Индукционный котел отопления из 4 компонентов. Электрический инверторный котел
Инверторный котел отопления - устройство и принцип работы
Инверторный котел позиционируется как очень эффективный, экономичный и дешевый источник тепловой энергии. Большинство производителей заявляют о революционной технологии преобразования электричества в тепло с очень высоким КПД, гарантируют надежность, безопасность и долгие годы службы. Так ли это на самом деле?
Что это такое
Существует несколько видов электрических котлов, большинство производимых на сегодняшний день тепловых приборов работают по принципу разогрева ТЭНа (мокрого и сухого) за счет сопротивления проводника. Существуют также электродные котлы, где разогрев происходит за счет ионизации теплоносителя. Котел инверторного типа — нечто новое. Он работает на основе индукционного принципа. Это значит, что отопление дома происходит из-за эффекта электромагнитной индукции, которая возникает на внешней обмотке.
Электромагнитная индукция вызывает движения заряженных частиц благодаря электромагнитному полю. Размещенный внутри котла электрод из ферримагнитного сплава в результате этого начинает активно разогреваться. Как видите, принцип работы такого котла отопления достаточно прост, но, самое важное – отсутствие движимых деталей и, следовательно, высокая надежность конструкции.
Схема индукционного нагреваПервый тезис – надежность, подтверждается самой конструкцией прибора. Основное, что может повлиять на этот фактор – качество сборки и сырьевой базы. Всем известно, что катушки подвержены коротким замыканиям при плохой сборке или недобросовестной эксплуатации.
Второе преимущество – принудительная циркуляция в системе отопления за счет расширения жидкости в процессе нагрева. Иногда этого протока хватает для отопления небольшого здания, в противном случае всегда можно установить дополнительно циркуляционный насос.
Экономичность
Еще одним мифом, который активно муссируется среди строителей и владельцев домов – высокая экономичность отопления на основе инверторного котла. Называются даже четкие цифры в 20-30%. Забегая наперед, к сожалению это не соответствует действительности. Электрические котлы не производят механической энергии, а преобразуют электричество сразу в тепловую. Эффективность котла может изменяться только за счет потери тепла от момента его возникновения и рассеивания в окружающую среду. Отопление в вашем доме, по сути, происходит за счет физического явления, открытого еще в 1831 году. В то время революцией в металлургии стало использование индукционных доменных печей, которые, кстати, используются и по сей день.
С другой стороны, принцип нагрева инверторного котла позволяет производить нагрев значительно быстрее, нежели это удается котлам с электрическими ТЭНами. Многие недобросовестные производители пользуются этим фактом в качестве маркетингового хода. Сопоставляя нагретый объем и время, действительно может получиться видимость экономии в 20-30% за счет скорости нагрева, однако, потребляемая мощность у инверторного котла при этом будет на те же 20-30% выше.
Неограниченный срок службы
Да, инверторные котлы, благодаря описанной выше конструкции являются лидерами по надежности. Однако, их срок службы далеко не бесконечный. По разным оценкам, такой котел отопления может служить от 10 до 25 лет. При этом определяющим является не срок службы обмотки, стержня, или даже корпуса. Дело в том, что медная обмотка при охлаждении теплоносителем из системы отопления способна прослужит и сотню лет.
Нержавеющий или даже полимерный корпус, невосприимчивый к ржавчине также не будет проблемой. В тоже время, работа такого котла возможно только с применением мощных транзисторов. Физика их работы, не позволяет сохранять целостность полупроводников более 7-10 лет. В итоге, котел инверторного типа прослужит в разы дольше электрического, его ремонт будет стоить в разы дешевле, однако рассчитывать на 20 лет непрерывной работы не приходится.
Устойчивость параметров работы
Многие электрические котлы, работая с загрязненным жестким теплоносителем системы отопления, со временем либо выходят из строя, либо уменьшают свою производительность. Это происходит за счет образования накипи на ТЭНе, что становится причиной перегрева спирали и ее разрушения. В противовес этому, индукционные отопительные приборы предлагаются в виде устройств, с неизменными характеристиками.
Основной нагревающий элемент – это инверторный стержень. Он действительно менее подвержен образованию накипи, которая при увеличении слоя и образовании пузырьков воздуха время от времени отслаивается от стержня. С другой стороны, физически со временем ферромагнитный стержень начинает разрушаться в результате воздействия коррозии. Интересной особенностью инверторного котла стала незаметная, однако, происходящая постоянная вибрация из-за воздействия магнитного поля. Это значит, что накипь, даже если она начинает образовываться, со временем рано или поздно отойдет от поверхности стержня.
