Отопление с помощью индукционной плиты

Невиданная экономия, суперэффективность, неимоверный срок службы и даже новый принцип передачи энергии. Именно так характеризуют продавцы индукционных котлов свой товар. Пора и нам приобщиться к высоким технологиям будущего и узнать, на самом ли деле оно так прекрасно, это индукционное отопление.

Индукционный нагрев, мухи и котлеты

Наша задача в этой статье — отделить мух от котлет, рекламные хитрости маркетологов от суровой правды жизни. Начнём с того, что ставшее популярным в народном интернете выражение «индукционное отопление», намеренно вынесенное нами в заголовок статьи — нонсенс. Речь, конечно же, будет идти об электрических индукционных водонагревателях, которые используются в привычных системах водяного отопления. Постараемся дать им объективную оценку, рассказать о реальных плюсах и минусах этих ещё достаточно новых для нашего рынка отопительных приборов.

Как работает индукционный водонагреватель

Специально для тех, кто считал ворон на уроках физики в 9-м классе:

Видео для любознательных чайников: что такое электромагнитная индукция простыми словами

Экология потребления. Дом: Явление возникновения электромагнитной индукции состоит в создании индуцированного тока при действии на него переменного магнитного поля катушки. Тепловое действие полученного потока используется для нагрева теплоносителя

В условиях энергетического кризиса и постоянного повышения цен на энергоносители, приходится искать новые возможности обогрева помещений при минимальных затратах. Разработанная еще в середине 19-го столетия и не нашедшая тогда широкого применения в быту технология индукционного отопления становится популярной благодаря своей экономичности и доступности.

Принцип нагрева

Явление возникновения электромагнитной индукции состоит в создании индуцированного тока при действии на него переменного магнитного поля катушки. Тепловое действие полученного потока используется для нагрева теплоносителя.

Если в замкнутый контур (индуктор), состоящий из нескольких витков, поместить предмет из электропроводящего материала, и пропустить через него высокочастотные токи, в витках образовывается электромагнитное поле, создающие вихревые токи, нагревающие находящийся в них предмет. На интенсивность нагрева оказывают влияние несколько параметров:

• при увеличении мощности магнитного поля растет сила нагрева;
• зависимость от магнитных свойств сердечника;
• расстояние от индуктора до предмета.

Не менее важно правильно подобрать рабочую частоту преобразователя, которая влияет на глубину проникновения тепла в сердечник, то есть точки, где плотность тока падает до 37%. Этот показатель увеличивается с ростом частоты.

Чтобы использовать это явление на практике, необходима установка, состоящая из катушки, создающей электромагнитное поле, и теплообменного элемента, нагревающегося под его действием.

Дальнейшая теплоотдача расходуется на повышение температуры теплоносителя.

Оборудование, использующее принцип электромагнитной индукции, широко применяется в металлургической промышленности в тигельных печах, и становится все более популярным в бытовых приборах – кухонных индукционных плитах и котлах отопления.

Преимущества и недостатки такого оборудования

Определяясь с видом отопительных приборов, в первую очередь необходимо найти их сильные и слабые стороны. К явным достоинствам индукционных котлов можно относить следующие качества:

• Высокий КПД, достигающий 98%;
• Снижение затрат на отопление до 30% ;
• Надежность оборудования, обусловленная отсутствием в нем нагревательных элементов;
• Повышенная степень электро и пожаробезопасности;
• Возможность использования теплоносителя любого типа;
• Большой диапазон получаемых параметров;
• Отсутствие накипи;
• Надежность и безотказная работа в течение длительного времени.

Главными недостатками таких приборов, ограничивающими их применение, всегда были слишком высокая цена, большие размеры и вес, а также сложность регулировки. В последнее время индукционные аппараты стали более компактными, а доступными их может сделать сборка своими руками.

Какой обогреватель лучше использовать?

