-эффект. Он состоит в том, что из-за взаимодействия постоянно меняющихся первичного и вторичного полей свободные носители заряда вытесняются в поверхностные слои изделия. В результате увеличивается плотность тока, а значит, и интенсивность нагрева, т. к., согласно закону Джоуля – Ленца, эти величины взаимосвязаны:

ω = j*E.

Температура в глубине материала повышается за счет теплопроводности. С ростом частоты магнитного поля индуктора толщина слоя уменьшается. Как результат, увеличивается плотность тока.

Технические характеристики и функциональные возможности

В паспорте прибора указывают следующие параметры:

• мощность;
• напряжение – 220 или 380 В (1- или 3-фазное);
• габариты и вес;
• способ установки – настенный или напольный;
• наибольшую температуру теплоносителя;
• максимальное давление в баке.

Индукционный котел имеет высокий КПД до 99%.

Часто обозначают и КПД. Но это маркетинговая уловка – любой электрокотел, независимо от принципа действия, работает с эффективностью 99%.

Вес установки мощностью 15 кВт составляет 15 кг (агрегат марки «Комфорт»), 5 кВт – 11 кг (ELC Indukcion).

Функциональные возможности:

1. Плавный запуск. Это исключает резкие колебания напряжения в домашней сети.
2. Регулировка мощности в широких пределах. Например, у отопителя номинальной производительностью 6 кВт имеется 3 ступени по 2 кВт.
3. Поддержание температуры теплоносителя в указанных пользователем пределах. Прибор автоматически выбирает нужный режим, при необходимости отключается.
4. Программирование. Пользователь задает график работы отопителя на каждый день недели. Например, в будни с 8-00 до 17-00. Когда дома никого нет, температуру теплоносителя устанавливают на минимум.
5. Комнатный термостат. С помощью выносного датчика прибор контролирует температуру воздуха в помещении и сам выбирает оптимальный режим работы.
6. Погодозависимое управление. Некоторые модели отслеживают еще и температуру на улице и при ее изменениях загодя корректируют производительность. Это позволяет избежать перерасхода энергии.
7. Удаленный контроль. GSM-модуль позволяет включать прибор и менять его настройки со смартфона.
8. Отображение рабочих параметров на экране. Есть модели с сенсорным дисплеем.

Многие модели укомплектованы расширительным баком и насосом.

Устройство

Прибор состоит из таких компонентов:

1. Корпуса с тепло- и электроизоляцией.
2. Котлового бака с сердечником.
3. Намотанной на него катушки из провода, залитой компаундом.
4. Блока автоматики.
5. Клеммной коробки для подсоединения кабеля.

Устройство индукционного котла.

Принцип работы

Функционирование котла основано на эффекте индукции. Часть совершаемой электротоком работы расходуется на создание магнитного поля вокруг проводника. Если тот собран в катушку, эта доля многократно увеличивается. Таким образом, обмотка котла выступает электромагнитом-индуктором, генерирующим переменное поле.

Достоинства и недостатки индукционного котла

Индукционные котлы обладают следующими достоинствами:

1. Высокий КПД;
2. Отсутствие расходных элементов, надежность конструкции;
3. Малые габаритные размеры;
4. Простота монтажа и эксплуатации;
5. Высокая скорость нагрева;

Котлы индукционного типа имеют коэффициент полезного действия до 99 %, превосходящий КПД ТЭНовых и электродных агрегатов. Экономичность котла в 20 – 30 %, заявляемая производителями, противоречит принципам закона сохранения энергии.

Но некоторая экономия все же может быть достигнута за счет отсутствия накипи. Дело в том, что сердечник при воздействии электромагнитной индукции не только нагревается, но и приобретает устойчивую микровибрацию. Образование отложений и накипи в таких условиях практически невозможно.

 В ТЭНовых и электродных котлах образование накипи – стабильный постоянный процесс. Известковые отложения имеют определенное термическое сопротивление и снижают коэффициент теплопередачи от нагревательного элемента к теплоносителю. Накипь толщиной 0,5 мм ухудшает теплопередачу на 8 – 10 %. В индукционных котлах такое препятствие отсутствует и электрическая энергия расходуется более рационально.

Наличие явления вибрации также позволяет использовать в системе отопления воду даже с высоким содержанием солей жесткости. Вообще в качестве теплоносителя при работе котлов-индукторов может использоваться неподготовленная вода, антифризы, даже масло – то есть отсутствуют требования по химическому составу, которые присущи другим электрокотлам.

Индукционные котлы не имеют в своей конструкции быстроизнашивающихся элементов (ТЭНов, электродов). Срок службы оборудования заявляется в 25 лет (при гарантии в 2 года). Не требуется регулярная замена нагревательных элементов – это снижает расходы на эксплуатацию оборудования.

Бытовые котлы обладают малыми габаритами (высота не превышает 1 метра), могут располагаться в любом помещении. Установка изделия не требует получения каких-либо разрешений, монтаж можно произвести самостоятельно. Обязательным условием монтажа является заземление устройства для предотвращения поражения электрическим током.

О самостоятельном изготовлении котла индукционного типа следует сказать отдельно. Реализация этой задачи возможна при наличии сварочного аппарата и определенных умений. Но обязательным условием является знание электрического оборудования и устройств, ведь для любого сложного оборудования требуется серьезная система безопасности, контроля и управления. Самостоятельная сборка блока управления и систем безопасности не всякому по силам.

Индукционные котлы можно назвать многофункциональными. Их можно использовать не только для отопления, но и для производства горячей воды в режиме проточного водонагревателя.

