Индукционный котел отопления: устройство, виды, достоинства и недостатки

Что такое индукционный котел

Рассматривая приборы для обогрева, работающие от электрической энергии, прежде всего стоит обратить внимание на нагреватель . Например, в инфракрасных обогревающих установках в качестве излучателя тепла могут выступать галогеновые, карбоновые или кварцевые лампы, непосредственно обогревающие помещение.

Если система или отопительный контур — закрытого типа, то в качестве электрического нагревательного элемента чаще всего устанавливается ТЭН (трубчатый электронагреватель). Индукционные приборы отличаются от остальных тем, что составная часть устройства, непосредственно генерирующая тепло, не включается в электрическую цепь.

Устройство

Схематично индукционный источник тепла можно представить как кусок трубы из диэлектрика со стальным сердечником внутри, поверх которого располагается многовитковая цилиндрическая катушка (индуктор). Для того чтобы устройство работало и генерировало тепло, индуктор подключается к сети переменного тока.

Индукционные теплогенераторы для частного дома имеют более сложное устройство и состоят из следующих основных частей:

корпуса с входным и выходным патрубком;
индуктора;
теплообменника;
шкафа с управляющей аппаратурой.

В систему или отопительный контур индукционные приборы устанавливаются так же, как и остальные электрокотлы.

В монтажный комплект также входит:

блок управления;
насос;
группа безопасности;
запорная арматура и датчик протока.

Принцип работы

Принцип индукционного нагрева довольно прост и известен каждому из школьного курса физики. При прохождении переменного электрического тока через индуктор, вокруг катушки образуется электрическое поле.

Под его воздействием на поверхности ферромагнитного сердечника возникают вихревые токи Фуко. Они разогревают металлический сердечник, который отдает тепло окружающему его теплоносителю за счет теплопроводности материалов. Когда теплогенератор интегрирован в отопительный комплекс, его включение и отключение производится блоком управления при достижении необходимой температуры теплоносящей жидкости.

Преимущества

Зачастую маркетологи представляют свои индукционные приборы как устройства, работающие на новых принципах и с применением инновационных технологий. Это утверждение — довольно спорное, если учесть, что в индукционных печах сталь и другие металлы промышленным способом успешно плавят со второй половины 20-го века.

Однако для бытового использования это действительно новые аппараты, имеющие ряд преимуществ, среди которых:

экономичность;
долговечность;
неизменность рабочих характеристик;
бесшумность;
компактность;
высокая степень электробезопасности;
отсутствие необходимости проведения межсезонного обслуживания.

В качестве основного довода для использования индукционных установок фирмы-производители указывают их способность экономить до 20-30% электрической энергии по сравнению с ТЭНовыми агрегатами. Это утверждение у специалистов вызывает некоторый скепсис. Известно, что любой электронагреватель при условии, что он не выполняет механическую работу, преобразует 100% электроэнергии в тепло. По незыблемому закону сохранения энергии, чтобы получить 1 кВт тепла, необходимо потратить 1 кВт электричества.

В данном случае потери могут быть лишь на нагреве медного провода индуктора и на рассеивании тепла вокруг прибора. Если весь комплекс смонтирован в помещении, то тепло естественным образом идет на его обогрев, а не вылетает в дымоход. В сравнении с твердотопливными установками индукционное техническое оснащение явно выигрывает по эффективности использования источника энергии.

Ферромагнитный сердечник даже если и разрушается от коррозии и нагрева, то очень медленно.

Пробой медного провода катушки случается редко, и то скорее по причине выхода из строя автоматики. Главным фактором, определяющим срок службы индукционного агрегата, является качество транзисторов, используемых в блоке управления. Если детали электрической и электронной части высококачественные, то вся система способна безаварийно отслужить 10 и более лет.

Практически полное отсутствие шума и компактные размеры такого вида систем в полной мере отвечают требованиям в частном строительстве. Если работа котла основывается только на естественной циркуляции конвекционных потоков, то при отсутствии акустических колебаний его можно комфортно эксплуатировать даже рядом со спальней. Если требуется принудительная циркуляция теплоносителя, проблема легко устраняется установкой бесшумного циркуляционного насоса.

Недостатки

Главным недостатком индукционных агрегатов по сравнению с ТЭНовыми аналогами остается практически вдвое большая цена .

Кроме того, специалистами отмечаются такие негативные моменты как:

необходимость установки только в вертикальном положении;
автоматическое управление работой изначально по температуре потока;
включение агрегата на максимальной мощности вне зависимости от выбранной ступени, что приводит к резким скачкам сетевого напряжения;
довольно большой вес, требующий специальных креплений на несущих поверхностях;
невозможность ремонта без полной разборки с повреждением корпуса, например — при перегорании обмотки.

При выборе электронагревательного оснащения домовладельцы в первую очередь обращают внимание на его стоимость. По этому критерию индукционные системы пока серьезно проигрывают другим видам теплогенераторов. От покупки, невзирая на рекламу, удерживают и большие затраты на предполагаемый ремонт, который произвести своими руками довольно сложно.

В чем эффективность

До сих специалисты спорят об увеличенной эффективности индукционных контуров отопления. Учитывая, что для выработки тепла они используют электроэнергию, их обычно сравнивают с ТЭНовыми аналогами. В закрытом контуре, в отличие от системы горячего водоснабжения, большого количества накипи на ТЭНе и на стальном сердечнике нет.

Теплообмен в обоих случаях идет, и тепловая энергия отдается теплоносителю. В противном случае произошел бы взрыв. Если сравнивать две модели одинаковой мощности, сборка которых произведена на высоком уровне, то эффективность котлов обоих типов в закрытом контуре одинакова.

По мнению мастеров-установщиков, более высокая эффективность индукционных систем является лишь маркетинговым ходом производителей и ничего общего с реальностью не имеет.

