На сайте радиочипи представлены принципиальные схемы сабвуферов, собранные своими руками. Индукционный нагреватель для отопления

Как организовать индукционное отопление

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:

Индукционная плита

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

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet

Присоединяйтесь к нам в Facebook , ВКонтакте, Одноклассниках

econet.ru

Индукционное отопление дома своими руками, система нагрева воды

Сегодня индукционное отопление создает довольно сильную конкуренцию газовым и электрическим котлам. А на рынке отопительного оборудования индукционные котлы позиционируют как один из самых экономичных вариантов. Если в промышленности такие котлы стали появляться в далеких 80-х, то уже в 90-х их начали использовать и в бытовых целях.

Основные принципы работы

Принцип работы индукционного котла

Уже из названия индукционного отопления можно понять, что в основе работы таких котлов – принцип электромагнитной индукции. И чтобы точно понять, как же работает система, достаточно через катушку толстой проволоки пустить большой ток. Вокруг этого устройства обязательно появится электромагнитное поле, и довольно сильное. И если поставить в него любой ферромагнетик – то есть тот металл, который притягивается, то он нагреется – и достаточно быстро.

Рекомендуем к прочтению:

Итак, простейший пример индукционного отопления, то есть, источника тепла, — это катушка, которая намотана на трубу из диэлектрика.

Вовнутрь необходимо поместить сердечник из стали. Катушка, которая подсоединена к источнику электричества, будет нагревать стержень из металла. Теперь остается подключить устройство к магистрали, где циркулирует носитель тепла, — и такое примитивное индукционное отопление своими руками начнет работать.

Если коротко описать принцип работы, то для этого потребуется всего лишь несколько суждений. Электрическая энергия создает электромагнитное поле. Металлический сердечник нагревается под воздействием электромагнитных волн. Избыточное тепло от стержня идет к теплоносителю, нагревая его.

Рекомендуем к прочтению:

Теплоноситель в таких системах может быть не только обычной водой, но и этиленгликолем, и маслом. Из-за того, что жидкость нагревается интенсивно, получаются конвекционные потоки. Горячий носитель тепла идет вверх, а его мощи уже достаточно, чтобы работал небольшой контур. Если же магистраль имеет большую протяженность, — то требуется ставить циркуляционный насос.

Система отопления с индукционным котлом

Развенчание мифов

Порой в магазинах, продающих оборудование, осуществляющее индукционное отопление дома, можно услышать просто нереальные характеристики, присваивающиеся ему. И, к сожалению, не всегда такие свойства являются правдивыми. Существует несколько основных моментов, о которых следует знать правду:

Новизна принципа. Многие утверждают, что это инновационные технологии, которые построены на основе принципов физики. В реальности дело обстоит так: явление электромагнитной индукции было открыто Майклом Фарадеем еще в 1831 году. И уже с ХХ столетия индукционная система отопления вовсю использовалась в промышленности для того чтобы плавить сталь. Как видим, это не новая технология, а всего лишь известный принцип, нашедший применение в современности в бытовых целях.

Нагрев воды в индукционном котле

Экономичность. Частое утверждение – что индукционный нагреватель для отопления использует на 20-30% менее энергии, нежели другие электрические аналоги. В реальности же все так: любой прибор нагревания все 100 процентов энергии, которую он использует, превращает в тепловую – конечно если он не делает механическую работу. КПД может быть и меньшим. Здесь все зависит от того, как рассеивается тепло вокруг прибора отопления. Время, за которое носитель тепла нагреется до нужной температуры, прямым образом зависит от того, насколько эффективна работа нагревательного элемента. Поэтому высокие речи о революционной экономичности – это лишь уловки. Ведь закон сохранения энергии никто не отменял. Чтобы получить 1 кВт тепла, нужно потратить не менее 1 кВт электричества. Помимо этого, какая-то часть тепла будет тратиться просто так. Например, сама катушка греется, так как сопротивление проводника не нулевое.