Дополнительно
Данный котел делает систему отопления практически бесшумной. Многих владельцев квартир раздражают щелчки и звук работы газовых горелок, кавитационный шум теплоносителя из-за неправильно реализованной циркуляции. Инверторные же котлы исключают появление посторонних звуков.
Индукционные отопительные приборы имеют компактный размер при высокой производительности. Это позволяет разместить их в труднодоступных местах, в стесненных условиях, экономя при этом место.
Из минусов – высокая стоимость (более чем в 2 раза выше обычных ТЭНовых котлов). В большинстве случаев для 7 кВт мощности потребует 380 В, а они не всегда есть. Однако, это не мешает активно использовать их в бытовом сегменте, сопровождая их работу в большей степени положительными отзывами.
В целом, котел инверторного типа может применяться там, где нет возможности установить габаритную технику, где за счет небольшого контура отопления можно сэкономить на установке циркуляционного насоса или дополнительной арматуры.
energomir.biz
Инверторный котел для отопления частного дома
Для тех районов, где отсутствует возможность подвода к газовой магистрали, одним из лучших способов отопления дома является приобретение электрического оборудования. Электроэнергия – это тот вид топлива, который присутствует в каждом доме.
Кроме того, вам не потребуется подготовка специальной документации и разрешений на установку прибора на электричества. Котлы данного типа имеют доступную стоимость и компактные размеры.
Если же смотреть с точки зрения расхода электроэнергии, то многих владельцев отпугивает высокая ее стоимость по тарифному плану. Но несмотря на это, производители отопительных систем стремятся к увеличению коэффициента полезного действия установок и уменьшению теплопотерь. Поэтому, одними из самых перспективных устройств для обогрева дома являются инверторные котлы.
Ниже рассмотрим, принцип действия инверторного котла, недостатки и преимущества его использования, а также организацию этой отопительной системы.
Инверторный котел отопления
Принцип действия инверторного котла
Традиционное электрическое оборудование работает по принципу передачи энергии непосредственно теплоносителю посредством ТЭНов. При этом, если прибор имеет в комплектации ТЭНы, то, следовательно, нужно подготовить место для нагрева воды.
ТЭНы также сильно подвержены влиянию коррозии, поэтому их необходимо защитить от необратимых процессов.
Инверторное оборудование работает на основе электромагнитной индукции. Генерация самого тока происходит благодаря переменному магнитному полю. С этой целью необходимо преобразовать постоянный сетевой ток в переменный. С этой задачей превосходно справляется инвертор, действие которого возможно, как от сети, так и от аккумуляторов.
Существует два вида контуров в инверторном котле:
- Магнитный, позволяющий генерировать магнитное поле переменного типа.
- Теплообменник, который способствует нагреву теплоносителя.
При соответствующей подачи переменного электричества, катушка начинает формировать магнитное поле. Это способствует нагреванию жидкости в системе и дальнейшей ее передачи по трубам.
Схема индукционной системы нагрева
Положительные и отрицательные стороны инверторного котла
Выделяют целый ряд преимуществ, которыми обладают инверторные установки, среди которых:
- увеличение эксплуатационных параметров в результате отсутствия нагревательных элементов;
- небольшая инерционность при нагревании, таким образом, при наличии центробежного насоса, теплоноситель будет нагреваться быстрее;
- на работу системы не влияет химический состав теплоносителя;
- возможность установки устройства в любом месте.
Как и другие отопительные системы, инверторный котел имеет несколько недостатков:
- достаточно высокая стоимость инверторного оборудования по сравнению с аналогичными приборами, работающими на ТЭНах;
- имеет внушительные размеры и вес, а поэтому требует укрепление основания, на котором будет расположен котел;
- прибор нуждается в электронной системе управления для последующей регулировки мощности.
Несмотря на мелкие недочеты, все же инверторные котлы пользуются огромной популярностью среди потребителей и спрос на них неустанно увеличивается.
Устройство инверторного оборудования
Организация инверторного отопления
Инверторные котлы имеют широкое применение не только для бытовых, но и для промышленных нужд. Первые, обладают компактными размерами и могут функционировать с помощью аккумуляторов. Что же касается промышленных установок, то они имеют объемные размеры и обладают огромной мощностью.
Совет: Если вы планируете установить инверторный котел, то вам необходимо тщательно спроектировать всю отопительную систему.
При эксплуатации отопительного оборудования, будет значительно возрастать нагрузка в электросети, поэтому все прокладки и подводки нужно осуществлять с большим сечением.
Инверторная система отопления
Особо внимание следует уделить безопасности котла, которую следует обеспечить надлежащим образом. Необходимо дополнительно установить защитный блок для автоматического обесточивания, в случае возникновения перепадов напряжения.