Преимущества индукционных котлов

Принципиально индукционный котел представляет собой индуктор (трансформатор) с двумя видами обмотки. Возникающие вихревые токи следуют за короткозамкнутый виток, являющийся корпусом котла. Вторичная обмотка при этом получает энергию, которая преобразуется в тепло, нагревающее теплоноситель.

Индукционные котлы для отопления частного дома обладают следующими преимуществами:

обеспечивают двойной нагрев теплоносителя;
быстро нагревают дом;
для работы используют сеть переменного и постоянного тока;
не требуют специального помещения для установки;
могут работать при низком напряжении;
не содержат деталей, выходящих из строя;
невозможна утечки теплоносителя;
не образуют накипи;
пожаробезопасны;
КПД около 100%, не зависит от срока эксплуатации;
позволяют выбрать теплоноситель (вода, антифриз, масло);
имеют гарантию производителя до 25 лет;
монтируются домовладельцем без привлечения специалистов.

Какой индукционный котел лучше выбрать

Производители предлагают два типа индукционных котлов — однофазные м трехфазные. Многие модели котлов выпускаются с пультами управления. Выбор индукционного котла делается из расчета мощности 60 ватт на 1 кв. м отапливаемой площади. Если дом не предназначен для постоянного проживания, то указанную норму мощности можно уменьшить до 50 ватт. При площади дома 120 кв.м в этом случае следует устанавливать индукционный котел мощностью 60 кВт.

По отзывам потребителей, главным недостатком индукционных котлов является их высокая цена — такие котлы намного дороже ТЭНовых. Но в данном случае высокая стоимость такого оборудования оправдана: индукционные котлы служат дольше ТЭНовых, которые образуют накипь и резко теряют в теплоотдаче.

Сравнительные расчеты эффективности работы ТЭНовых и индукционных котлов свидетельствуют о том, что разница в стоимости окупается в первый же год эксплуатации индукционного котла. При этом чем холоднее сезон отопления, тем быстрее такой котел окупится.

Эффективность индукционного котла и расход электроэнергии позволяют считать его энергосберегающим оборудованием. Вместе с преимуществами индукционных котлов потребители отмечают необходимость утепления жилья — только в этом случае можно рассчитывать на высокую эффективность работы оборудования.

На фото мой выбор — индукционный котел ЭПО Эван 9,45 кВт

Сколько стоит индукционное отопление частного дома

Посчитаем месячные затраты на отопление индукционным котлом дома площадью 200 кв.м. Для обогрева такой площади нужно будет приобрести котел мощностью: 200 х 60 = 12 кВт.

Затраты на отопление в месяц составят:

С = М х В х Д х Т, где:

М — мощность котла;
В — время работы в сутки (10 часов) в цикличном режиме;
Д — число дней в месяце (30);
Т — тарифная стоимость электроэнергии, зависящая от региона (примем условно 3 руб/кВт ч).

Подставив значения, получим затраты — 10 800 рублей в месяц.

КПД индукционных котлов не изменяется в течение всего срока эксплуатации, т.е. затраты на отопление останутся постоянными в течение всего срока службы котла. По отзывам домовладельце, пользующихся для отопления дома ТЭНовыми котлами, после первого года эксплуатации эффективность работы в связи с образованием накипи падает на 10%, а в последующем она снижается еще больше.

Критика неправильных котлов отопления

Указывают, что в качественном индукционном котле отопления никаких нагревательных элементов нет. Конечно же это не так, потому что без нагревательного элемента нам не чем было бы нагревать воду, то есть он всегда есть в любом котле!

В подавляющем большинстве устанавливаемых электрических котлов тэн не выходит из строя практически весь срок службы котла.

Если тэн всё-таки выйдет из строя, то мы сможем его легко поменять, так как он под фланцем или на резьбе. Если вдруг ни с того ни с сего поломается агрегат при индукционном отопления , то заменить его практически невозможно.

Теперь о накипи. Она существует в чайнике, а в системах домашнего отопления она не существует, потому что там вода совсем не кипит, отложения же присутствуют всегда и везде, в любых системах: на котлах газовых, дизельных, дровяных, электрических, тэновых, электронных, индукционных. Никакого значения не имеет какой котёл. Отложения всегда будут присутствовать, так как это отложения, которые всегда присутствуют в воде. Это не недостаток и не преимущество, а данность.

Про электрические контакты. Производители пишут, что в индукционном котле отопления нет электрических контактов. Но на самом деле электрические контакты есть всегда и везде. И если говорить о тэновых котлах, то электрические контакты, кам клемные. там много лет отсутствуют. Есть электрические контакты, находящиеся под винтовыми соединениями, которые не требуют подтяжки, и есть пружинные зажимы обслуживать которые тоже не стоит.

По поводу срока службы тэна и цифр, аргументирующих этот срок. Не понятно откуда взяты эти цифры и чем они подтверждаются. Кроме того, здесь авторы путают системы водоснабжения и отопления. В системе отопления нет столько примесей, сколько есть в системе водоснабжения. Умягчения воды носителя системы тепло отопления не требуется.

Надо заметить, что в индукционном котле отопления замена узлов практически вообще не возможна, потому что всё находится в герметичной колбе и её нужно разрезать для того, чтобы что-то оттуда вытащить.

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.

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.

Покупать или не покупать индукционный котёл отопления?

Вы, конечно, сами должны принять для себя решение, какой именно котёл вам следует купить: качественный тэновый или же всё-таки более громоздкий, менее эффективный и дорогой индукционный котёл.

Но вы должны учитывать следующее: индукционный котёл – это агрегат не для систем отопления, тем более, если они индивидуальны и не требуют больших мощностей. Разумеется, без индукционного отопления в некоторых индустриальных областях технического производства обойтись невозможно, но это касается производственных задач.