Экономический эффект использования индукционного котла

Долговечность. Еще одно частое утверждение – это то, что отопление индукционной плитой будет работать у вас не менее 25-ти лет, и что это наиболее долговечный вариант отопления электричеством. Механическое изнашивание котлов такого типа невозможно, так как у них нет подвижных элементов. Медная обмотка обладает большим запасом прочности, и если использовать ее при надлежащем охлаждении, то прослужит она долго. Сердечник в любом случае будет постепенно разрушаться – так как на него могут влиять агрессивные примеси, а постоянный нагрев-остывание не будет придавать прочности. Но заметим, что даже этот процесс – очень долгий. В схеме управления – несколько транзисторов. Именно они и будут определяющими срока эксплуатации всего оборудования без отказа. Обычно дается гарантия на 10 лет. Хотя известны случаи, когда оборудование работало и 30 лет. Вывод из этого всего следующий: индукционные нагреватели воды для отопления будут намного дольше работать, чем аналоги – ТЭНы.
Незаменимые свойства. Многие говорят, что индукционные котлы сохраняют свои первоначальные характеристики в течение десятилетий из-за того, что здесь не появляется накипь. Первым делом, скажем, что влияние накипи немного преувеличивается. Слой извести не имеет высоких теплоизолирующих свойств, а в замкнутой системе много отложений не появится. Но этого нельзя сказать о сердечнике – здесь накипь – это частое явление. Так, отопление с помощью индукционной плиты действительно не подвержено накипи.
Бесшумная работа. На самом деле, если изучить отзывы, то можно сказать, что любой электробойлер не будет шуметь при нагревании воды, так как здесь нет акустических колебаний. Шум может появиться только от насосов. Так что суждение верно.
Компактность. Индукционное оборудование можно устанавливать в любом помещении. Это утверждение верно: данное устройство – это отрезок трубы, который не требует особого места.

Индукционный котел

Индукционный нагрев воды для отопления – безопасен. Если случится утечка носителя тепла, то электромагнитное поле не исчезнет автоматически. Сердечник продолжит нагреваться, если не прекратить электроснабжение, то корпус и крепление расплавятся через считанные секунды. Именно поэтому при установке следует предусмотреть автоматическое отключение индукционного котла в таких ситуациях.

Оцените публикацию: Загрузка...

otoplenie-doma.org

Индукционный нагреватель воды для отопления: пошаговое руководство изготовления своими руками

Каждый владелец загородного дома или коттеджа, в первую очередь, заботится о том, чтобы в его жилище всегда было тепло и уютно.

Достичь такого комфорта помогает правильно подобранное отопительное оборудование, которое бы эффективно обогревало дом и, в тоже время, затраты на него были минимальными. На сегодняшний день наиболее эффективными отопительными системами считают те, в которых для обогрева используют электрическое оборудование. Мы предлагаем рассмотреть альтернативный вариант электрического отопления.

Современный полет технической мысли позволил создать новый вид электрического оборудования для отопления, который называется вихревой индукционный нагреватель воды. В этой статье мы попытаемся подробно рассказать о том, что собой представляет этот агрегат и какими преимуществами он обладает, а также опишем технологию его изготовления своими руками. (Об особенностях индукционного отопления Вы можете почитать эту статью).

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Мой мир

Из чего состоит и как работает

Любой индукционный нагреватель состоит из основных трех компонентов:

инвертор, который преобразует бытовую электроэнергию в высокочастотный ток;
индуктор, который создает электромагнитное поле;
нагревательный элемент, с помощью которого непосредственно нагревается вода.

Принцип же действия нагревателя этого вида заключается в последовательном взаимодействии всех его основных компонентов. Иначе говоря:

инвертор вырабатывает высокочастотный ток и подает его непосредственно на индуктор;
катушка из определенного количества витков медной проволоки, которая и является индуктором, создает магнитное поле, считающееся причиной появления вихревых потоков;
нагревательный элемент, который находится внутри индуктора, под воздействием вихревых токов хорошо разогревается;
и как следствие, теплоноситель, который находится внутри теплообменника, одновременно с ним также разогревается, и в горячем виде непосредственно передается в отопительную систему.

Как видим, принцип работы агрегата этого вида достаточно простой, поэтому, можно смело допустить предположение, что индукционный нагреватель воды обладает целым рядом достоинств.

Преимущества

К числу позитивных характеристик индукционного агрегата можно отнести следующие важные моменты:

Долговечность использования. Благодаря не слишком замысловатой конструкции, индукционный нагреватель можно бесперебойно использовать в течение более 30 лет
Экономичность. Коэффициент полезного действия агрегата этого вида приближается к 100%. Иначе говоря, все электричество полностью перерабатывается в тепловую энергию, практически без потерь.
Удобство. Обслуживание индукционного нагревателя не требует постоянного технического обслуживания. Достигается это благодаря тому, что электромагнитное поле, помимо создания нагрева, образует вибрации, которые не дают возможности появлению накипи на внутренних стенках теплообменника.
Компактность. Нагреватели этого вида имеют небольшие габаритные размеры, что способствует их установке в помещениях любого типа.
Бесшумность. Индукционные агрегаты, благодаря своей конструкции, функционируют достаточно тихо.
Экологичность. Котел этого вида не производит выброс вредных продуктов сгорания, поэтому не требуется оборудования дымохода и системы вентиляции.

По анализу отзывов, основным недостатком такого агрегата является его высокая стоимость. Но существует оптимальный выход – сконструировать индукционный нагреватель воды своими руками.

Необходимые инструменты и материалы

Надумав сделать индукционный агрегат своими руками, прежде всего, нужно приготовить все необходимые материалы и инструменты.