Принцип индукционного нагрева уже много лет применяется в промышленности. Популярны такие приборы на сталелитейном производстве, при изготовлении электросварных труб, для термической обработки, улучшения и закалки металлов, в сварочных аппаратах. В последнее время разнообразные модели производятся и для бытового отопления.

Нагрев воды

Благодаря интенсивному нагреву теплоносителя можно установить проточное оборудование для горячего водоснабжения, использующее теплотворную способность сил индукции.

Состоит такой прибор из преобразователя, создающего магнитное поле, и трубы с водой, выполняющей роль сердечника.

Тепло в системе отопления

Любой электрокотел является наиболее экологичным и удобным средством обогрева для частного дома.

Но привычное использование ТЭНов приводит к большим эксплуатационным затратам, заставляя искать альтернативные способы получения тепла. Ситуацию исправит индукционный котел, имеющий минимальное потребление электроэнергии.

Установив достаточно простой аппарат, вихревой индукционный нагреватель, на трубу водяного отопления, можно получить оптимальный вариант, сочетающий небольшие платежи за топливо с эффективным обогревом.

Принципиально конструкция идентична водонагревателю, только в качестве сердечника используется труба, входящая в отопительный контур.Индукционный котел отопления

Скорость нагрева теплоносителя в ВИН значительно выше, чем в других электрических аппаратах, а нагревается вся площадь, соприкасаемая с прибором, что позволяет получить значительную экономию ресурсов.

Как все современные котлы, индукционный имеет в комплекте насос, систему датчиков и пульт управления, позволяющий выбрать необходимый режим.

Обогрев помещений

Еще один простой и надежный способ отопления предполагает использование двух устройств, индуктора и индукционной плиты, подключенных к аккумулятору. Такая конструкция может использоваться в работающей системе вместо традиционного котла. Инвертор создает магнитное поле, которое действует на плиту с установленным на нее кожухом из магнитного материала. Именно через него пропускаются трубы.

Очень важно, чтобы контур был изготовлен из немагнитного материала, иначе вихревые токи будут разноситься по всей системе, что негативно скажется на КПД. Для небольшого дома будет обеспечено достаточное отопление индукционной плитой мощностью 2000 Вт.

Самодельное отопление

Одна из последних разработок – использование для отопления инвертора от сварочного аппарата. На трубу наматывается несколько витков из провода, внутрь помещается медная стружка. Вся эта конструкция подключается к небольшому инвертору.

От чего зависит экономность системы

Затраты при использовании индукционных котлов на 30% меньше, чем при отоплении ТЭНовыми. В первую очередь это достигается за счет простоты конструкции и правильного монтажа. Важным фактором является и тот факт, что для нагревания воды в контуре не требуется прогрева других элементов, а сам аппарат используется как нагреватель.

При разумном выборе автоматики можно регулировать мощность котла в зависимости от изменения внешних факторов. Аппарат должен начинать работу с пониженной мощности, которая будет увеличиваться по мере нагрева.

Для экономной работы оборудования необходимо, чтобы входящие в систему элементы соответствовали некоторым требованиям:

• использовались любые радиаторы, кроме чугунных;
• автоматика была современной и обеспечивала точность регулировки;
• монтаж был произведен в соответствии с инструкцией.

Монтаж аппарата

Для эффективной работы индукционный котел должен монтироваться в закрытую систему отопления, причем располагать его следует строго вертикально. Подключив вход и выход прибора к контуру, и переключив поток теплоносителя через установленный аппарат, можно получить надежный и недорогой нагрев. Причем в качестве рабочей жидкости может использоваться любое вещество:

• обычная вода;
• антифриз;
• особый тосол для систем отопления.

Особого внимания заслуживает место расположения такого котла. Не стоит крепить прибор ближе 30 см к стене и на расстоянии меньшем, чем 80 см от горизонтальных перекрытий.

К тому же учитывая приличный вес аппарата, стена должна быть достаточно прочной, а крепеж нужно выбрать надежный.