Всё-таки тащить в свой дом сложный тяжёлый и дорогостоящий агрегат не за чем. Можно обойтись более изящным решением – тэновым котлом.

Производители индукционных котлов отопления дают заведомо не полную информацию о своей продукции, что вводит в заблуждение тех, кто делает выбор в сторону того или другого котла. Здесь важно говорить правду и показывать свой продукт со всех сторон, чтобы люди знали, что они покупают.

Недостатки индукционных моделей

Идеальных технических решений пока не существует. Даже самое совершенное оборудование имеет свои недостатки и индукционный котёл отопления – не исключение.

Для него характерны:

высокая цена;
большой вес;
шум.

При изготовлении индукционных котлов используются дорогостоящие материалы, в том числе ферромагнетики которые реагируют на магнитное поле.

Чтобы котел выполнял свою функцию, инженеры должны точно рассчитать диаметр провода катушки, количество его витков, размер сердечника и другие параметры. Затем все эти расчеты должны быть реализованы в готовом изделии.

Таким образом, производство индукционных приборов – трудоемкий и металлоемкий процесс, что и обуславливает высокую себестоимость продукции. В то же время этот недостаток нивелируется благодаря длительному сроку службы и минимальным затратам при эксплуатации.

Компактные размеры котла сочетаются с его значительным весом, что объясняется большим количеством стальных деталей. Некоторые модели весят 40 кг. Индукционный котел при работе издает незначительный шум, но этот недостаток легко устраняется за счет шумопоглощающих прокладок, которые рекомендуется устанавливать при монтаже.

Стоимость и содержание индукционных котлов отопления

Стоят индукционные котлы отопления в 2 раза дороже тэновых котлов. Несмотря на то, что они качественно ниже, как мы увидели из критического разбора их так называемых «преимуществ».

Весят тоже в 2 раза больше тэновых котлов, имеют большие громоздкие габариты, и вся электронная начинка находится снаружи. В то время, как в тэновых котлах она спрятана в самом котле. А здесь есть дополнительная коробка, которую иногда негде разместить, особенно, когда речь идёт об очень небольшом помещении для котельной.

В индукционных котлах нет автоматического выбора мощности, то есть только тэновый котёл может сам выбирать на какой мощности ему надо в данный момент работать.

При индукционном отоплении дома постоянно будут скачки напряжения и перенагрузка, а в тэновых котлах очень тихо работает реле. И Вы его сможете заметить лишь, как тихие щелчки, находясь рядом с работающим котлом.

Ещё в индукционных котлах полностью отсутствует термозащита по перегреву и по замерзанию, имеющаяся в тэновых котлах.

В индукционных котлах отопления нет датчиков низкого давления воды. Там нет индикации ошибок, которые позволяют точно установить неисправность, из-за которой он встал (на дисплее тэнового котла будет моргать соответствующий показатель).

Но самое главное, чего нет в индукционных котлах, это возможность подключения бойлера!

Правила подбора оборудования

При выборе модели индукционного котла главными критериями является его мощность и характеристики отапливаемого помещения. Исходят из того, что для отопления 10 кв. м. при высоте потолков до 3 метров требуется 1 кВт.

Таким образом, площадь отапливаемого помещения достаточно разделить на 10 и в результате будет получена необходимая номинальная мощность электрокотла. К примеру, для дома в 100 кв. м. потребуется индукционный нагреватель в 10 кВт.

Если нет желания с высокой точностью рассчитывать необходимую мощность котла, можно воспользоваться упрощенным вариантом. Согласно нему индукционные котлы мощностью всего в 3-4 кВт способны обогреть помещение площадью 30-40 м²

Чтобы не переплачивать за ненужную мощность и не мёрзнуть в случае её недостатка, необходимо оценить конкретные характеристики дома или другого объекта, включая материалы стен, площадь окон, наличие теплоизоляции и прочее и уже на основании этих данных выбирать отопительное оборудование.

Не мешает поинтересоваться у продавца и коэффициентом мощности, то есть соотношением активной и полной мощности выбранной модели. Этот показатель называют косинусом фи (Сos φ) и измеряют в вольт-амперах. Он помогает определить, какая доля потреблённой электроэнергии расходуется непосредственно на нагрев теплоносителя, а какая – на генерирование магнитного поля.

Значения коэффициента мощности находятся в пределах от 0 до 1. У индукционных котлов с хорошо продуманной конструкцией Сos φ составляет 0,97-0,98 кВА, что считается отличным показателем, так как почти всё потреблённое электричество расходуется на нагрев рабочей жидкости.

Разнообразие моделей позволяет подобрать вариант для использования в качестве основного или резервного источника тепла. Мощные котлы, работающие от напряжения 380 В, способны самостоятельно обогревать дома, коммерческие и промышленные объекты большой квадратуры.

Для эксплуатации на даче или в гараже эффективный индукционный котел можно смастерить собственными руками. С подробным руководством по сборке полезной самоделки ознакомит следующая статья.

Индукционный котел отопления дома.

Индукционное отопление дома или технических помещений в последние годы все больше становится распространенным и востребованным. Это и понятно, так как люди начали считать свои деньги, которые тратят в период зимней эксплуатации.

Вихревой или индукционный котел.

В данном случае, речь идет об одних и тех же котлах. И в обоих случаях в названии заложен принцип их работы.
Вихревой электрокотел называется так потому, что в теплоноситель прогревается вихревыми токами, образующимися при работе индукционной катушки – основного агрегата, данного электрокотла.
Индукционный электрокотел – также в работе использует метод электромагнитной индукции.

Достоинства и недостатки вихревого электрокотла.