Подробнее о инверторном отоплении смотрите в видео:
Вам также будет интересно:
принцип работы инверторного котла, устройство отопительной системы
Самым популярным является электрическое отопление дома в холодное время года. Электроэнергия есть в каждом доме, поэтому устроить такую отопительную систему не составит труда. Но отапливать дом электричеством выйдет затратно, по сравнению с другими системами. С целью экономии были разработаны инверторные котлы отопления. Они обладают высоким КПД, а теплопотери минимальны.
Содержание:
- Принцип работы инверторного котла
- Организация системы отопления
- Преимущества и недостатки
- Устройство отопительной системы
- Особенности
- Нюансы, которые следует учитывать при установке
Принцип работы инверторного котла
Стандратные электрокотлы работать по принципу передачи энергии к носителю тепла. Передачи осуществляется с помощью тэнов. Если в оборудовании устроен ТЭН, то следует заранее предусмотреть место для нагрева воды, защиту Тэна от коррозии и учесть возможные потери тепла.
Инверторные электрические котлы работают по другому принципу. Он работает при помощи электромагнитной индукции. Для работы данной системы необьходимо преобразовывать постоянный ток в переменный из электрической сети. Инвертор работает от аккумуляторов или от сети. С помощью переменного магнитного поля происходит процесс генерации тока.
Инверторный электрический котел может иметь 2 контрура:
- Теплообменник, который нагревает носитель тепла.
- Магнитный, который генерирует переменное магнитное поле.
- При подаче переменного так происходит создание магнитного поля при помощи катушки. Таким образом, происходит нагрев воды, которая находится в трубопроводах.
Организация системы отопления
Инверторные котлы делятся на несколько видов в зависимости от мощности:
- Бытовые котлы. Оборудование имеет компактные размеры. Работать бытовой котел может от аккумуляторов или от сети.
- Промышленные котлы. Оборудование имеет большие размеры и высокую мощность, сложный процесс преобразования тока, а также теплообменник большого объема.
Необходимо сделать проект отопительной системы инверторного типа перед ее организацией. А также нужно устроить проводку с большим сечением. Так как при работе котла нагрузка электросети повышается.
Преимущества и недостатки
В инверторном отопительном котле можно выделить следующие преимущества:
- Так как нагревательный элемент не контактирует напрямую с водой, то требования к химическим свойствам носителя тепла занижены. В качестве нагревательного элемента в инверторном котле выступает обмотка. Химический состав теплоносителя зависит только от свойств труб и радиаторов.
- Высокие эксплуатационные характеристики высокие. Так как отсутствуют нагревательные элементы.
- Если в отопительной системе устроен центробежный насос, то скорость нагрева теплоносителя станет выше.
Но в инверторных котлах есть несколько недостатков:
- Необходимость устройства сложной электронной системы управления. Она нужна для регулировки мощности оборудования.
- Высокая стоимость. Тэновые котлы стоят намного дешевле.
- Котел имеет большой вес и размеры. Для того чтобы отапливать помещение с большой площадью необходимо использовать большую камеру теплообмена. А также количество витков в катушке должно быть увеличено.
Но, несмотря на несущественные минусы, такие котлы все больше набирают свою популярность.
Устройство отопительной системы
Перед выбором отопительной системы необходимо заранее продумать какое оборудование вы будете использовать. В инверторной системе отопления необходимо выбрать оборудование с мощностью, которая будет соответствовать размерам дома. Но следует учитывать теплопотери, поэтому выбирать мощность немного больше требуемой.
Для того чтобы отопить 10 кв.м. дома, который находится в средних климатических условиях необходимо 1 кВт производительности отопительного прибора. Но такие расчеты считаются ориентировочными. Поэтому следует рассчитывать требуемую мощность самостоятельно.Но для высоких помещений, таких как производственные здания необходимо 1 кВт производительности для отопления 2 кубометров воздуха.
Особенности
После того как вы рассчитали требуемую мощность необходимо выбрать вид подключения электросети. Она бывает однофазная и трехфазная. Для того чтобы отопить небольшой загородный дом, достаточно 10-12 кВт мощности. Для такого дома подходит однофазная электросеть. А трехфазная подходит для инверторных котлов, которые имеют мощность более 6 кВт. Подключать такие отопительные котлы можно к сети с напряжением 220 или 380 В. Применять такие приборы можно без устройства дополнительного контура.
Для отопления производственных зданий и помещений обычно используют котлы промышленного типа. Они имеют большие размеры, объемный теплообменник и сложную систему по преобразованию тока. Бытовые инверторные котлы используют для обогрева частных домов. Так как они имеют небольшие размеры и невысокую стоимость.
