Индукционные котлы: реальные преимущества и недостатки

Устройство необязательно покупать. Сделать самому индукционный котел под силу любому домовитому хозяину. Причем использовать такой вид обогрева жилья можно, использовать как в больших загородных домах, так и в маленьких дачных домиках. Владелец любой недвижимости останется доволен экономическим результатом.

Критерии выбора электрического котла для частного дома

При подборе отопительной установки необходимо учитывать несколько факторов:

Критерии выбора электрического котла для частного дома
Критерии выбора электрического котла для частного дома
Критерии выбора электрического котла для частного дома
  1. Мощность зависит от площади обогреваемого помещения.
  2. 1-контурные модели предназначены только для теплоснабжения дома или дачи, а 2 линии способны обеспечить потребителя горячей водой.
  3. Принцип работы. Распространение получили электродные, индукционные и модели с ТЭНами.
  4. Наличие дополнительных функциональных возможностей, позволяющих упростить управление котлом.
  5. По типу монтажа могут быть напольные или настенные.
  6. Производитель оборудования. На рынке представлены аппараты российских, итальянских, немецких, словацких компаний.
Критерии выбора электрического котла для частного дома
Критерии выбора электрического котла для частного дома
Критерии выбора электрического котла для частного дома

Принцип действия

При нагреве теплоносителя в индукционных котлах используется энергия, которая выделяется при возникновении наведенных токов в корпусе-теплообменнике. Это, по сути, индукционная катушка, заключенная в массивный корпус из ферросплава. Сам корпус и является вторичной обмоткой. Он нагревается из-за прохождения наведенных в нем токов.  Для увеличения площади теплоотдачи сделан в виде лабиринта с толстыми стенами. Теплоноситель, проходя по лабиринту нагревается.

Принцип действия индукционных отопительных котлов основан на выделении тепла при возникновении токов Фуко в металле

Система имеет высокую степень надежности, так как катушка герметично запаяна в корпусе и не имеет контакта с водой или другим теплоносителем. Вероятность пробоя витков мала – они накручиваются не вплотную и дополнительно заливаются изолирующим составом. Все это вместе с массивным толстостенным корпусом позволяет говорить о длительном сроке эксплуатации. Продавцы заявляют о 30 годах эксплуатации без обслуживания, но гарантийный срок производители ставят гораздо меньше.

Отопление электрическим котлом

Сегодня существует три основных вида электрических котлов.

Котлы на ТЭН

Принцип работы такого котла предельно прост: несколько трубчатых электронагревателей размещается в емкости с проточной водой, циркуляцию воды в системе обеспечивает такого котла может стать утечка воды из системы, электронагреватели в этом случае перегреваются и перегорают, автоматическое отключение здесь срабатывает не всегда. Кроме того, на трубчатых нагревателях со временем образуется накипь, отчего мощность котла падает. Также минусом является значительный объем такого электрического котла.

Электродные котлы

  • Ремонт отопления
  • Отопление дачи
  • Отопление дома
  • Водоснабжение дома
  • Водоснабжение дачи

Труба из диэлектрика, внутри которой находятся электроды, располагается в соленой воде. При разнице потенциалов на электроды начинает течь ток, от которого и нагревается котлы совершенно безопасны, компактны, как правило, имеют блок управления, программное обеспечение и прочие радости современности. Правда, электроды со временем растворяются в воде. Да и вода в системе должна отвечать требованиям, предъявляемым к питьевой воде. А этого добиться достаточно сложно и дорого, потому что все оборудование системы отопления должно быть самого высокого качества

  • Ремонт отопления
  • Отопление дачи
  • Отопление дома
  • Водоснабжение дома
  • Водоснабжение дачи

Индукционные котлы

В этих электрических котлах используется принцип электромагнитной индукции. Индукционному котлу не нужен циркуляционный насос, хотя он может действовать и с ним. Такой котел практически вечен. Этот тип котлов равнодушен к качеству и типу теплоносителя.

Преимущества и недостатки отопления электрическим котлом

Безусловно, электрический котел очень удобен в эксплуатации: он имеет автоматическую регулировку и может программироваться, компактен, не имеет продуктов сгорания, а значит, не требует установки сложной системы дымоотвода.

Электрический котел совершенно безопасен, он не грозит домочадцам ни отравлением угарным газом, ни взрывом. Не нужно оборудовать отдельные помещения или емкости для хранения топлива.

