Індукційний котел опалення: схеми і креслення для приватного будинку своїми руками, принцип роботи та відгуки власників

Будь-яке житло важливо оснастити надійної і ефективної опалювальною системою. На щастя, сьогодні існує багато варіантів опалення приватних будівель. Одним з найпопулярніших і затребуваних вважається індукційний котел, який є оптимальним рішенням, якщо будинок знаходиться в не газифікованих районі. Сьогодні ми детально розглянемо, якими особливостями володіють такі системи, якими вони бувають і як їх потрібно правильно встановлювати.


Особливості

В даний час багато домовласників стикаються з проблемами, пов’язаними з проведенням опалення. Особливо це стосується будівель, які розташовуються занадто далеко від ліній подачі газу. Звичайно, в такій ситуації можна обійтися покупкою газових балонів, однак при цьому можливі перебої з їх поставками. У цьому випадку оптимальним варіантом стане індукційний опалювальний котел, який працює від електрики.

Подібні агрегати за багатьма параметрами перевершують традиційні апарати, що працюють за допомогою тенів. Електричний нагрів сам собою є штучним процесом підвищення температури за рахунок проведення енергії ззовні. Існує кілька різних типів цих агрегатів. Сьогодні їх випускають багато виробників, тому перед сучасними покупцями стоїть досить широкий вибір індукційних котлів на будь-який гаманець.



Головною особливістю подібних апаратів є те, що для їх установки в будинку не потрібно узгодження з відповідними організаціями. Крім того, домовласникові не доведеться звертатися до фахівців за складанням проекту, а також його підтвердженням, що нерідко обходиться досить дорого. При проведенні газового опалення обійтися без цих етапів не вдасться.

Сучасні індукційні котли відрізняє ефективність їх роботи. Саме тому їх вибирають багато споживачів. З таким агрегатом в будинку завжди зберігається комфортна температура і затишна обстановка, що відзначають багато власників приватних будинків. Однак слід врахувати, що подібні опалювальні системи, незважаючи на свою ефективність, не можна назвати «дешевим задоволенням».

З цієї причини деякі люди вирішуються виготовити їх самостійно. Це завдання є цілком здійсненним, але для цього потрібно володіти певними знаннями і хоча б мінімальним майстерністю.

застосування

Сучасні індукційні котли застосовуються в наступних випадках:

  • для обігріву житлових площ;
  • для обігріву адміністративних і промислових споруд;
  • для обігріву тих чи інших конструкцій, що мають спеціальні приписи щодо екології / безпеки;
  • при резервації джерелом теплового постачання;
  • використовуються в системах гарячого водопостачання;
  • застосовуються для підключення до комбінованих опалювальних систем;
  • підходять для застосування в опалювальних системах з дистанційним управлінням.



типи

Як згадувалося раніше, сьогодні на ринку присутні кілька різновидів індукційних котлів. Кожна з них має свої індивідуальні характеристики і особливості, які важливо враховувати, підбираючи відповідний агрегат для свого будинку.


SAV

Сьогодні досить поширені індукційні котли SAV, в яких на первинну обмотку подається струм з частотою в 50 Гц. Що стосується вторинної обмотки, то тут застосовується замкнута система труб з тепловим носієм. Дана деталь також виступає в ролі теплообмінника у вигляді своєрідного лабіринту, що складається з труб. Тепловий обмінник в котлах SAV нагрівається дуже швидко завдяки току індукції. Саме ця складова дає можливість істотно збільшити продуктивність опалювального агрегату.

Ці різновиди індукційних опалювальних систем з потужністю в 2,5 кВт здатні видавати теплоенергію до 2100 ккал / год. Таким апаратом можна опалювати площі 25-30 кв. м.


вихрові

Особливість вихрового котла (ВІН) полягає в тому, що струм, що надходить на первинну обмотку, спершу змінюється в перетворювачі, тобто перетворюється в високочастотний. Через цю відмінною риси напруженість електромагнітного поля в цілому збільшується, а це, в свою чергу, посилює виникають струми Фуко. Подібні агрегати є економічними і надійними, тому їх вибирають багато домовласників. Крім того, вихрові котли зазвичай мають невеликі розміри. Їх виготовляють з металу.

Також індукційні пристрої для опалення бувають:

  • однофазними;
  • трифазними.


конструкція

Індукційні котли відрізняються досить «хитрим» будовою.