Процесс эксплуатации

Большим преимуществом такого оборудования является простота использования. Параметры прибора со временем не меняются и мощность не падает. Нет необходимости в специальном обслуживании, смазке или замене вышедших из строя элементов. Оборудование практически не ломается!

В нем нет подвижных частей, он не перегревается. Один раз потратив деньги на покупку аппарата и его установку, можно быть уверенным, что не потребуется других расходов, кроме оплаты электричества. Но и эти платежи будут значительно меньше, чем при отоплении обычным электрокотлом.

Главный недостаток электрического оборудования, зависимость от нестабильности подачи энергии в сетях, можно исправить, установив стабилизатор напряжения и источник бесперебойного питания. При небольшом потреблении электричества, часто достаточно подключения мощного аккумулятора, способного обеспечить постоянство работы котла при любых энергетических проблемах.

Благодаря высокой надежности срок эксплуатации таких приборов составляет не менее 25 лет. Самым слабым местом в конструкции может быть качество сварного шва в трубе сердечника. опубликовано econet.ru

Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:

Сегодня речь пойдет об отоплении.
Возможно ли самостоятельно собрать отопительный электрический котел в домашних условиях?

Безусловно, но для этого придется использовать некоторые приборы и материалы, которые имеются не у каждого. Поэтому, если захотите изготовить самостоятельно похожее устройство, скорее всего у вас возникнет необходимость посещения строительного магазина, а так же магазина мелкой бытовой техники.

Что понадобится для изготовления?
1. Индукционная бытовая плитка с потребляемой мощностью 1 кВт
2. Радиатор отопления. Автор использовал биметалл (можно использовать алюминиевый). Количество секций выбирайте в зависимости от площади которую вам нужно отопить. В данной статье, в качестве примера, используется радиатор, состоящий из 4-ех секций.
3. Металлический гофрированный шланг (подводка для ванны), необходимо минимум полтора метра, нужно брать с запасом
4. Фитинг и муфты
5. Медная трубка

В качестве нагревательного источника автор использовал индукционную бытовую плитку.

Давайте вкратце рассмотрим принцип работы индукционной плиты.

Внутри такого прибора скрывается не нагревательный элемент, а электромагнитная катушка. Если пропустить через катушку ток возникнет поле. Если сверху на катушку поместить металлический предмет, то в нём возникнут токи. Чтобы так смог гореть он должен быть высокочастотным это значит быстро менять направление туда-сюда. Такой ток будет создавать нагрев. Обратная сторона такой технологии — это мощное электромагнитное поле. Рядом с некоторыми индукционными плитами работают плохо или вовсе перестают работать микрофоны. Вредит ли здоровью человека индукционная плита? Давайте разбираться. На очень близком расстоянии от электромагнитной катушки менее 10 см интенсивность электрического поля будет примерно 137 В/м. Если прибор фиксируемый электромагнитное поле расположить на расстоянии 50 см то интенсивность поля ослабевает и не превышает уже 18 В/м.

Вывод следующий: с такой плитой не стоит обниматься и всё будет О»кей.

Индукционный нагрев несомненно имеет одно, но довольно существенное преимущество по сравнению с обычным нагревом (тэном). Главный критерий — это конечно КПД. Еще одним несомненным плюсом является возможность более долгого срока эксплуатации. Нагревательные элементы, используемые в обычных бытовых плитках так называемые тэны довольно быстро выходят из строя. Чаще всего они попросту перегорают. В процессе эксплуатации таких плиток бывает возникает необходимость замены нагревательного элемента на аналогичный. Электромагнитная катушка, используемая для производства в основном бытовых электроплиток намного реже выходят из строя или не выходят вообще на протяжении всего срока службы изделия. В данной статье речь пойдет о том, как сделать довольно простой индукционный обогреватель. По словам автора, изготовление такого прибора не займет у вас много времени. Также автор уверяет что таким обогревателем имеющего мощностью около 1 кВт возможно отапливать помещение площадью примерно 30 м².