Электрический котел не нужно устанавливать в подвале или отдельной котельной, он значительно эффективней работает, если установлен на кухне или в ванной комнате, где все потраченное электричество немедленно превращается в тепло.

Электрический котел довольно просто установить и подключить в доме, хотя мы рекомендуем Вам все же обратиться за помощью к нашим квалифицированным специалистам.

Фактически, единственным и главным недостатком такого вида отопления является его высокая стоимость, которая связана с тем, что принцип прямого нагрева теплоносителя электронагревателем – это довольно расточительно. В этом смысле принцип работы теплового насоса эффективней в 3-6 раз. То же самое можно сказать о керамических и пленочных обогревателях.

Читайте также:  Какую конструкцию печи выбрать для дома?

Но электрический котел можно запрограммировать так, чтобы он прогревал дом больше ночью, если в Вашей местности действует низкий ночной тариф на электроэнергию. Наконец сэкономить на стоимости электрического отопления можно просто грамотно распределив отопительные приборы по дому.

Водяной теплый пол значительно эффективней будет работать от электрического котла, поэтому при установке такого котла часто практикуется замена батарей на современный теплый пол, более рационально распределяющий тепло.

Минусом электрического котла также можно назвать общую проблему всех систем водяного отопления – их теплоноситель, т.е. воду. Выключение котла в зимние морозы и замерзание системы может попросту повлечь её разрыв, в результате чего неизбежно встанет проблема замены батарей, труб и иного отопительного оборудования.

Принцип действия

Вспомнить физику можно, посмотрев видео :

В основу работы индукционного котла заложен эффект электромагнитной индукции, вернее – индукционный нагрев ферримагнитных элементов, передающих тепловую энергию теплоносителю.

По конструкции водонагреватель представляет собой трансформатор в сварном металлическом корпусе. Первичный контур – катушка индуктивности, размещенная в герметичном объеме. Вторичная обмотка (сердечник) – замкнутая цепь труб разного диаметра, которые заполняются теплоносителем.

Принцип действия

При подаче электричества катушка генерирует магнитное поле, в результате чего во внутреннем контуре индуцируются токи, вызывающие нагрев сердечника и от него – теплоносителя.

В роли теплоносителя могут применяться любые жидкости: вода, масло или антифризы.

Катушка индуктивности располагается в герметичном отсеке и не имеет прямого контакта с теплоносителем. У индукционного котла отсутствует нагревательный элемент и электрод, на котором возможно образование накипи и отложений. Теплоноситель подаётся в котёл в нижнюю часть, под действием магнитного поля достаточно быстро нагревается и подается к батареям отопления. Большая площадь соприкосновения обеспечивает значительный объём одновременно нагреваемой жидкости.

Классификация

Индукционные котлы классифицируют по:

Принцип действия
  1. Рабочей частоте тока.
  2. Напряжению – 220В или 380В.
  3. Мощности.

Котлы с индукционным нагревом теплоносителя током промышленной частотой в 50 Гц получили аббревиатуру SAV, котлы с высокочастотным (до 10 кГц) током — ВИН – вихревой индукционный нагреватель. Применение инвертора позволило уменьшить размеры котлов и повысить их производительность. При одинаковой мощности ВИН выделяет на 20% тепловой энергии больше, и прогрев теплоносителя осуществляется быстрее.

Преимущества

  • Компактность.
  • Простота монтажа и технического обслуживания.
  • Автономность.
  • Максимальный КПД.
  • Высокая надежность.
  • Возможность применения различных теплоносителей.
  • Отсутствие накипи.
  • Долговечность.
  • Отсутствие продуктов горения, отпадает необходимость устройства дымоходов.

Недостатки

Принцип действия
  • Высокая цена
  • Большой вес
  • Необходимость монтажа дополнительного оборудования

Расчет мощности

Приблизительный расчет необходимой мощности котла можно произвести самостоятельно. Для этого надо принять за исходную величину 60Вт на 1 квадратный метр площади дома, но практичнее производить расчеты с первоначальным значением мощности в 1кВт на 10 м². Такой запас обеспечит работу котла в оптимальном режиме без максимальных нагрузок.

Установка и подключение

Монтаж индукционных котлов достаточно прост. Чертежи не нужны. Котлы представляют собой готовое заводское изделие, и установка не требует специальных навыков.