Нюансы, которые следует учитывать при установке
Применять инверторные котлы можно в напорных и самотечных отопительных системах. Так как скорость нагрева теплоносителя высокая, то следует установить устройство, которое будет дозировать подачу воды в систему трубопроводов. Следовательно, увеличится эффективность прибора и снизится необходимость в новой подогретой жидкости.
Перед тем как начать устройство системы необходимо проверить подходит ли существующая электропроводка для подключения нового отопительного оборудования. Если же электропроводка не соответствует, то нужно заменить провода на новые, которые имеют большее сечение.
В трехфазной электросети необходимо провести еще кабели от общей сети. Если в системе случится резкий перепад напряжение, то специальный защитный блок остановит работу оборудования. Поэтому его обязательно нужно установить.
Перед установкой инверторного котла отопления следует не забыть о некоторых моментах:
- О заземлении оборудования;
- Расположить котел необходимо на требуемом расстоянии от мебели и других предметов в доме;
- В отопительной системе должен быть устроен специальный воздуховыпускной клапан;
- Если ваша система не безнапорная, то необходимо установить расширительный бак. Он нужен для циркуляции насоса и для компенсирования расширения теплоносителя.
При использовании GSM- модуля или специального электронного программатора можно обеспечивать комфортную атмосферу в доме, даже при длительном отсутствии. Такой вариант отлично подходит для тех, кто приезжает в загородный дом только на выходные.
Читайте также:
baltgazservice.ru
чертежи своими руками, инверторный для частного дома, самодельный котел, видео
Индукционный котел отопления отличается хорошей экономичностью и длительным сроком службы Выбирая котел для отопления дома, владельцы руководствуются, прежде всего, тем, какой источник нагрева доступен для помещения. Газ – самое дешевое топливо, но подведен далеко не вовсе населенные пункты. Электричество – самое распространенное, но не самое дешевое. Индукционный отопительный котел вырабатывает достаточно высокий КПД, при меньшем потреблении электричества, по сравнению с другими электрическими вариантами.
Принцип работы индукционного котла
Основа принципа работы котла – создание из электрической энергии тепловую. Действие электромагнитной индукции состоит в следующем – через катушку, обмотанную проволокой, пропускаем ток, вокруг этой намотки возникает электромагнитное поле. Помещенный в катушку металлический сердечник (имеющий свойство притягиваться магнитом) начнет быстро нагреваться.
Механизм генератора тепла: это электрический индуктор, состоящий из первичной, вторичной обмотки и сердечника. Перерабатывая электроэнергию в вихревые токи, первичная обмотка направляет электрополе на вторичную обмотку, которая в свою очередь передает энергию носителю. Под влиянием электромагнитного поля, в корпусе и сердечнике образуются вихревые токи. Они разогревают металл. Вода забирает тепло от сердечника и распространяет его по зданию.
Работа индукционной плиты основана на том же принципе. Такие плитки гораздо экономичнее, по сравнению с обычными электроплитами. Это достигается путем, отсутствия потери тепла, при передаче тепла от нагревателя, к посуде. Маркетологи на сегодняшний день обозначают индукционные котлы отопления, как передовые разработки, созданные на новом принципе. Но на сома деле – это не совсем так. Индуктивные принципы применяются с прошлого века для плавильных печей. Также не используются никакие новые материалы для изготовления котлов.
М. Фарадей открыл явление индукции в 1831г.
Индукционные варианты более безопасны, по сравнению с другими отопительными котлами, в обслуживании практически не нуждаются. Они не содержат динамических деталей, и как следствие, не имеют механического износа. При достаточном охлаждении, срок службы катушки не ограничен. Отдельного помещения такие котлы не требуют. По сравнению с газовыми котлами, практически не нуждаются в профилактических работах.
Преимущества индукционного котла:
- Постоянная циркуляция теплоносителя;
- Отсутствие нагревательных элементов;
- Бесшумность.
Индуктивный электрокотел способен обогреть не только площадь небольшого частного дома, но и производственные помещения, при этом не нужно больших затрат на монтаж и обслуживание. Представленные на рынке индукционные котлы отопления не из дешевых. Причина в датчиках системы. Инвертор, применяемый в системе управления, повышает стоимость котла отопления.
Как сделать индукционный котел отопления своими руками
Противники установки индукционных котлов приводят закон сохранения – 1 кВт электроэнергии способен выработать тепловой энергии так же не больше 1 кВт. Да, любой водонагреватель, потребляя 1кВт электроэнергии, производит также 1 кВт энергии. Но не вся она тепловая. Более продуктивными в производстве тепловой энергии являются именно индукционные водонагреватели, в сравнении с ТЭНовыми. Сделать самодельный индуктивный водонагреватель не сложно. Используемые при этом материалы можно найти без особого труда и не высокой цене. Схема такого индуктивного устройства довольно проста.