Їх конструкція являє собою механізм, зібраний з декількох шарів:

  • В якості першого шару таких агрегатів виступає зовнішній корпус.
  • Наступним шаром є ізоляційний. Він складається з тепло- і електроізоляції.
  • Третім важливим компонентом в конструкції є сердечник, який складається з 2 стінок. Ця деталь являє собою феррімагнітниє труби зі сталі в кількості 2 штук. Товщина їх стінок становить 10 мм. Трубки можуть мати різний діаметр і вставлятися одна в одну. Трубку, що знаходиться всередині, при цьому обрамляє обмотка. Саме ця деталь і виконує функції сердечника, а зовнішня трубка виступає в ролі нагрівального елементу.


Принцип роботи

Розберемо детально, як працює індукційне опалювальне обладнання. У зазначених апаратах нагрівання відбувається завдяки енергії змінного магнітного поля. Її споживає об’єкт, прогрівається в агрегаті. Згодом дана деталь перетворює енергію в теплову. З цього випливає, що прогрів обладнання відбувається з провідних елементів.


Щоб перетворити електричну енергію в теплову, в апараті повинні бути присутніми наступні складові елементи:

  • змінний струм (звичайна електромережу в 220 В, 50 Гц);
  • індуктор, що представляє собою циліндричну котушку з декількома витками (як правило, вони виготовляються з міді);
  • сердечник, виготовлений з феромагнетика (до даного матеріалу притягається магніт).


Розберемо покроково принцип дії індукційного нагріву:

  • змінний електрострум перетинає індуктор і формує навколо котушки магнітне поле;
  • після цього магнітне поле створює на осерді так звані вихрові струми Фуко – саме вони прогрівають заготовку, перебуваючи під впливом джоулева тепла;
  • тепло від прогрітого сердечника далі переходить до теплового носія завдяки теплопровідності застосовуваних матеріалів.

Простіше кажучи, це свого роду понижуючий трансформатор, що встановлюється в трубу. Так електроенергія подається виключно сердечника (контакти не використовуються). Нагріте сердечник при цьому все ж таки стикається з тепловим носієм. Слід знати, що на поверхні сердечника можливо осідання різних частинок, що може негативно позначитися на теплообмінних властивості.

Переваги і недоліки

Такі опалювальні пристрої, як індукційні котли, як і інші подібні агрегати, мають свої плюси і мінуси. І з позитивними, і з негативними їх сторонами необхідно детально ознайомитися, якщо ви збираєтеся встановити в своєму будинку таке обладнання. Для початку розглянемо, чим хороші індукційні різновиди опалювальних котлів.

Головною перевагою таких агрегатів є їх надійність. Якщо в таких виробах є автоматика, то вони можуть діяти в автономному режимі, і господарям не доведеться постійно їх контролювати. При цьому до проблем із виробом може призвести лише відсутність теплового носія – тоді корпус-сердечник в системі може занадто сильно перегрітися і в результаті розплавитися.


У подібних агрегатах може бути встановлений будь-який вид теплоносія. Індукційному току зовсім не важливо, що прогрівати, головне, щоб при цьому використовувалася рідина.

Індукційні котли відрізняє високий ККД (понад 90%). Зрозуміло, конкретне значення головним чином залежить від конструкції теплового обмінника в агрегаті та інших особливостей будови тієї чи іншої моделі. До переваг таких агрегатів можна віднести і те, що з роками їх ККД не падає, тому навіть через довгий час ви не помітите, що ваша опалювальна система стала менш ефективною.

Индукционное теплове обладнання не схильне до поломок – йому не потрібно частий і дорогий ремонт. Для установки подібного агрегату не потрібно додатково споруджувати вентиляцію або димар, що нерідко коштує користувачам кругленьку суму.


Служить таке обладнання досить довго. Якщо правильно використовувати подібні різновиди опалювальних котлів, то вони можуть прослужити більше 30 років, оскільки в них нема чому горіти, адже котушка індуктивності герметично запаюється в корпусі і надійно ізолюється від зіткнення з тепловим носієм. Крім того, витки при цьому скручується нещільно і їх заливають особливим захисним складом. З цієї причини можливість пошкодження витків зводиться до мінімуму.

Рідина в таких системах нагрівається до високих температур. Мінімальним значенням є 35 градусів за Цельсієм. Подібні агрегати встановлюються досить просто. Побутові моделі являють собою відрізок труби невеликих розмірів, який запаяний з обох сторін. На корпусі при цьому присутній 2 штуцери, необхідних для приєднання подачі теплоносія і обратки. Також є шнур, щоб підключити автоматику. Підключення таких систем не складає особливих труднощів – впоратися з цією нескладною роботою можна без залучення фахівців.