Их перечень выглядит следующим образом:

кусачки;
плоскогубцы;
циркуляционный насос;
нержавеющая проволока;
медная проволока;
отрезок трубы из пластика;
шаровые краны и переходники;
тиристоры.

Схема и порядок сборки

Электрическая схема индукционного нагревателя воды. (Для увеличения нажмите)

Конструирование индукционного нагревателя своими руками должно происходить согласно следующим последовательным этапам:

Нагревательный элемент. Один из торцов пластиковой трубы фиксируется металлической сеткой. Затем нержавеющая проволока нарезается кусачками на небольшие отрезки, которые плотно помещаются внутри трубы. При этом очень важно не допускать пустот. Второй торец трубы также фиксируется металлической сеткой.
Индуктор. Поверх пластиковой трубы наматывается медная проволока, которая будет создавать вихревые потоки. При этом очень важно знать, что количество витков должно быть не менее 90.
Инвертор. Этот прибор конструируется на тиристорах, которые позволяют эффективно преобразовывать обычную электроэнергию в высокочастотный ток. Тиристорный инвертор является самым важным компонентом индукционного нагревателя. Стоит также отметить, что у тиристорного преобразователя электронное управление, которое позволяет плавно регулировать подачу тока, а также надежно защищает от аварийных ситуаций.
Подключение. Когда индукционный нагреватель воды полностью смонтирован, то с помощью шаровых кранов и переходников он непосредственно подключается к отопительной системе.

Придерживаясь всех указанных рекомендаций, вы без особых усилий сконструируете индукционный нагреватель своими руками.

Смотрите видео, в котором специалист подробно показывает процесс сборки индукционного нагревателя воды своими руками:

xn----htbbaoqmdgahe1b.xn--p1ai

Индукционный нагреватель для отопления | ТермоТех

Индукционный нагреватель для отопления – это электронагревательное устройство, работающее на принципе нагрева проводника, находящегося в переменном магнитном поле и используемое, как следует из определения, для отопления различных объектов, как жилого, так и хозяйственного назначения. Рассмотрим особенности данного типа нагревателей и разберемся, в их преимуществах и недостатках.

Индукционный нагреватель для отопления: что-то новое или хорошо примененное старое?

Некоторые производители индукционных нагревателей для отопления говорят об уникальности, суперсовременности и высокотехнологичности своих продуктов. В плане уникальности – да, большинство компаний, выпускающих такие изделия серийно, обладает запатентованными разработками на подобные конструкции и позже мы расскажем, в чем заключается эта уникальность.

Сам же принцип индукционного нагрева известен еще с середины XIX века, и в его основе лежит открытое Майклом Фарадеем явление электромагнитной индукции. Первые индукционные нагреватели появились на заре XX века, после чего стали широко применяться в сталеплавильной промышленности, а затем – в машиностроении. Нашему современнику индукционный нагрев знаком по такому бытовому прибору, как индукционная плита. Где-то с середины 90-х годов прошлого столетия стали появляться первые промышленные конструкции индукционных нагревателей для отопления.

Принцип работы индукционного нагревателя

Так или иначе все индукционные нагреватели, что бытовые, что промышленные, работают на одном и том же принципе трансформатора, который состоит из двух контуров. Первый контур – катушки обмотки, подключенные к электрической сети. Второй – теплообменное устройство, по которому циркулирует теплоноситель. При подаче напряжения на катушку, она начинает генерировать переменное магнитное поле. Находящийся в переменном магнитном поле проводник (теплообменник) разогревается под действием возникающих в нем короткозамкнутых вихревых токов. От поверхности теплообменника тепловая энергия передаётся теплоносителю, в качестве которого может выступать вода, либо смесь воды и этиленгликоля. Теоретически, индукционный нагреватель может нагревать любую жидкость, что существенно расширяет сферу его применения в промышленности. Естественно, это требует согласования с заводом-изготовителем.

В чем уникальность индукционного нагревателя для отопления

Казалось бы, конструкция индукционного нагревателя не представляет собой ничего сложного, трансформатор – хорошо известный и распространенный прибор, в чем же уникальность конструкций индукционных нагревателей для отопления? Дело в том, что собрать индукционный нагреватель можно и своими руками, однако энергетическая эффективность такого котла будет весьма сомнительной. Индукционные нагреватели, выпускаемые серийно имеют КПД близкий к 100% (98-99%) и коэффициент мощности порядка 0,98-0,985. Подробнее о коэффициенте мощности – см. статью. Чтобы достичь таких показателей потребовались годы кропотливой работы ученых Новосибирского электротехнического института – именно их разработки и легли в основу наиболее известных на рынке марок индукционных нагревателей. Сегодня каждый производитель имеет запатентованные особенности конструкций, которые тщательно оберегает. Подробнее о различиях конструкций индукционных нагревателей – см. статью.