Совершенно у каждой индукционной плитки имеется регулятор мощности. С его помощью будет производиться регулировка температуры нагрева радиатора.

Сначала автор изготавливает импровизированную спираль используя металлический гофрированный шланг диаметром 20 мм. Выполнен он из нержавеющего сплава, приобрести такой можно практически в любом строительном магазине. Его нужно свернуть как показано ниже.

Таким образом это очень важная часть данной конструкции. Автор изготовил такую перемычку используя медную трубку припаяв ее таким образом к металлическому шлангу. Каких-либо сложностей при изготовлении спирали с соединяющей ее контур перемычкой, по словам автора, возникнуть не должно. Сам он собрал ее примерно за 1 час. В итоге получился замкнутый контур и вся мощность индукции будет использована для нагрева. Внутри шланга будет циркулировать вода. Поэтому индукция будет трудиться над ее нагревом.

Самодельный индукционный котёл практически готов. Фактически он состоит всего из двух элементов, из индукционной плитки купленный в магазине и сделанные своими руками в спирали.

Далее необходимо подключить к батарее контур. Используя фитинги соединяем детали.

Далее автор приступает к заливке воды в радиатор. Вода сама будет циркулировать в системе отопления. Дополнительный насос не потребуется. Горячая вода будет подниматься вверх и по мере остывания опускаться вниз где снова попадет в спираль и будет опять подвергнута нагреву и так бесконечно.

Для того, чтобы заполнить систему водой необходимо открутить заглушку на радиаторе отопления. Наполнять радиатор до краев не нужно, надо учитывать, что при нагревании, вода расширяется.

Так как специального расширительного бочка данная конструкция не имеет, то эту роль будет выполнять сам радиатор. Именно поэтому при его наполнении оставляем немного места.

Итак, приступаем к проверке. Необходимо включить плитку.

Для начала установить минимально возможную мощность, а потом, по мере необходимости, уже установить максимальную.
Автор разместил датчик электронного термометра на радиаторе отопления. Цифры быстро довольно быстро начали меняться, увеличиваясь соответственно прошедшему времени работы прибора. В процессе испытания выяснилось, что четырех секционной радиаторной батареи, оказалось мало для индукционной плиты мощностью 1 кВт. Температура системы отопления быстро росла. Такой плитке не составит труда нагреть радиатор состоящий и из значительно большего числа секций (10 или 12 например). По заверению автора для нормальной работы данного отопительного агрегата, во избежание перегрева и закипанию воды, необходим радиатор с 12 секциями. Это если в плитке установлена индукционная катушка с мощностью не превышающей 1 кВт. Так же автор говорит о разделении такой батареи на 2 части по 6 секций каждая.
Так же это устройство можно приспособить (помимо использования в качестве отопительного котла) для других нужд, например, его можно использовать в качестве водонагревателя (бойлера).

Плюсом данной конструкции является возможность использовать плитку по своему прямому назначению – для разогрева или приготовления еды. Для этого просто нужно аккуратно достать плитку из-под спирали. Конструкция при этом никак не пострадает, она обладает достаточной жесткостью.

Закончили кухонные дела, поставили плитку под спираль котла и все, можно включать и эксплуатировать прибор.

На более дорогих моделях индукционных плит можно установить определенную температуру нагрева и прибор будет сам ее поддерживать.
Автор самоделки занялся подсчетами и пришел к выводу, что примерный КПД его изобретения при сравнении с обогревателем, в котором в качестве нагревательного элемента используется тэн, оказался примерно в 3,5 раза выше чем КПД обогревателя с тэном. Автор использовал такой отопительный прибор, когда за окном было достаточно холодно (термометр показывал -15°C), при этом в помещении в котором в качестве системы отопления использовался самодельный индукционный котел температура воздуха была около +20°C. Исходя из полученного практического испытания можно заявить, что данная конструкция имеет место быть и даже является более экономичной в плане потребления электроэнергии.

«>