Якщо звернути увагу на відгуки власників таких агрегатів, то можна зробити висновок, що вони практичні і невибагливі в питаннях обслуговування. Більшість моделей таких котлів працюють безшумно.

Індукційні опалювальні системи характеризує висока ефективність роботи. Вони відрізняються маленькою інертністю, тому нагрів теплового носія починається дуже швидко (відразу після запуску системи). Так само швидко такі котли і відключаються. В такому апараті відпрацьований теплоносій не потрібно міняти надто часто. Цілком достатньо робити це раз в 10 років.

Подібні різновиди опалювальних апаратів, як правило, не підтікають, оскільки в них відсутні роз’ємні внутрішні з’єднання. Ці агрегати здатні працювати і при постійному струмі, і при невеликій напрузі в мережі. За словами фахівців, на нагрівальному елементі в таких пристроях не накопичується шкідлива накип. Це відбувається завдяки вібрації сердечника (через це на нього не можуть відкластися зайві частинки). Крім того, накип не збере через температурного режиму теплоносія (не вище 90 градусів за Цельсієм) і замкнутості системи, в якій може бути присутнім обмежене число носіїв.



Також багато людей використовують спеціальні склади, які не виділяють шкідливих відкладень. Використовуючи такий опалювальний агрегат, вам не доведеться продумувати отводку продуктів згоряння, а також проводити заходи з обслуговування обладнання.

Тепер настав час ознайомитися з їх мінусами:

  • В першу чергу, до ряду недоліків таких апаратів варто віднести їх високу ціну. Вони стоять в рази дорожче, ніж пристрої з теном. Однак висока вартість обумовлена ??присутністю автоматики.
  • Зазвичай ці апарати мають значну вагу. Наприклад, котел діаметром в 12 см і з висотою в 45 см буде важити цілих 23 кг.
  • Підходять ці котли виключно для закритих опалювальних систем.
  • Подібні агрегати можуть створювати хвильові перешкоди на невеликій відстані. З цієї причини фахівці радять встановлювати їх якнайдалі від будь-яких побутових приладів.

  • Якщо ви збираєтеся встановити індукційний котел у великому будинку з 2-3 поверхами, то вам доведеться додатково змонтувати циркуляційний насос великої потужності – це необхідно, щоб апарат працював стабільно.
  • Індукційні агрегати є енергозалежними. Якщо у вашій оселі відключать електрику, то і опалення так же перестане працювати. Звичайно, така проблема є цілком вирішуваною – можна придбати дизельні генератори, але це стане додатковою витратою.

Мінусів у подібних систем не так багато, проте вони є суттєвими. Крім того, слід враховувати, що економічність і ефективність роботи агрегатів багато в чому залежить від якості автоматики. З цієї причини не можна економити на покупці індукційного апарату – в дешевих виробах може бути присутнім ненадійна автоматика, яка зведе нанівець багато плюси обладнання.

Схема підключення

Складаючи докладний креслення індукційної опалювальної системи можна помітити, що він багато в чому схожий з під’єднанням класичного обладнання. Спершу наносяться попередні креслення майбутніх вузлів. На вихідний частини бака фіксується система, що відповідає за безпеку – вона запускається в ситуаціях, коли підвищується критичне значення тиску в опалювальній системі. Крім того, обов’язково встановлюється розширювальний бак – в нього надходить зайвий обсяг теплового носія в разі розширення.

У всіх кімнатах приватного будинку ставляться радіатори. На їх вході / виході встановлюються спеціальні крани. Число секцій слід підбирати виходячи з габаритів приміщень і температури самих батарей. На вході в апарат обов’язково потрібно поставити грубий фільтр.


Виготовлення та монтаж

Виготовити та встановити індукційний агрегат можна своїми руками. Розглянемо докладніше, як це зробити.

Для початку треба запастися:

  • всіма необхідними для роботи інструментами;
  • катанкою або сталевим дротом, що має діаметр до 7 мм;
  • мідним дротом;
  • пластикової трубою з товстими стінками;
  • сіткою з металу;
  • зварювальним апаратом (інвертор).



Щоб виготовити корпусні частину для агрегату, необхідно купити трубку з пластика з щільними стінками і внутрішнім діаметром, що становить 5 мм. Подібна деталь буде виступати і в якості підстави індукційної котушки, і в ролі ділянки теплопроводу. Необхідно спиратися на схему опалювальної системи. Розмістіть її перед очима, щоб було зручніше збирати агрегат.