Важно также отметить, что индукционный нагреватель для отопления – это нагреватель, работающий на промышленной частоте тока, 50 Гц. В этом заключается его принципиальное отличие от высокочастотных и сверхвысокочастотных индукторов, предназначенных для нагрева и плавки металлов в металлургии. В индукционном нагревателе для отопления нет сложных и дорогостоящих преобразователей частоты, так как перед ним не ставится задача достижения высоких температур теплообменника. Благодаря развитой поверхности теплообмена, разница температур между теплообменником и теплоносителем не превышает 15-20 °С при надлежащей циркуляции, поэтому в штатной ситуации температура теплообменника не превышает 100-115 °С.

Отличия индукционных нагревателей от других типов электронагревателей

В настоящее время широкое распространение получили ТЭНовые, электродные и индукционные электронагреватели. Все они преобразуют электрическую энергию в тепловую. Различается только способ этого преобразования. Так, в ТЭНовом котле нагревается трубчатый электронагреватель, состоящий из корпуса, диэлектрика и нити накаливания. Электродный котел греет теплоноситель за счет проходящего по нему электрического тока. Работу индукционного нагревателя мы только что рассмотрели. В чем же разница, а главное, что лучше?

С точки зрения энергетической эффективности – паритет. Все типы электронагревателей имеют КПД около 100%, то есть практически вся электроэнергия переводится в тепло. Здесь можно было бы дискутировать о том, что электроотопление – самое дорогое, однако у электронагревателей слишком много плюсов, чтобы их можно было бы снимать со счетов. Итак, по эффективности все электронагреватели примерно равны. Но это если брать идеальные условия – подготовленный теплоноситель, новые ТЭН и электроды, однако со временем ТЭН, из-за высокой удельной тепловой нагрузки, начинает обрастать накипью, в результате его теплоотдача и КПД падает. Снижается со временем и мощность нагрева электродного котла, и хотя при этом снижается пропорционально и его электропотребление, однако котел для того и приобретается, чтобы выдавать столько тепла, сколько нужно. С индукционным нагревателем подобного не происходит. Во-первых, отложение накипи на стенках теплообменника из-за относительно низких температур нагрева идет не так интенсивно; во-вторых энергетические характеристики индукционного нагревателя не зависят от химсостава теплоносителя и времени службы нагревателя.

Главные преимущества индукционных нагревателей, используемых в системах отопления:

чрезвычайная долговечность и надежность. Движущихся деталей в устройстве нет, отсутствует механический износ. Если обмотка и катушка изготовлены как положено, они могут прослужить не одно десятилетие. Индукционный нагреватель прослужит без поломок заметно дольше других типов генераторов тепла для отопления. При этом не потребуется менять выходящие из строя ТЭНы и электроды – их в нагреватели просто нет.
высокая электробезопасность. В индукционном нагревателе отсутствует контакт между токопроводящими элементами и теплоносителем, разогрев теплообменника происходит косвенно и напряжение прикосновения к нему практически равно нулю. Электробезопасность индукционного нагревателя соответствует второму классу (к примеру, ТЭНовый котел имеет 1 класс элктробезопасности; электродный – нулевой, это означает дополнительные вложения в обеспечение безопасности оборудования)
пожарная безопасность. В индукционном нагревателе отсутствуют высокотемпературные элементы, соединения и уплотнения.

Как итог, можно сказать, что в плане эффективности индукционный нагреватель для отопления не превосходит другие типы электронагревателей, что неудивительно: о КПД, превышающем 100% могут говорить, пожалуй, только мошенники. Зато в плане экономичности в процессе эксплуатации индукционный нагреватель превзойдет и ТЭНовые, и электродные котлы – он более неприхотлив, более надежен и не потребует каких-либо дополнительных затрат и хлопот. При правильной эксплуатации индукционный нагреватель способен проработать несколько десятков лет.

Где наиболее выгодно применять индукционные нагреватели?

У каждого продукта есть своя ниша. Есть такая ниша и у индукционных нагревателей. Дело в том, что такое оборудование дороже ТЭНовых и электродных котлов. Во-первых, выше материалоемкость и, следовательно, себестоимость; во-вторых, выше доля интеллектуального труда. При прочих равных составляющих, индукционный нагреватель для отопления будет выгоднее там, где выше потребность в мощном оборудовании – от 25 кВт и выше. И чем больше потребность в мощности, чем больше единиц нагревателей планируется установить, тем более выгодным будет приобретение именно индукционного нагревателя, поскольку более серьезной будет экономия на эксплуатации и обслуживании оборудования.

Индукционный нагреватель ТЕРМАНИК для отопления

НПП «Термические Технологии» из г. Новосибирска — это один из ведущих производителей индукционных нагревателей для отопления, известных на рынке под маркой ТЕРМАНИК. В чем заключаются преимущества этой марки перед другими? Во-первых, это собственная уникальная конструкция, разработанная совместно с научными сотрудниками НГТУ и запатентованная предприятием. Во-вторых, это проверенная конструкция, эксплуатируемая на сотнях крупных и мелких предприятий по всей стране и СНГ. В-третьих, это одно из лучших предложений на рынке по набору потребительских свойств. И, наконец, в-четвертых, это сертифицированная система качества производства и Золотая медаль за качество.