Недоставки индукционного электрокотла:
– невозможность тонкой настройки мощности, и гибкого управления через комнатный контроллер.
– магнитное поле разом с вихревым котлом все же есть. И место установки электрокотла должно быть удалено от мест частого нахождения людей.
– цена индукционного котла заметно выше, че у обычных ТЭНовых электрокотлов.
Достоинства индукционных котлов:
– не теряют своего КПД даже через десятилетия работы.
– никогда не снижается мощность электрокотла. Она постоянная на всем периоде эксплуатации.
– не образуется накипи в системе отопления. теплоноситель не перегревается, не закипает, соли жесткости не выпадают в осадок.

Как сделать индукционное отопление частного дома своими руками

Индукционный котел можно сделать самостоятельно. Рассмотрим два варианта изготовления такого агрегата.

Индукционный котел из сварочного инвертора и пластиковых труб

Для производства котла понадобятся:

высокочастотный сварочный инвертор с плавной регулировкой тока мощностью 15 ампер;
катанка из нержавейки или отрезки проволоки стальной длиной 50 и диаметром 7 мм для нагревательного элемента;
пластиковая труба толстостенная, внутренний диаметр немного меньше 50 мм;
медная проволока для обмотки.

К корпусу из трубы крепятся патрубки поступления холодного и выхода нагретого теплоносителя. Внутреннее пространство заполняется отрезками проволоки и закрывается с двух сторон сеткой из металла. Индукционную катушку нужно сделать, намотав на пластиковую трубу эмалированный провод из меди (примерно 90 витков). Самодельное индукционное устройство подключается к сети на место вырезанного участка трубы.

Индукционный котел из сварочного аппарата

Для изготовления котла понадобятся:

сварочный аппарат;
трехфазный трансформатор.

Более подробно о производстве и подключении индукционного котла смотрите на видео в конце страницы.

Несколько советов по монтажу

Устанавливать изготовленные устройства нужно на безопасном расстоянии от стен и других приборов (не менее 30 см), от пола и потолка (не менее 80 см);
Группу безопасности (воздушный предохранительный клапан, манометр) лучше разместить у выходного патрубка;
Индукционный котел следует обязательно заземлить.

Схема подключения индукционного котла к системе отопления

Отсутствие нагревательного элемента

Первое – в эл.котле индукционном, якобы нагревательных элементов нет. А вот в тэновом, их иногда более десятка, а значит высока вероятность их поломки, может и нескольких сразу.

Но если бы не было нагревательного элемента, то чем бы тогда котел нагревал воду? Та же самая катушка по сути и выполняет эту роль, только без соприкосновения с жидкостью. Поэтому данный элемент присутствует в любом таком агрегате.

А вот что касается высокой вероятности выхода ТЭНов из строя, то это напрямую зависит от той продукции и производителя, что вы покупаете.

Есть специалисты установившие за годы своей работы более 500 тэновых котлов, и не поменявшие по гарантии за все это время ни одного элемента.

Соединения и фланцы

Второй недостаток при сравнении – большое количество уплотнительных соединений (тэны, фланцы) и полное их отсутствие в котле индукционном. Здесь данные преимущества и недостатки можно даже поменять местами.

Ведь если ТЭН все-таки выйдет из строя, вы сможете его легко заменить. Либо просто кратковременно исключить его из схемы, поставить перемычки по другому и продолжить работу.

А вот если сгорит катушка (из-за межвиткового замыкания), то во сколько обойдется вам ремонт? И сможете ли вы обогреваться с такой поломкой и дальше?

Умягчение воды и накипь

Третий момент – при плохой подготовке воды и большой нагрузке, на поверхности нагревательных элементов образуется накипь. В индукционных, накипь исключена.

Во-первых, той самой накипи, как многие ее себе представляют, исходя из примера с чайником, в системах отопления нет. Так как жидкость там не закипает.

А вот отложения, безусловно есть всегда и везде. Причем в любых системах – газовых, тэновых, дровяных, индукционных и т.д.

“накипь” в газовом котле

Это именно те примеси, которые по любому присутствуют в воде. Налейте в чистый стакан воды, дайте ей испариться и на стенках вы увидите тонкую пленку.

Поэтому наличие примеси или ее отсутствие – это не недостаток или преимущество, а данность любой системы отопления.

Ослабление контактов

Клеммные контакты в тэновых моделях, причем их большая часть, могут находиться в режиме перепада температур. Нагрев при максимальной нагрузке, и остывание при отключении.

А это накладывает обязательства по их ревизии и подтяжке.

А в индукционных, якобы нет электрических контактов. На самом деле они есть всегда и везде, в том числе и в индукционных.

Но что касается первых, то в последние годы стали выпускаться экземпляры с качественными винтовыми зажимами.

Либо вообще могут присутствовать винтовые соединения с гроверной шайбой, которые не требуют обслуживания, или пружинные зажимы, также годами обходящиеся без контроля и ревизии.

Фактически это высосанные из пальца преимущества.

Замена ТЭНа

Срок службы тэнов зависит от качества теплоносителя. Как уверяют ”сравнители” – это всего 1000 часов работы, если не принять меры и не умягчить жесткую воду. Ну а если умягчили, то около 5000.

При использовании этих данных, перепутаны системы отопления и водоснабжения.

В замкнутых отопительных системах нет столько примесей, как в водоснабжении. Смягчение воды в большинстве случаев здесь попросту не требуется.

Это может относиться только к ГВС или центральному отоплению. Там оператор котельной не способен отследить утечки воды.

Если речь идет чисто о вашем доме, где все собрано и закольцовано без протечек и дыр, то никакой постоянной подготовки воды не требуется. Какие-то элементы в воде, конечно же будут содержаться, но однажды будучи налиты в систему отопления, они один раз прореагируют и более, им неоткуда будет взяться.

У индукционных, якобы низкая стоимость эксплуатации из-за очень редкой замены узлов. На самом деле, это в качественных тэновых образцах, элементы меняются крайне редко, о чем уже говорилось выше.