Принцип действия

Необходимо соблюдение нескольких правил:

  1. Монтаж выполняется в закрытую отопительную систему.
  2. Установка дополнительного оборудования осуществляется в рекомендованной паспортом последовательности.
  3. Расположение котла — строго вертикально.
  4. Учитывая большой вес предусмотреть надежное анкерное крепление кронштейнов.
  5. Выполнить монтаж с рекомендуемыми зазорами – по сторонам 300мм, сверху и снизу 800мм.

Правильный монтаж индукционного котла обеспечит эффективную работу радиаторов отопления и водяных теплых полов.

Практический советДля предотвращения возможных резонансных вибрационных явлений крепление котла к стене осуществлять через резиновые прокладки.

Принцип действия

Подключение к системе отопления производится стандартными металлопластиковыми или пластиковыми трубами и фитингами.

Обслуживание индукционного котла

Частого обслуживания котел не требует. Единственное требование – проверка надежности электрического подключения, заземления и уровня теплоносителя в системе.

Практический совет

Перед включением котла проверьте, чтобы в системе не было воздуха. Строго соблюдайте последовательность включения оборудования: циркуляционный насос должен включаться первым.

Принцип действия

Включение теплового аккумулятора в систему повышает эффективность работы индукционного котла и позволяет экономнее расходовать электроэнергию.

Вывод

Индукционные котлы идеально подходят для отопления загородного дома при отсутствии альтернативных источников тепла. Автономность и безопасность эксплуатации оправдывают высокую стоимость. Применение в качестве теплоносителя антифриза убережет систему от промерзания при перебоях подачи электроэнергии в отсутствие хозяев.

Какой тип отопления лучший

При выборе подходящего варианта важно ориентироваться на тип здания, нуждающегося в отоплении. Отметим, что идеальных систем электрического обогрева на все случаи жизни не существует. Такие вопросы решаются индивидуально и с учетом условий эксплуатации.

Общие рекомендации:

  1. При постоянном проживании в доме подойдет водное отопление. Особенность — необходимость ежедневно контролировать работу.
  2. Для загородных домов дачного типа с периодическим посещением достаточно воздушного обогрева. Он включается на небольшие временные промежутки для прогрева помещений до необходимой температуры.
  3. Теплые полы — применяются в виде дополнительного источника тепла. Используются для повышения комфорта и поддержания температуры на оптимальном уровне. Иногда применяются в виде основного источника тепла, но в исключительных случаях.
Какой тип отопления лучший

Указанные выше рекомендации основаны на практике применения отопительных узлов, но возможны и другие варианты. К примеру, в частом коттедже с постоянным наличием жильцов можно сделать электрический воздушный обогрев.

Читайте также:  Способы и технология промывки газовых котлов

Главное — проанализировать достоинства и недостатки принятого решения, а после реализовать задуманное.

Основные преимущества

Индукционные котлы для отопления частного дома имеют множество преимуществ. Они высоконадежны и могут использовать любой теплоноситель. КПД этого оборудования выше 90. Конструкции отличаются длительным сроком эксплуатации и простотой обслуживания, а также монтажа.

Приобретая такое устройство, вы можете рассчитывать на высокую эффективность. Котел обладает малой инерционностью, из-за этого нагрев теплоносителя начинается почти сразу после включения. На нагревательном элементе не образуется накипь. Происходит это по нескольким причинам. Первая — сердечник во время работы вибрирует. Вторая — температура теплоносителя не поднимается выше 90 градусов. Индукционные котлы для отопления частного дома имеют еще одно преимущество, заключающееся в большей экономичности по сравнению с традиционными ТЭНовыми котлами.

Некоторые особенности систем индукционного отопления дома

Устройство индукционного электронагревателя

Коэффициент полезного действия индукционного оборудования, впрочем, как и любого отопительного электрооборудования, в немалой степени зависит от того, сколько тепла расходуется на нагрев теплоносителя, а сколько рассеивается вокруг прибора. Очевидно, что чем меньше рассеивание, тем выше КПД. Поэтому цена тепла, получаемого с помощью индукционного отопления, напрямую зависит от качества оборудования.

Скорость нагрева теплоносителя, а значит и скорость распространения тепла по дому, зависит от мощности нагревательного элемента. Чем мощнее катушка, генерирующая электромагнитное поле, тем скорее нагревается стальной сердечник, и затем и теплоноситель. Этот принцип также справедлив не только для индукционного водонагревательного отопления, но и для всех электронагревательных приборов. Потери тепла, например, на нагрев самой катушки, не критичны, так как все равно все тепло остается внутри помещения, в котором установлено оборудование, а не выветриваются через дымоход как при отоплении печами. Однако, как уже говорилось выше, нужно обеспечить постоянное наличие теплоносителя в системе. В противном случае возможен значительный перегрев, вплоть до расплавления, самого нагревательного оборудования. Особенно актуальна эта проблема при монтаже самодельного индукционного отопления.