Специалисты предприятия готовы сделать квалифицированный расчет количества, мощности и стоимости оборудования по задаче заказчика на основании техзадания. Данные расчеты для заказчиков проводятся бесплатно.

termanik.ru

Индукционное отопление частного дома своими руками

На то, чтобы начать разработку системы индукционного отопления для частного дома, подтолкнуло видео, идея которого заключается в том, что отказавшись от центрального отопления, в каждую батарею вставляется ТЭН от электрического водонагревателя. В принципе, все очень просто и можно сделать своими руками. Никаких труб в квартире не идёт, а провода можно спрятать либо стену либо в кабель-канал. Кроме отсутствия труб в этой идее есть еще один существенной плюс. Происходит экономия электроэнергии за счет того, что мы можем в каждой комнате регулировать температуру отдельно.

Кроме того, если вы выходите на работу, вам совсем не обязательно в доме поддерживать комфортную для вас температуру, ее можно снизить градусов на 5.

Именно раздельное отопление каждой комнаты позволяет существенно сэкономить электричество и, в конечном итоге, ваш бюджет. Однако поиски решения проблемы экономии автора видео начались с темы индукционных обогревателей. На фото ниже пример такой системы.

Возник вопрос: зачем использовать индукционный нагреватель для нагрева воды, которая потом будет нагревать и регистры батареи отопления. Ведь можно сделать нагрев самих регистров, если они будут изготовлены из магнитного материала. И тогда от воды как теплоносителя можно будет отказаться совсем. То есть все эти вещи, — насосы, датчики давления, моторы и др., превращающее дом в подводную лодку, станут ненужны. Ведь можно индукционными токами нагревать именно регистры, но не алюминиевые, а стальные. При достаточно большой площади охлаждения можем получить хороший КПД.

В первом варианте планировалось собрать из шести стальных полос шириной 40 миллиметров и толщиной 4 миллиметра, к которым планировалось приварить с десяток квадратных труб 20 на 20 и между ними уже засунуть индукционную катушку.

Был собран прототип, намотана катушка. Первые опыты показали, что нагрев стали индукционными токами имеет гораздо больший КПД, чем непосредственный нагрев при помощи нихромовых спиралей и обогревателей. Прежде всего показателем в пользу того, что индукционные токи гораздо эффективней обычных нагревателей, показал первый эксперимент. Кусок стали за 5 минут был нагрет до температуры выше 100 градусов мощностью 190 ватт. 200-ваттным паяльником подобные объемы разогреть невозможно.

Однако сделать полноценный обогреватель данных габаритов будет все-таки недостаточно. И даже не доделав до конца показанную выше на фото конструкцию, было решено сделать более мощную систему из десяти полуметровых отрезков квадратной трубы 25 на 25, толщина металла 2 миллиметра.

Почему не был взят металл толщиной на 1,5 мм? Потому что чем толще металл, тем у него меньше тепловое сопротивление. Следовательно вся труба будет прогреваться более равномерно, чем труба из полтора миллиметровой стали.

Между квадратными трубами были приварены стальные полосы шириной 20 мм и толщиной 4 миллиметра. В конечном итоге получилась конструкция (на фото ниже) между двумя половинками которой планировалось установка индукционных катушек.

Все шаги по изготовлению системы отопления своими руками на видео ниже.

Вторая часть, в которой рассмотрена принципиальная схема устройства и сравниваются по производительности тепловентилятор и индукционный обогреватель.

Третий ролик, в котором вся информация изложена в сокращенном видео, разъясняются вопросы и несколько идей, которые предложили подписчики видеоблога автора на ютуб.

Чертежи, схемы индукторов, программы для просмотра файлов находятся в архиве (скачать).

izobreteniya.net

Индукционный нагреватель для отопления своими руками

Идея создания системы электрического отопления жилого помещения у меня возникла вместе с закладкой фундамента для небольшого индивидуального дома. Используя систему водяного отопления с газовым котлом, мы получаем экономическую выгоду по сравнению с электрическим отоплением, и это всем понятно. Но что делать, если вблизи пока нет газовой магистрали, а пользоваться газовыми баллонами небезопасно?Вот и появилась идея сконструировать под каждым окном в доме индивидуальный водяной котел (или батарею отопления, как угодно!), вода в котором нагревается электричеством, но без применения ТЭНов и электролизных нагревателей.

Было принято решение в качестве нагревательного элемента для воды использовать вихревой индукционный нагреватель (ВИН). Принцип работы и описание различных вариантов индукционных нагревателей подробно описан в сети Интернет и других источниках информации.