А вот если вам понадобится что-то поменять в индукционном, то вы крепко задумаетесь, прежде чем это сделать. Там все запечатано в герметичной колбе и без ее физического разрезания внутрь не подобраться.

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.

Сравнение тэнового и индукционного котла одинаковой мощности

Но самый главный пункт для сравнения, это конечно же итоговая стоимость изделий и во сколько обойдется содержание, той или иной системы отопления.

Давайте реально сравним две модели примерно одинаковой мощности:

индукционный 25кВт (цена ~ 85тыс. руб. на конец 2017г)

тэновый 24кВт (цена ~ 46тыс. руб. на конец 2017г)

Для первой модели в комплектации поставляются:

насос

датчик протока

группа безопасности

шкаф управления

датчик температуры

запорная регулирующая арматура

Вес экземпляра на 25квт – порядка 80кг.

В чем отличие качественного тэнового котла? Во-первых, он весит почти на 40кг меньше.

Кроме того, вся электронная начинка спрятана у него внутри. А значит никакого объемного шкафа управления, занимающего дополнительное место не нужно.

Кроме вышеперечисленной комплектации для индукционного котла, которая в тэновом изначально также присутствует, в него входят дополнительные функциональные узлы:

автоматический выбор мощности в несколько ступеней по 2кВт

Это хорошо тем, что котел сам может выбирать мощность, на которой ему в данный момент нужно работать. Температура на улице меняется плавно, и при большом количестве ступеней, можно гибко подобрать необходимую мощность, чтобы избежать частых включений-отключений.

В индукционном, вы в ручную выбираете одну, две или три ступени, и при каком то значении у вас сразу происходит включение максимальной нагрузки в 25квт.

Вы своими глазами будете наблюдать постоянные моргания света при таких переключениях. А еще, мощные электрические контакторы своими хлопками и перещелкиваниями, реально могут заставить вас подпрыгивать каждый раз от неожиданности.

В тэновых, установлены тихие реле, либо контактор компактных размеров, их работу вы можете услышать, только находясь непосредственно возле агрегата.

погодозависимая автоматика

Именно она занимается переключением ступеней. Как только котел ”видит”, что скорость нагрева идет через чур быстро, он откидывает одну ступень, затем еще одну и т.д. Если температура меньше заданной, он эту ступеньку добавляет.

При этом происходит включение не сразу всех 24квт, а постепенное, плавное повышение мощности от минимального значения. Глазами вы этого, по морганию лампочек никак не увидите.

термозащита по перегреву и замерзанию

датчик низкого давления воды

Если система у вас прохудилась и где-то есть утечка, то котел просто не включится. В индукционном же, будет продолжаться нагрев сердечника.

индикация ошибок

Вы всегда можете подойти к котлу и очень быстро определить по коду ошибки неисправность, из-за которой он ”встал”.

расширительный бак

манометры механические, либо электронные

возможность подключения бойлера

Причем эта возможность уже автоматизирована. Вам останется только выставить температуру воды, а все остальное, котел сделает сам.

Работая на 40 градусах и переключившись на бойлер, он самостоятельно разгонится до 80С, нагреет титан и затем вернутся в прежний режим.

Если такую же автоматику включить в индукционные котлы, то при P=25квт они бы стоили не 85тыс, а на сотню тысяч дороже. Ведь в изначальном варианте все управление в них осуществляется по температуре протока.

Вопрос покупать или не покупать индукционный котел, или сделать выбор в пользу тэнового, конечно каждый решает сам за себя. Но многие все больше убеждаются, что индукционный котел это не тот агрегат отопления, который стоит монтировать в индивидуальных частных домах и коттеджах.

Конечно, без индукционного нагрева в некоторых конструкциях, производственных и рабочих помещениях обойтись невозможно. Например, нагрев среды в хим.производстве, которая должна оставаться стерильной.

Поэтому лучше оставьте такой вид обогрева там, а не тащите его к себе домой. Незачем мучиться со сложным, тяжелым, габаритным агрегатом, если можно обойтись другими весьма изящными решениями.

Самостоятельная сборка печи

В интернете и журналах представлено множество технологий и схематичных описаний этого процесса, но при выборе стоит остановиться на какой-то одной модели, наиболее эффективной в работе, а также доступной и лёгкой в выполнении.

Самодельные плавильные печки имеют довольно простую конструкцию и обычно состоят лишь из трёх основных частей, помещённых в крепкий корпус. К ним относятся:

элемент, генерирующий переменный ток высокой частоты;
спиралевидная деталь, созданная из медной трубки или толстой проволоки, называемая индуктором;
тигель – ёмкость, в которой будет осуществляться прокаливание или плавка, изготовленная из огнеупорного материала.

Конечно, такое оборудование нечасто используют в быту, ведь не все мастера нуждаются в подобных агрегатах. Но технологии, встречающиеся в этих приспособлениях, присутствуют в бытовой технике, с которой многие люди имеют дело практически каждый день. Сюда можно отнести микроволновки, электрические духовки и индукционные плиты. Своими руками по схемам можно изготовить разное оборудование, если имеются необходимые знания и умения.

В этом видео вы узнаете из чего состоит данная печь

Нагрев в подобной технике осуществляется благодаря индукционным вихревым токам. Повышение температуры происходит мгновенно в отличие от других приспособлений аналогичного предназначения.

Например, индукционные плиты обладают КПД в 90%, а газовые и электрические не могут похвастаться этим значением, оно составляет лишь 30-40% и 55-65%, соответственно. Однако у ТВЧ плит есть недостаток: для их эксплуатации придётся подготовить специальную посуду.