Для преобразования электроэнергии в тепловую, необходим:
- Индуктор;
- Переменный ток 50 Гц;
- Сердечник из материала, к которому «липнет» магнит;
- Чертежи котла индукционного отопления (найти не проблема).
Для корпуса индукционного котла нужно взять трубу диаметром 5 см. Трубу заполняют кусочками проволоки, 5-7 см, диаметром не более 7 мм. Для соединения котла с системой труб, понадобятся переходники. Схема системы отопления поможет определиться с характеристиками.
Лучше установить автоматическое отключение электроэнергии при утечке теплоносителя. В этом случае, электромагнитное поле не исчезнет, если не отключить подачу электроэнергии, и корпус с креплениями попросту расплавятся.
Делаем индукционную катушку – главный элемент нагревания. Для этого берем медную проволоку, обматываем ее вокруг корпуса, приблизительно 85-99 витков. Интервал между витками соблюдаем равный. Простейший индукционный котел готов. Такой индуктор можно установить в любом месте трубопровода. На этом же принципе работает индукционный парогенератор.
Модернизация индукционного отопления
У индукционных систем отопления зачастую одобрительные отзывы. Беззвучность, эффективность и долголетие, являются бесспорным плюсом системы отопления. Одна из разновидностей системы – эксплуатация индукционного водонагревателя для отопления. Индукционный водонагреватель можно купить, и вмонтировать в систему трубопровода.
Можно подобрать схему индукционного отопления своими руками. В этом случае можно хорошо сэкономить свои средства.
Но, для более эффективной работы индукционной системы, важно знать некоторые нюансы. Устанавливая индукционную плиту в конструкцию, ее подключают к зарядному устройству, аккумуляторам и инвертору. Инвертор – прибор, который переводит постоянный ток в переменный. Его применение сводит количество потребляемой электроэнергии для системы отопления фактически к нулю.
Для меньшего потребления энергии, нужно:
- Инвертор на 4 кВт;
- 2 аккумулятора 250 А*ч;
- Устройство для заряда аккумуляторов.
Подключаем синхронно 2 аккумулятора, и к ним зарядку. В них генерируется постоянный ток, и подается на инвертор. Инвертор конвертирует постоянный ток в переменный. Затем инвертор передает ток на индукционную плиту, а зарядка непрерывно заряжает аккумуляторы. Тем самым, расход устройства зарядки в 24 В и есть потребление энергии индукционного отопления дома. Затраты на насос считаем отдельно. Индукционные нагреватели применяют только модификациях с принудительной циркуляцией.
Описание инверторного котла отопления
Инверторный котел стал доступен бытовому потребителю, в отличие от промышленных предприятий, сравнительно недавно. В основе устройства котла 2 основных цилиндра, помещенных во внешний. Вариант такого котла более безопасен. При правильном монтаже, пожаробезопасность на порядки выше, по сравнению с газовыми, угольными и дровяными котлами.
Принцип работы инверторного котла:
- Теплоноситель протекает во внутреннем цилиндре;
- Цилиндр, пропускающий через себя ток, обеспечивает нагрев теплоносителя;
- В роли теплоизолятора выступает внешний цилиндр;
- Основа работы котла – электромагнитная индукция.
Механизм инверторного котла практически исключает утечки теплоносителя. Важным качеством является то, что в качестве теплоносителя можно применить любой вариант (вода, антифриз, масло). Преимущество использования антифриза в том, что при отключении котла в зимний период, батарея не замерзнет и не лопнет. Модели инверторного котла небольшой мощности зачастую имеют возможность работать от аккумулятора, что значительно сокращает затраты на электроэнергию.
При установке инверторного котла в систему отопления, важно правильно подключить заземление.
Инверторная система позволит быстро набрать нужную температуру, и обеспечит экономный расход электричества. Такие системы с успехом применяются в производстве сплит–систем. Кондиционер–инвертор имеет гораздо больший срок службы, чем стандартные сплит-системы.
Индукционный котел отопления своими руками (видео)
Индукционные устройства – это практичные и экономичные системы, не требующие трудного монтажа и сервисного обслуживания. Как правило, малые габариты позволяют монтаж в любых помещениях, и не требуют перестройки системы отопления. Пожаробезопасность индукционных котлов отопления позволяет их применять в загородных домах, даже если хозяева там появляются не часто.
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!homeli.ru