Вихревой индукционный нагреватель работает по принципу электромагнитной индукции. При прохождении электрического переменного тока высокой частоты в индукционной катушке возникает магнитное поле. В качестве сердечника катушки используется металлический сердечник из ферромагнитного материала (в простейшем случае — стальная труба), внутри которой находится нагреваемая жидкость (вода). Вихревыми токами Фуко нагревается металлическая труба, по которой протекает вода.

В данном случае, в качестве оконечного устройства использована замкнутая система, состоящая из двух или трех отрезков толстостенных стальных труб, в которых циркулирует вода. Нагревательным элементом (если можно его так назвать!) служит катушка медного провода в изоляции, которая содержит около 60 витков на стальной трубе, диаметром около 50 миллиметров. На трубу сначала наматывается теплостойкая изоляция (в данном случае, лента ФУМ или стеклоткань), а затем — однослойная катушка.

Вихревой индукционный нагреватель питается от инверторного преобразователей напряжения

Меня больше всего интересовал сам источник электроэнергии, от которого будет питаться вихревой нагреватель, т.к. различных конструктивных вариантов “вихревых нагревателей” в Интернете описано большое количество! Правда, заниматься экспериментами с изготовлением тороидальных и других видов нагревателей не было времени, и за основу было взято описание небольшой автономной самодельной батареи отопления, где в качестве нагревателя использован ТЭН. Вместо ТЭНа был вмонтирован индукционный нагреватель, и вопрос был решен!

Оставалось самое главное: “Чем нагреть воду в трубе?”. “Порывшись в Интернете”, было выбрано несколько принципиальных схем преобразователей напряжения инверторного типа. Сначала выбор остановили на инверторе Кухтецкого, но отсутствие в наличии высоковольтных “мосфетов» в нашем творческом объединении и в моих “личных запасах” приостановило изготовление данного аппарата.

Идея изготовить инвертор Кухтецкого, обладающий очень неплохими техническими характеристиками при его относительно не сложной схеме, будет обязательно осуществлена на занятиях нашего творческого объединения! (Думаем, изготовив его, подарить автомодельной лаборатории, которая очень нуждается в аппарате для плавки металла при изготовлении самодельных деталей для автомоделей!).

Видеообзор индукционный нагреватель

В качестве преобразователя был изготовлен инвертор, который работает на низковольтных полевых транзисторах от мощного источника постоянного тока 12 В. Во время работ по регулировке аппарата применялся кислотный аккумулятор от легкового автомобиля. Первые включения прибора производились от напряжения 6 В (использовались не все банки аккумулятора).

Задающий генератор на микросхеме TL494 был подключен к маломощному регулируемому источнику питания от 0 до 15 В. Затем для его питания использовали компьютерный блок питания. На первом этапе необходимо было обеспечить устойчивую генерацию выходного сигнала генератора. Вопрос о том, что при пониженном питании инвертора не обеспечивается оптимальное согласование выходного трансформатора и т.д., рассчитанного на питание от 12 В, не стоял!

О форме выходных импульсов во время предварительных испытаний инвертора мы просто не думали! Важно было получить одинаковую форму и амплитуду на выходах TL494 и транзисторах драйверов. Большого опыта работы с силовой электроникой ни у меня, ни у моих воспитанников не было, поэтому мы “осторожничали, чтобы не наделать проблем» с выходными транзисторами и трансформаторами.

За основу преобразователя была выбрана принципиальная схема инвертора см. рис. 1. В качестве транзисторов драйверов применялись отечественные кремниевые транзисторы КТ816 и другие, аналогичные по параметрам. Усиленные прямоугольные импульсы формы “меандр” через ограничивающие резисторы поступают на затворы мощных (MOSFET) полевых транзисторов IRF. Мощный двухтактный выходной каскад на полевых транзисторах усиливает прямоугольные импульсы до необходимого уровня.

Нагрузкой выходного каскада является импульсный выходной трансформатор на ферритовом сердечнике. В каждом плече выходного каскада в нашем случае использовалось не более двух транзисторов. Когда добавляли транзисторы, напряжение (входное) на затворах мосфетов уменьшалось, соответственно выходная мощность оставалась на уровне примерно 200…300 Вт. Возможностей подбирать идентичные пары транзисторов драйверов, как и выходных полевых транзисторов, в наших условиях (ввиду отсутствия финансовой поддержки и т.д.) не представляется возможным, поэтому мы остановились на “достигнутых результатах!”.

Выходной трансформатор был использован самодельный. Сердечники — от компьютерных блоков питания. Трансформаторы из БП предварительно были хорошо “прокипячены в воде” (чтобы аккуратно разобрать трансформаторы!). Каркасы использованы от тех же трансформаторов. Для экспериментов изготовили несколько трансформаторов с различным числом витков первичной и вторичной обмоток.