Конструкция из транзисторов

Существует множество различных схем по сборке индукционных плавилен в домашних условиях. Простая и проверенная печь из полевых транзисторов собирается довольно легко, многие мастера, знакомые с основами радиотехники, справятся с её изготовлением по схеме, представленной на рисунке. Для создания установки нужно подготовить следующие материалы и детали:

два транзистора IRFZ44V;
медные провода (для обмотки) в изоляции из эмали, толщиной 1,2 и 2 мм (по одной штуке);
два колечка от дросселей, их можно снять с блока питания старого компьютера;
один резистор 470 Ом на 1 Вт (можно последовательно соединить два по 0,5 Вт);
два диода UF4007 (спокойно заменяются на модель UF4001);
плёночные конденсаторы по 250 Вт — одна штука ёмкостью 330 нФ, четыре — 220 нФ, три — 1 мкФ, 1 штука — 470 нФ.

Перед сборкой подобной печи не забываем про инструмент

Сборка происходит по схематическому рисунку, также рекомендуется сверяться с пошаговой инструкцией, это убережёт от ошибок и порчи элементов. Создание индукционной плавильной печи своими руками производится по следующему алгоритму:

Транзисторы помещают на довольно большие радиаторы. Дело в том, что схемы могут сильно греться во время работы, поэтому так важно подобрать детали подходящего размера. Все транзисторы можно разместить и на одном радиаторе, но в таком случае придётся изолировать их, избавив от соприкосновения с металлом. В этом помогут шайбы и прокладки из пластика и резины. Правильная распиновка транзисторов показана на картинке.
Затем приступают к изготовлению дросселей, их понадобится две штуки. Для этого берут медную проволоку 1,2 миллиметра в диаметре и обматывают ею кольца, взятые с блока питания. В состав этих элементов входит ферромагнитное железо в виде порошка, поэтому необходимо сделать не меньше 7-15 витков, оставляя между ними небольшое расстояние.
Полученные модули собирают в одну батарею с ёмкостью 4,6 мкФ, конденсаторы соединяют параллельно.
Медную проволоку толщиной 2 мм используют для обмотки индуктора. Её оборачивают 7-8 раз вокруг любого предмета цилиндрической формы, его диаметр должен соответствовать размеру тигля. Лишнюю проволоку обрезают, но оставляют довольно длинные концы: они понадобятся для подключения к другим деталям.
Все элементы соединяют на плате, как показано на рисунке.

В качестве источника питания рекомендуется использовать аккумулятор на 12 В, 7,2 A/h. Количество потребляемого тока во время работы будет равняться 10 А, подобного источника хватит примерно на 30-50 минут.

При необходимости можно соорудить корпус для агрегата, в этих целях используют только термостойкие материалы, например текстолит. Мощность аппарата можно регулировать, для чего достаточно поменять количество витков проволоки на индукторе и их диаметр.

Есть несколько вариации индукционной печи, которую можно собрать

С графитовыми щётками

Главный элемент этой конструкции собирают из графитовых щёток, пространство между которыми заполняют гранитом, измельчённым до порошкового состояния. Затем готовый модуль соединяют с понижающим трансформатором. При работе с подобным оборудованием можно не опасаться удара током, так как оно не испытывает необходимости в использовании 220 вольт.

Технология изготовления индуктивной печи из графитовых щёток:

Сначала собирают корпус, для этого огнеупорный (шамотный) кирпич размером 10×10×18 см укладывают на плитку, способную переносить высокую температуру. Готовый бокс оборачивают асбестокартоном. Чтобы придать этому материалу необходимую форму, его достаточно смочить небольшим количеством воды. Размер основы напрямую зависит от мощности трансформатора, используемого в конструкции. При желании бокс можно покрыть проволокой из стали.
Отличным вариантом для графитных печей станет трансформатор мощностью 0,063 кВт, взятый от сварочного аппарата. Если он рассчитан на 380 В, то в целях обеспечения безопасности можно подвергнуть его обмотке, хотя многие опытные радиотехники считают, что от этой процедуры можно отказаться без какого-либо риска. Однако рекомендуется обвить трансформатор тонким алюминием, чтобы готовый аппарат не нагревался во время работы.
На дно короба устанавливают глиняную подложку, чтобы жидкий металл не растекался, после чего в бокс помещают графитовые щётки и гранитный песок.

Главным преимуществом подобных приборов считается высокая температура плавления, которая способна изменить агрегатное состояние даже палладия и платины. К недостаткам можно отнести слишком быстрый нагрев трансформатора, а также небольшую площадь печи, которая не позволит выплавить больше 10 г металла за один раз. Поэтому каждый мастер должен понимать, что если прибор собирается для обработки больших объёмов, то лучше изготовить печь иной конструкции.

В подобных печах не рекомендуется плавить латунь. Этот материал отличается высоким содержанием цинка, который начинает выгорать при высокой температуре и образует едкий, очень вредный для организма дым.

Прибор на лампах

Мощную печку для плавки можно собрать из электронных лампочек. Как видно на схеме, для получения высокочастотного тока нужно параллельно соединить лучевые лампы. Вместо индуктора в этом приборе используют трубку из меди диаметром 10 мм. Также конструкцию оснащают подстроечным конденсатором, чтобы иметь возможность регулировать мощность печи. Для сборки нужно подготовить:

четыре лампы (тетроды) L6, 6П3 или Г807;
подстроечный конденсатор;
4 дросселя на 100-1000 мкГн;
неоновую лампочку-индикатор;
четыре конденсатора на 0,01 мкФ.

Для начала медной трубке придают форму спирали — это будет индуктор прибора. При этом между витками оставляют расстояние не менее 5 мм, а их диаметр должен составлять 8-15 см. Концы спирали обрабатывают для прикрепления к схеме. Толщина получившегося индуктора должна быть больше, чем у тигля (его помещают внутрь), на 10 мм.

Готовую деталь размещают в корпусе. На его изготовление следует использовать материал, который обеспечит электро- и термоизоляцию начинки прибора. Затем из ламп, дросселей и конденсаторов собирают каскад, как показано на рисунке, последние соединяют в прямую линию.