Несомненным плюсом такой системы является ее долговечность. Собственно износу подвержен сердечник, который разрушается тем быстрее, чем более агрессивная среда на него воздействует, и чем чаще возникают перепады температур. Медная обмотка имеет достаточно большой запас прочности, а движущихся частей, которые могли бы быть подвержены механическому износу, в системе нет. Собственно срок гарантии определяется сроком работы транзисторов, которые обеспечивают управление током в цепи. Обычно гарантийный срок составляет 10 лет, но практически индукционное оборудование может работать без проблем в 2-3 раза дольше.

Как самому сделать прибор

Индукционный котёл можно изготовить своими руками, главное следовать изложенной ниже инструкции.

Вам также будет интересно:

Необходимые инструменты и материалы

  • Кусачки, плоскогубцы.
  • Циркуляционный насос.
  • Инвертор сварочный.
  • Шаровые краны и переходники потребуются при монтаже агрегата к системе обогрева.
  • Медная, стальная или нержавеющая проволока. Лучше приобрести новые материалы, так как обмотку со старых катушек лучше не применять. Сечение провода, которое подходит для обмотки патрубка — 0.2 мм, 0.8 мм, 3 мм.
  • Отрезок пластиковой трубы — корпус конструкции.

Порядок выполнения работ

Как самому сделать прибор

Для сборки простого индукционного котла не понадобится применять сложные инструменты и дорогостоящие материалы.

Все что понадобится — сварочный аппарат инвертированного типа. Основные и пошаговые этапы изготовления:

  1. Стальную либо нержавеющую проволоку нарезать при помощи кусачек на отрезки от 5 до 7 см.
  2. Пластиковая труба для сборки корпуса аппарата с диаметром 5 см. Трубу следует плотно заполнить нарезанными кусками проволоки и уложить её так, чтобы внутри не было пустого места.
  3. На торцевых частях трубы крепится мелкочастотная металлическая сетка.
  4. Короткие отрезки труб крепятся в нижней и верхней части основной трубы.
  5. Трубу плотно обмотать медной проволокой, количество витков не меньше 90. Между витками следует соблюдать одинаковое расстояние.

Важно! Все открытые участки медной проволоки следует изолировать специальными материалами, которые имеют хорошую электро- и теплопроводность. Индукционный котёл требует обязательного заземления.

  1. К корпусной части нагревателя подключаются специальные переходники, предназначенные для врезки в отопительные или водопроводные конструкции.
  2. Устанавливается циркулярный насос.
  3. К готовой катушке подключается инвертирующий элемент на 18—25 А.
  4. Отопительная система готова к заполнению теплоносителем.

Внимание! Не запускайте котёл отопления, если в конструкции отсутствует теплоноситель. В противоположном случае пластиковый материал корпуса начнёт плавиться.

Читайте также:  Как выбрать трубу для дымохода газового котла?

В итоге получается недорогой, несложный агрегат, который будет эффективно обогревать обслуживаемое помещение.

Для установки индукционной системы подойдёт отопительная конструкция закрытого типа с насосом , который будет создавать циркуляцию воды в трубопроводе.

Трубы, выполненные из пластика, также подойдут для монтажных работ при подключении самодельного отопительного устройства.

При установке обязательно требуется соблюдать расстояние до предметов, которые находятся вблизи. По правилам безопасности от отопительного агрегата до других предметов и стен должно быть около 30 см и больше , от пола и потолка 80 см и больше . Рекомендуется у выводного патрубка установить прибор для измерения давления жидкости в замкнутом пространстве и ручной воздухоотводчик.

Как самому сделать прибор

Как подключить котел своими руками, схема

  1. Источник постоянного тока 220 V.
  2. Индукционный котёл.
  3. Группа элементов безопасности (прибор для измерения давления жидкости, воздухоотводчик ).
  4. Шар-кран.
  5. Циркуляционный насос.
  6. Фильтр сетчатый.
  7. Бак мембранный для водоснабжения.
  8. Радиатор.
  9. Указатель линии наполнения и слива отопительной системы.