Каких-либо серьезных недостатков индукционные котлы практически не имеют. Можно лишь отметить, что по отзывам пользователей наблюдаются жалобы на шум изделия при работе. Это вызвано наличием вибрации. Этот негативный фактор в принципе можно устранить – котел следует крепить с амортизирующими вставками (из резины и т.д.), которые будут препятствовать передаче вибрации строительным конструкциям.

Также можно отметить, что серьезную опасность представляет неконтролируемая утечка теплоносителя. При выходе из строя системы контроля протока оборудование будет разрушено и станет неремонтопригодным. И еще один весомый недостаток, присущий всему электрическому отопительному оборудованию – очень высокая стоимость электрической энергии.

Индукционные котлы отопления – качественное и эффективное оборудование с технической точки зрения. По своей конструкции они более совершенны, чем ТЭНовые и электродные электрокотлы. При отсутствии иных энергоносителей, кроме электроэнергии, оборудование этого типа со временем может стать более популярным для отопления частных домов и дач.

Рекомендуем прочитать:

Основные схемы водяного отопления

Отопление частного дома

Трубопроводы систем водоснабжения

Выбор газового котла для отопления частного дома

Виды конвекторов отопления

Коллекторная разводка труб водоснабжения

(Просмотров 766 , 1 сегодня)

Принцип работы индукционных котлов

Принцип работы индукционных котлов основан на трансформации электромагнитной энергии, которую производит индукционная катушка, в тепловую. При помощи магнитного поля, катушка нагревает сердечник, который в свою очередь отдает тепловую энергию теплоносителю, проходящему внутри сердечника.

В конструкции котла отсутствуют элементы нагревания, которые могли бы выйти из строя. Сердечник, сделанный их высококачественной стали толщиной 5-7 мм рассчитан на работу в течении 35-40 лет.

Такие качества как надежность и долговечность делают этот вариант отопительной системы популярной среди потребителей.

Конструкция индукционного котла

Отопительная система на основе индукционного котла состоит из:

• Индукционного нагревателя;
• Циркулярного насоса;
• Радиаторов отопления (либо теплого пола, теплого плинтуса и т.д.);
• Мембранного бака;
• Пульта управления;
• Группы безопасности.

Правила эксплуатации и техническое обслуживание

Запрещается делать следующее:

1. Заливать в систему теплоноситель, не указанный производителем в числе разрешенных.
2. Включать прибор в режиме сухого хода или при остановленном насосе.
3. Проводить работы по ремонту или обслуживанию, не обесточив агрегат.
4. Держать вблизи отопителя металлические предметы.

Прибор нельзя включать в режиме сухого кода.

Периодически проверяйте:

• работоспособность УЗО;
• сопротивление контура заземления.

Индукционные отопители не нуждаются в обслуживании. В редких случаях теплообменник может покрыться накипью, тогда его промывают раствором лимонной кислоты или специального средства. Чтобы исключить подобные явления, заливайте в систему обессоленную воду.

Особенности установки индукционных обогревателей

Индукционные электрические системы отопления должны устанавливаться только с закрытым контуром с мембранным расширительным баком и циркуляционным насосом. Вынужденная циркуляция требуется в первую очередь из-за того, что интенсивный нагрев и малый объем сердечника не дают получить естественный воздухообмен, вода начинает кипеть сразу после создания условий для гравитационной циркуляции.

Если индукционный отопительный электрокотел применяется в качестве теплогенератора, тогда нужно применять в контуре пластиковые трубопроводы или отделить металлические трубы от котла установкой пластиковых фитингов. Котел нужно качественно заземлить. Требования по монтажу такие же, как и для всех электрических котлов: от расстояния пола или потолка – 80 см, от стены – 30 см. Установка блока безопасности с манометром, воздушным и предохранительным клапаном считается обязательным, как и для всех крытых отопительных систем. В коттеджах обычно применяется типовая система подсоединения.

Индукционный нагреватель

Монтаж индукционных систем отопления должен выполняться в соответствии с правилами, указанными в техническом паспорте. Устройство должно находиться в вертикальном состоянии, нижний патрубок ввода подсоединяется к обкатке, верхний – к подаче. Для этого должны применяться только металлические или металлопластиковые трубы. Если вы решаете самостоятельно монтировать котел, не забывайте про заземление. Рядом нужно установить группу безопасности ящик управления, на вводе – фильтры и механизм потока.

На момент покупки системы проверьте мощность работы, которая не должна снижаться на момент эксплуатации. Идеальным вариантом будет 60 Вт на 1 метр квадратный

Важно учесть размеры всех помещений. Если у вас слабая теплоизоляция, то необходимо использовать мощный котел отопления

Последние модели систем могут поддерживать маленькую температуру в не часто применяемых комнатах. Они экономичны благодаря минимальной инерции системы, надежности, стабильности, хорошей автоматике. Такое оборудование устанавливается в качестве дополнительного в коттеджах и для прогрева офисов и торговых площадок.

Что говорят производители индукционного отопления?

Чаще всего производители индукционные котлы отопления сравнивают с традиционными, а традиционные – это 99% всех электрических котлов на рынке.

Сравнивают котлы всегда по такой схеме: выделяются мнимые недоработки котлов тэновых и положительные качества индукционного отопления дома.

Например, такие показатели:

Весьма много элементов нагрева; Что якобы может один или даже несколько тэнов выти из строя; Утверждают, что котёл может потерять свою рабочую способность; Особое внимание они уделяют накипи, которая может появится в виде отложения прямо на самой поверхности элементов нагрева; Сложность и громоздкость конструкции обусловлена достаточно большим количеством электрических контактов; Создатели индукционных котлов утверждают, что их котлы служат больший срок за счёт того, что могут умягчать воду; Абсолютно необоснованное и голословное утверждение, что требуется периодическая замена прокладок, тэнов и ристеров