Пришло время подключать неоновый индикатор: он нужен, чтобы мастер мог узнавать о готовности прибора к работе. Эту лампочку выводят на корпус печи вместе с ручкой конденсатора переменной ёмкости.

Устройство

генератор переменного тока высокой частоты;
индуктор — спиралевидная обмотка из медной проволоки или трубки, выполненная своими руками;
тигель.

Тигель помещают в индуктор, концы обмотки подключают к источнику тока. При протекании тока по обмотке вокруг нее возникает электромагнитное поле с переменным вектором. В магнитном поле возникают вихревые токи, направленные перпендикулярно его вектору и проходящие по замкнутому контуру внутри обмотки. Они проходят через металл, положенный в тигель, при этом нагревая его до температуры плавления.

Достоинства индукционной печи:

быстрый и равномерный нагрев металла сразу после включения установки;
направленность нагрева — греется только металл, а не вся установка;
высокая скорость плавления и однородность расплава;
отсутствует испарение легирующих компонентов металла;
установка экологически чиста и безопасна.

В качестве генератора индукционной печи для плавки металла может быть использован сварочный инвертор. Также можно собрать генератор по представленным ниже схемам своими руками.

Печь для плавки металла на сварочном инверторе

Эта конструкция отличается простотой и безопасностью, так как все инверторы оборудованы внутренними защитами от перегрузок. Вся сборка печи в этом случае сводится к изготовлению своими руками индуктора.

Выполняют его обычно в форме спирали из медной тонкостенной трубки диаметром 8-10 мм. Ее сгибают по шаблону нужного диаметра, располагая витки на расстоянии 5-8 мм. Количество витков — от 7 до 12, в зависимости от диаметра и характеристик инвертора. Общее сопротивление индуктора должно быть таким, чтобы не вызывать перегрузки по току в инверторе, иначе он будет отключаться внутренней защитой.

Индуктор можно закрепить в корпусе из графита или текстолита и установить внутрь тигель. Можно просто поставить индуктор на термостойкую поверхность. Корпус не должен проводить ток, иначе замыкание вихревых токов будет проходить через него, и мощность установки снизится. По этой же причине не рекомендуется располагать в зоне плавления посторонние предметы.

При работе от сварочного инвертора его корпус нужно обязательно заземлять! Розетка и проводка должны быть рассчитаны на потребляемый инвертором ток.

В основе системы отопления частного дома лежит работа печи или котла, высокая производительность и долгий бесперебойный срок службы которых зависит как от марки и установки самих отопительных приборов, так и от правильного монтажа дымохода.
В этой статье вы найдёте рекомендации по выбору твердотопливного котла, а в следующей — познакомитесь с видами и правилами установки дымохода:

Индукционная печь на транзисторах: схема

Существует множество различных способов собрать индукционный нагреватель своими руками. Достаточно простая и проверенная схема печи для плавки металла представлена на рисунке:

два полевых транзистора типа IRFZ44V;
два диода UF4007 (можно также использовать UF4001);
резистор 470 Ом, 1 Вт (можно взять два последовательно соединенных по 0,5 Вт);
пленочные конденсаторы на 250 В: 3 штуки емкостью 1 мкФ; 4 штуки — 220 нФ; 1 штука — 470 нФ; 1 штука — 330 нФ;
медный обмоточный провод в эмалевой изоляции Ø1,2 мм;
медный обмоточный провод в эмалевой изоляции Ø2 мм;
два кольца от дросселей, снятых с компьютерного блока питания.

Последовательность сборки своими руками:

Полевые транзисторы устанавливают на радиаторы. Поскольку схема в процессе работы сильно греется, радиатор должны быть достаточно большими. Можно установить их и на один радиатор, но тогда нужно изолировать транзисторы от металла с помощью прокладок и шайб из резины и пластика. Распиновка полевых транзисторов приведена на рисунке.

Необходимо изготовить два дросселя. Для их изготовления медную проволоку диаметром 1,2 мм наматывают на кольца, снятые с блока питания любого компьютера. Эти кольца состоят их порошкового ферромагнитного железа. На них необходимо намотать от 7 до 15 витков проволоки, стараясь выдерживать расстояние между витками.

Собирают перечисленные выше конденсаторы в батарею общей емкостью 4,7 мкФ. Соединение конденсаторов — параллельное.

Выполняют обмотку индуктора из медной проволоки диаметром 2 мм. Наматывают на подходящий по диаметру тигля цилиндрический предмет 7-8 витков обмотки, оставляют достаточно длинные концы для подключения к схеме.
Соединяют элементы на плате в соответствии со схемой. В качестве источника питания используют аккумулятор на 12 В, 7,2 A/h. Потребляемый ток в режиме работы — около 10 А, емкости аккумулятора в этом случае хватит примерно на 40 минут.При необходимости изготовляют корпус печи из термостойкого материала, например, текстолита.Мощность устройства можно изменить, поменяв количество витков обмотки индуктора и их диаметр.

При продолжительной работе элементы нагревателя могут перегреваться! Для их охлаждения можно использовать вентилятор.

Индукционный нагреватель для плавки металла: видео

Индукционная печь на лампах

Более мощную индукционную печь для плавки металлов можно собрать своими руками на электронных лампах. Схема устройства приведена на рисунке.

Для генерации высокочастотного тока используются 4 лучевые лампы, соединенные параллельно. В качестве индуктора используется медная трубка диаметром 10 мм. Установка оснащена подстроечным конденсатором для регулировки мощности. Выдаваемая частота — 27,12 МГц.

Для сборки схемы необходимы:

4 электронные лампы — тетрода, можно использовать 6L6, 6П3 или Г807;
4 дросселя на 100…1000 мкГн;
4 конденсатора на 0,01 мкФ;
неоновая лампа-индикатор;
подстроечный конденсатор.