Первичная обмотка состояла из двух половинок по 5… 10 витков ленты, изготовленной из одножильного медного провода диаметром каждой жилы около 0,5 мм, а вторичная — “до полного заполнения” каркаса одножильным проводом. В результате получился трансформатор, на выходе которого присутствовало напряжение около 170…190 В! Под нагрузкой напряжение понижалось до 150…160 В.

Этого напряжения и мощности оказалось достаточно, чтобы вихревой индукционный нагреватель выполнял свою основную функцию — нагревал воду в трубе до 80…90 градусов. Ввиду небольшой протяженности нагревателя (системы труб), дополнительный насос для перемещения воды в трубе не понадобился. После изготовления и настройки инвертора был изготовлен мощный блок питания от сети переменного тока, представляющий обычный,

мостовой двухполупериодный выпрямитель с выходным напряжением около 12В постоянного тока. Определенной проблемой для нас было приобретение мощного, понижающего трансформатора. Ведутся работы по усовершенствованию инвертора. Рабочий образец инвертора вихревого индукционного нагревателя (см. рис. 2-3) экспонировался на региональной выставке “Дети. Техника. Творчество” в городе Белгород и занял второе место среди экспонатов в своем разделе.

www.radiochipi.ru

Индукционный котел отопления для частного дома (электрический)

В современности, обогрев дома при помощи индукционного котла завоевывает всё большую популярность среди потребителей. В первую очередь благодаря высокому коэффициенту полезного действия, и соответственно значительно меньшему потреблению электроэнергии, нежели другие котлы.

Некоторые пользователи индукционных устройств предпочитают изготавливать их своими руками, а не приобретать в магазине. Большинство потребителей познакомились с индукционной технологией используя одноименные плиты.

Индукционный отопитель

Индукционный котел работает по принципу электромагнитной индукции, что делает его новатором в использовании такой энергии в среде силовой бытовой техники. Кроме того, отсутствие необходимости в топливе, кроме электроэнергии, делает его практически независимым от внешних ресурсов. Отзывы пользователей котлов красноречиво говорят, что газообразное, жидкое и твердое топливо доступно далеко не во всех регионах страны.

Содержание

Характеристики индукционного котла

Уровень коэффициента полезного действия может достигать 99% и стабильно поддерживается на протяжении всей эксплуатации. Индукционный котел работает на частоте 50 Гц, допуская лишь незначительные помехи в сети. Итоговая мощность составляет от 2,5 до 500 кВт. Котел оснащен защитой от накипи, а отсутствие разъемных соединений нивелирует вероятность их ржавения и значительно уменьшает шанс течи.

Так как в агрегате не наличествуют движущиеся механические элементы, сам котел не подвержен физическому износу от движения механизмов. Индукционный индивидуальный обогрев используется в совокупности с такими теплоносителями как вода, антифриз и масло.

Использование таких тех.жидкостей не требует специальных знаний и умений и потому установить котел своими руками может даже неискушенный. Также, индукционный нагреватель можно совместить с другими системами отопления.

Индукционный котел в действующей системе отопления

Автономность устройства устраняет необходимость в регулярных профилактических работах в период простоя, а для установки и обслуживания не требуется привлечение специалистов.

Термин эксплуатации агрегата может длиться более 30 лет. Оборудование имеет высокую пожаробезопасность, за счет того, что нагреватель и индуктор не соединены между собой электрической цепью. Нагреватель, работающий в системах отопления, может иметь граничную температуру на 30 градусов превышающую максимальную температуру теплоносителя.

Индукционное отопление можно применять для следующих целей:

использование в системе горячего водоснабжения;
применение в системах комбинированного отопления;
обогрев жилого дома, административных и промышленных сооружений;
сохранение источников теплоснабжения;
обогрев конструкций, которые имеют специальные предписания по безопасности и экологии.

к меню ↑

Устройство котла

Электрический нагреватель индукционного типа не требует коренных изменений в системе отопления частного дома. Схема простейшего аппарата предполагает наличие элементов электрического индуктора, а именно двух видов обмоток: первичной и вторичной, которые еще называют контурами.

Конструкция индукционного котла

Основное назначение первичной обмотки – это преобразование обычной электрической энергии в ток вихревого типа. В результате создается магнитное поле, что передается на вторичный контур. Вторичная обмотка – по сути нагреватель, так как выполняет основную функцию котла – нагревать жидкий теплоноситель, который циркулирует внутри отопительной системы. Схема корпуса котла имеет следующие элементы:

тепловая изоляция;
электроизоляция;
внешняя обмотка;
сердечник.

Корпус котла можно считать индикатором возможной подделки или просто самодельного агрегата. Промышленные и самодельные варианты имеют разные виды обмоток. На производстве выпускают котлы с цилиндрической обмоткой, тогда как умельцы предпочитают тороидальную.