Индукционные электрические котлы отопления по многим характеристикам превосходят пока еще более распространенные котлы с . Открыл электромагнитную индукцию английский ученый Майкл Фарадей. Принцип его работы стали применять при производстве генераторов и электрических двигателей, трансформаторов.

Но только спустя некоторое время человеческая мысль дошла до того, что этот принцип можно применять и для . Только в девяностых годах XX века стали производить первые индукционные электрические котлы для отопления дома.

Сердечник

У него должны быть следующие свойства:

  • проводящие — вихревые токи не будут наводиться в диэлектрике;
  • сопротивляемость ржавчине – коррозия в закрытом контуре до добра не довет;
  • ферромагнитными – диамагнетик исключает связь с электро-магнитным полем.
Сердечник

Варианты решения:

  • он должен располагать рубленой проволокой, которая не подвергается ржавению – её неудобство содержит ограничение импровизированного котла с обеих сторон металлической сеткой;
  • плотно входящий в трубу винтовой шнек отличное решение – при движении по канавам в нем, самый большой тепло-объем будет взиматься водой;
  • скатанные из нихромовой проволоки «ежики», плотно помещенные в трубу;
  • соответствующим методом в трубу можно вставить кухонные мочалки из нержавеющего металла.

Рекомендуем: Датчики утечки газа — виды и принцип работы, как выбрать, лучшие модели Ниже расположен чертеж котла отопления своими руками.

Водонагреватели типа «ВИН»

Сердце агрегата – это катушка, состоящая из большого количества витков изолированного провода, и помещенная вертикально в цилиндрический корпус в виде сосуда. Внутрь катушки введен стержень из металла. Корпус сверху и снизу герметично закрыт приваренными крышками, наружу выведены клеммы для присоединения к электрической сети. Внутрь сосуда через нижний патрубок поступает холодный теплоноситель, которым заполняется все пространство внутри корпуса. Нагретая до необходимой температуры вода уходит в систему отопления через верхний патрубок.

Водонагреватели типа «ВИН»

Схема нагрева теплоносителя

В силу своей конструкции при подключении к сети теплогенератор постоянно работает на полную мощность, так как снабжать отопительную установку дополнительными устройствами регулировки напряжения нерационально. Гораздо проще использовать циклический подогрев и задействовать автоматику отключения / включения с датчиком температуры воды. Нужно только выставить необходимую температуру на дисплее выносного электронного блока и он будет производить нагрев теплоносителя до этой температуры, отключая водогрейный индукционный элемент при ее достижении. По истечении времени и остывании воды на несколько градусов автоматика снова включит нагрев, этот цикл будет повторяться постоянно.

Отопление индукционными котлами

Водонагреватели типа «ВИН»

Конструктивные особенности нагревателей типа «Сибтехномаш» Используя тот же эффект электромагнитной индукции, другое предприятие разрабатывает и производит водогрейные аппараты несколько иной конструкции, заслуживающей внимания. Дело в том, что электрическое поле, создаваемое многовитковой катушкой, имеет пространственную форму и распространяется от нее во все стороны. Если в агрегатах «ВИН» теплоноситель проходит внутри катушки, то устройство индукционного котла «Сибтехномаш» предусматривает спиралевидный теплообменник, находящийся снаружи обмотки, как показано на рисунке.

Обмотка создает вокруг себя переменное электрическое поле, вихревые токи нагревают витки трубы теплообменника, в которых движется вода. Катушки со змеевиками собраны в каскад по 3 штуки и прикреплены к общей раме. Подключение каждой из них осуществляется к отдельной фазе, напряжение питания — 380 В. Конструкция «Сибтехномаш» имеет несколько преимуществ:

  • индукционные нагреватели имеют раздельную разборную конструкцию;
  • в зоне действия электрического поля находится увеличенная площадь греющей поверхности и большее количество воды за счет спиральной схемы, что повышает скорость нагрева;
  • трубопроводы теплообменника доступны для промывки и обслуживания.

Водонагреватели типа «ВИН»

Пример подключения индукционного котла

Невзирая на отличия в конструкции теплогенератора, эффективность его работы составляет 98%, как и в нагревателях типа «ВИН», это значение КПД декларирует сам производитель. Долговечность агрегатов в том и другом случае определяется работоспособностью катушек, а точнее, сроком службы обмотки и электроизоляции, этот показатель заводы – изготовители устанавливают в пределах 30 лет.