Сборка устройства своими руками:

Из медной трубки выполняют индуктор, сгибая ее в форме спирали. Диаметр витков — 8-15 см, расстояние между витками не менее 5 мм. Концы лудят для пайки к схеме. Диаметр индуктора должен быть больше диаметра помещаемого внутрь тигля на 10 мм.
Размещают индуктор в корпусе. Его можно изготовить из термостойкого не проводящего ток материала, либо из металла, предусмотрев термо- и электроизоляцию от элементов схемы.
Собирают каскады ламп по схеме с конденсаторами и дросселями. Каскады соединяют в параллель.
Подключают неоновую лампу-индикатор — она будет сигнализировать о готовности схемы к работе. Лампу выводят на корпус установки.
В схему включают подстроечный конденсатор переменной емкости, его ручку также выводят на корпус.

Для всех любителей деликатесов, приготовленных методом холодного копчения, предлагаем узнать здесь как быстро и просто своими руками сделать коптильню, а тут познакомиться с фото и видео инструкцией по изготовлению генератора дыма для холодного копчения.

Охлаждение схемы

Промышленные плавильные установки оснащены системой принудительного охлаждения на воде или антифризе. Выполнение водяного охлаждения в домашних условиях потребует дополнительных затрат, сопоставимых по цене со стоимостью самой установки для плавки металла.

Выполнить воздушное охлаждение с помощью вентилятора можно при условии достаточно удаленного расположения вентилятора. В противном случае металлическая обмотка и другие элементы вентилятора будут служить дополнительным контуром для замыкания вихревых токов, что снизит эффективность работы установки.

Элементы электронной и ламповой схемы также способны активно нагреваться. Для их охлаждения предусматривают теплоотводящие радиаторы.

Меры безопасности при работе

Основная опасность при работе с самодельной установкой — опасность получения ожогов от нагреваемых элементов установки и расплавленного металла.
Ламповая схема включает элементы с высоким напряжением, поэтому её нужно разместить в закрытом корпусе, исключив случайное прикосновение к элементам.
Электромагнитное поле способно воздействовать на предметы, находящиеся вне корпуса прибора. Поэтому перед работой лучше надеть одежду без металлических элементов, убрать из зоны действия сложные устройства: телефоны, цифровые камеры.

Не рекомендуется использовать установку людям с вживлёнными кардиостимуляторами!

Печь для плавки металлов в домашних условиях может использоваться также для быстрого нагрева металлических элементов, например, при их лужении или формовке. Характеристики работы представленных установок можно подогнать под конкретную задачу, меняя параметры индуктора и выходной сигнал генераторных установок — так можно добиться их максимальной эффективности.

Технические характеристики

В зависимости от типа и стоимости электроиндукционные печи имеют следующие технические характеристики:

максимальная температура нагрева составляет 60 градусов Цельсия;
мощность колеблется в диапазоне 50-3500 Вт;
количество режимов регулировки дифференцируется от 12 до 20 в зависимости от вида прибора;
устройства оснащены сенсорной панелью;
нагревательный элемент действует на основе индукции;
прибор оснащен таймером.

Переносная индукционная плитка

Как и любая техника, этот вид печей не застрахован от поломок, однако найти запчасти для индукционных плит не составит никакого труда. Кроме того, люди, разбирающиеся в законах физики, запросто смогут изготовить индукционную плиту своими руками. Однако, помните, что браться за это дело стоит лишь в случае наличия необходимых знаний и опыта.

Подбираем посуду для индукционной плиты

Многие хозяйки уверены, что всю посуду для индукционной плиты придется покупать заново, поскольку имеющаяся не подойдет. Это не совсем так.

Для приведения индукционной варочной панели в режим работы необходимо использовать посуду, обладающую ферромагнитными свойствами. Проверить это достаточно просто: нужно приложить магнит ко дну. Если он прилипнет, посуда подходит для использования на плите.

Ферромагнитными свойствами обладает железные, эмалированные и чугунные кастрюли. Стеклянные, керамические, фарфоровые и медные емкости не подходят для печи, использующей энергию магнитного поля.

В случае когда подходящих кастрюль и сковородок в наличии нет, выбрать посуду для индукционных плит не составит труда, если воспользоваться несколькими советами:

дно индукционной посуды должно иметь диаметр не менее 12 см для обеспечения оптимальной площади соприкосновения с поверхностью печки;
толщина днища сковороды гриль для индукционной плиты или другой емкости должна составлять не менее 2 и не более 6 мм;
поверхность дна должна быть ровной, без изгибов;
помочь в выборе правильной емкости может значок на посуде для индукционных плит, который выглядит как горизонтальная спираль и означает использование ферромагнитного материала.

Существует много фирм, занимающихся выпуском кастрюль, сковородок, сотейников, жаровен и даже турок для индукционных плит. Поэтому купить их не составит труда.

[spoiler title=”Источники”]

https://otoplenie-expert.com/elektricheskie-kotly/dlya-chastnogo-doma.html
https://otlad.ru/otoplenie/indukczionnoe/
https://eurosantehnik.ru/indukcionnoe-otoplenie-doma.html
https://sovet-ingenera.com/otoplenie/kotly/induktsionnyy-kotel-otopleniya.html
https://techgroup.ru/boilers/2/filter/property/533/1170/
https://domikelectrica.ru/indukcionnye-ili-tenovye-kotly-otopleniya-dlya-chastnogo-doma/
https://kaminguru.com/pech/sborka-indukcionnyh-plavilnyh.html
https://gidpopechkam.ru/pechki/indukcionnaya-pech-dlya-plavki-metalla.html
https://obzorkuhni.ru/technique/indukcionnye-pechi-proverennye-vremenem-texnologii-dlya-sovremennoj-kuxni/

[/spoiler]