Как организовать индукционное отопление

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.