Изготавливается обмотка неизменно из медной проволоки и обматывается вокруг ферромагнитного корпуса, который должен иметь достаточно толстые стенки: не менее 1 сантиметра. Такая схема конструкции не только уменьшает вес оборудования и его размеры, но и существенно увеличивает КПД, делая электрический индукционный котел столь привлекательным для потребителя.

к меню ↑

Принцип работы

После того, как разобрались с устройством, следует подробно рассмотреть как индукционный котел выполняет обогрев частного дома. Работа котла осуществляется по принципу индукционной плиты, за счет использования индуктивной катушки, которая инициирует создание переменного магнитного поля.

Схема работы индукционного котла

Система металлических трубок, представляющих собой своеобразный лабиринт, практически без потерь передает тепло от перемагниченного нагревателя непосредственно к жидкому теплоносителю.

Обогрев дома происходит вследствие изменения в устройстве силы магнитного поля, на которое, в свою очередь, влияет сила тока. Магнитное поле замыкается внутри слоев обмотки и его напряженность напрямую зависит от того количества витков, которым обмотка охватывает катушку.

Как только внутрь катушки помещается металлический предмет (в нашем случае – сердечник) – внутри катушки появляются вихревые токи, которые еще называют токи Фуко. Они воздействуют на электрическое сопротивление металла, вследствие чего происходит нагрев поверхности системы трубок.

Эффект нагрева может изменяться в зависимости от величины напряженности магнитного поля, а также зависит от типа катушки и свойств материала, из которого она изготовлена.

Теплоноситель (наиболее часто используется вода) поступает в патрубок, что размещен в нижней части котла, и поднимается по зазору между стенками котла и его внешней трубой, нагреваясь при этом процессе. Оттуда вода попадает в сердечник, а уже через него – непосредственно в отопительные устройства, что обеспечивают обогрев дома.

к меню ↑

Достоинства и недостатки

Индукционный нагреватель имеет массу достоинств и положительные отзывы перед остальными типами котлов, позволяющие производить обогрев дома практически без потерь тепла.

Модель системы отопления с индукционным котлом

Вот лишь немногие из них:

возможность работы от сетей разного типа тока, как переменного, так и постоянного, используя низкое напряжение;
нагреватель имеет долгий срок службы, элементы, нуждающиеся в регулярной замене – отсутствуют;
использует несложную технологию, подобную той, по которой работают индукционные плиты;
котел представляет собой монолитное и герметичное устройство, что существенно уменьшает возможность протечки;
конструкция и технология работы гарантирует отсутствие накипи;
имеет второй класс электро- и пожаробезопасности, кроме того в конструкции не предусмотрен дымоход, что уменьшает габариты изделия;
отзывы подтверждают: в большинстве случаев, на сердечник дается гарантия на 25 лет от производителя;
не только вода, как теплоноситель. Вместо неё с не меньшим успехом могут быть использованы: масло, антифриз. При этом мягкие требования, применяемые к теплоносителям, позволяют отбирать сырье даже низкого качества;
отзывы экспертов положительно характеризуют автоматическую систему управления котлами, которая экономно расходует электроэнергию на эксплуатацию, что бесспорно приоритетно для среднестатистического потребителя;
монтаж можно с легкостью выполнить дома своими руками.

Но никуда и без недостатков:

устройство, невзирая на все ухищрения для уменьшения массы, остается всё-таки довольно тяжелым. При d=12 сантиметров, а h=45 сантиметров, масса котла может достигать 23 килограмм;
качество определяет цену – сегодня это один из самых дорогих видов котлов;
такой агрегат можно установить лишь в закрытую систему отопления.

Индукционный агрегат один из самых дорогих видов котлов

к меню ↑

Изготовление индукционного котла своими руками

Есть много вариантов, положительные отзывы, простых и сложных конфигураций, как изготовить индукционный котел своими руками. Мы остановимся на простейшем из них, доступном каждому. Для этого используют обрезок пластиковой трубы диаметром в 5 миллиметров.

Сперва, трубу нужно заполнить нарезанной проволокой из нержавеющей стали d=7 миллиметров, кусочками примерно по 5 миллиметров длиной.
Эти обрезки следует засыпать в трубу доверху, с легкой утрамбовкой.
По обе стороны трубы своими руками устанавливается сетка, для того, чтобы кусочки проволоки не выскочили из трубы при работе аппарата.
Затем, поверх пластиковой трубы необходимо намотать спиралью эмалированную проволоку из меди. Это действие следует выполнить равномерно по всей длине трубы.
Осталось лишь подключить ваш котел, изготовленный своими руками, в систему отопления. Для этого вырезается прямоугольный участок трубы и в отверстие вставляется агрегат.
Оставшиеся кончики медной проволоки подключаются к инвертору с высокой частотой, который продается в любом магазине строительной направленности.

к меню ↑

Индукционный котел, сделанный своими руками (видео)

Портал об отоплении » Электрическое отопление

stroypotencial.ru