В електромагнітному полі повинні прогріватися шматки зі сталевого дроту. Їх слід підрізати по довжині в 5-7 см. Що стосується їх діаметра, він не повинен бути більше 7 мм. Крім того, вам будуть потрібні особливі перехідники – вони будуть служити в якості з’єднання самого котла з трубами. З одного боку всередині буде знаходитися холодний теплової носій, а з іншого – виводитися теплим завдяки індукції. Подразнень елементи дроту потрібно розмістити у внутрішній частині труби. Далі апарат дуже важливо гарненько закріпити з 2 сторін.

Щоб самому виготовити котушку індукції, яка стане основною деталлю нагрівача, потрібно приготувати мідну емальовану дріт. На корпус із пластику треба намотати близько 100 витків. Врахуйте, що між різними ділянками необхідно залишати рівну відстань. Після складання індуктора можна приступати до його безпосереднього підключення до самої системи. Монтувати подібний котел допустимо на будь-якій ділянці проходження трубопроводу.

Котушку необхідно підключити до високочастотного инвертору. При цьому дуже важливо пам’ятати, що подібне обладнання заборонено запускати, якщо всередині нього знаходиться недостатньо теплоносія, оскільки корпус з пластика може розплавитися під дією високих температурних значень.

Провівши всі перераховані роботи, можна вважати, що опалювальний котел майже готовий. Тепер дуже важливо зробити його експлуатацію безпечною. З цією метою всі незакриті елементи мідного дроту слід закрити спеціальним матеріалом, який вирізняється високою тепло- і електропровідністю.

Розглянемо основні правила монтажу таких опалювальних пристроїв:

  • Систему потрібно встановлювати на відстані в 30 см від стін і 80 см від підлоги / стелі. Дотримуватися цього правила важливо, щоб забезпечити безпечне функціонування котла.
  • Встановлювати такі системи дозволено тільки в закритій опалювальній мережі. В таких умовах буде здійснюватися примусова циркуляція теплового носія.
  • За водним патрубком фахівці радять фіксувати манометр, підривної клапан, а також автоматичний пристрій для воздухоотвода.
  • Саморобний індукційний апарат допустимо встановлювати в системах з розводкою з пластикових / поліпропіленових труб.


Поради по експлуатації

При використанні такого котла важливо виключити утворення накипу. Для цього багато домовласників використовують спеціальні рідини. Якщо не враховувати цю особливість, то утворилися відкладення негативно позначаться на тепловіддачі агрегату. Так, накип в півміліметра скорочує теплову віддачу приблизно на 10%. Чим товстіший шар відкладень, тим менше буде тепловіддача.

Якщо ви виготовляєте подібний опалювальний апарат самостійно, то перший перехідник знадобиться прикріпити за допомогою зварювання, а другий просто приєднати за допомогою різьблення.

Врахуйте, що подібні системи для опалення дозволено встановлювати в будівлях, які поміщаються людьми не регулярно.

Якщо ви вирішили купити готовий апарат, а не робити його своїми руками, то вам треба дізнатися товщину його сталевого сердечника. Чим товщі будуть стінки, тим довше ця складова не буде піддаватися появи іржі. У якісному індукційному апараті в якості теплового носія може виступати не тільки вода, але і антифриз, масло та інші складники на нафтовій основі.

Врахуйте, що подавати високочастотний струм на такий котел можна тільки після включення циркуляційного насоса і повного заповнення агрегату тепловим носієм. Якщо ви хочете отримати максимальний ефект від індукційного котла (як саморобного, так і покупного), то вам слід підключити їх групою і експлуатувати по черзі або одночасно.

Підбираючи котел конкретної потужності, вам потрібно розрахувати її таким чином: на 1 кв. м площі буде потрібно 60 ват. Якщо в оселі, де ви збираєтеся встановити агрегат, люди не живуть постійно, то цей показник можна і зменшити.


Завдяки компактним габаритам індукційний котел можна встановити, наприклад, на кухні. Щоб сховати обладнання, слід використовувати звичайний короб або навісний шафка з заздалегідь прорізаними отворами, призначеними для труб. Індукційний апарат можна встановити і в гаражі. Якщо будова має невелику площу, то допустимо сформувати маленьку обв’язку. Для прогрівання подібних приміщень цілком вистачить одного радіатора. Цілком вся опалювальна конструкція може зайняти менше квадратного метра.

Самостійно збираючи і встановлюючи індукційний котел, не забувайте про його заземлення.

У наступному відео вас чекає виготовлення ефективного та економічного індукційного обігрівача своїми руками.