Вихревой индукционный котел

Индукционные котлы ВИН Альтернативная энергия

Завод Теплового Оборудования «Альтернативная энергия» рада представить Вам индукционные котлы ВИН, аналогов которым нет среди отечественных и котлов и во всем мире. Наши индукционные котлы отличаются высоким КПД, что позволяет заметно экономить электричество. В предлагаемых нами системах не образовывается накипь за счет индукции. Принцип работы индукционных котлов ВИН, представленных у нас, основан на явлении электромагнитной индукции. Установка индукционного нагрева обладает конструкцией, сходной с трансформатором, который состоит из двух контуров.Конструкция:Первичный контур представляет собой магнитную систему, вторичный контур – теплообменное устройство или тепловыделяющий элемент. Под действием переменного магнитного поля, которое создается магнитной системой, в металле теплообменного устройства индуцируются токи, вызывающие его нагрев. Тепло от нагретых поверхностей теплообменного устройства идет в нагреваемую среду.

Вот основные достоинства индукционных котлов ВИН, предлагаемых нами:Принципиальное отсутствие элементов нагревания, что исключает возможность выхода из строя самого индукционного котла.Полное отсутствие разъёмных соединений в конструкции, благодаря чему исключается вероятность возникновения течи.отсутствие образования накипи.Высочайшая электробезопасность и пожаробезопасность.Возможность изготовления индукционного котла ВИН на любые температурные параметры до +130 гр., на давление до 10 Атмосфер, что очень важно для технологических применений.Возможность работы индукционного котла ВИН практически с любыми типами теплоносителей.Вихревой индукционный нагреватель ВИНВихревой индукционный нагреватель ВИН представляет собой очень надежный и простой нагреватель жидкости, который может работать без замены элементов на протяжении десятков лет, что очень выгодно для индивидуальных систем отопления. Индукционный котел ВИН работает за счет индукционной катушки

В системе лабиринтов создается переменное магнитное поле, в котором метал за счет перемагничивания нагревается и нагревает теплоноситель. При этом используется переменный ток 50 Гц.

Вихревой индукционный нагреватель ВИН экономичнее ТЭНовых на от 30 до 50 %. Экономичность индукционных котлов ВИН проверена практикой монтажа и эксплуатации на протяжение более 6 лет. Экономичность и надежность обеспечивается более простой и прочной конструкцией.
ТЭНовом котле сначала нагреваются ТЭНы, а уже после этого ТЭНы своей поверхностью отдают тепло жидкости. В Вихревом индукционном нагревателе ВИН роль нагревателя выполняет сама конструкция. В процессе пропускании тока, жидкость греется всем объемом металлической конструкции, который находится в котле. Применяя индукционный нагрев можно снизить объем котла в несколько раз по сравнению с ТЭНовым этой же мощности. Мощность индукционного котла отопления зависит от температуры, втекающей в него жидкости, и может выбираться автоматикой, в зависимости от изменения погодных условий.

Экономичность в работе индукционных котлов ВИН достигается за счет:Меньшей инерции нагрева.Использования современной автоматики;Прочность и долговечность обеспечивается применением современных материалов и простотой конструкции.Для достижения хороших показателей в экономичности применения индукционных котлов ВИН отопления необходимо:хорошая теплоизоляция помещений;правильное построение отопительной системы;правильный выбор комплект автоматики, которая может быть как электронной, так и механической «ВИН». Механическая автоматика содержит надежные, однако, примитивные управляющие устройства. Единственный плюс механической автоматики — небольшая цена. Механическая автоматика обычно применяется для отопления любых производственных помещений. Плюсы данной автоматики в том: дешевизна, возможность заменить любой комплектующий элемент при его выходе их строя.

Мы осуществляем:проектирование;продажу котлов отопления;установку;наладочные работы систем тепло- и водоснабжения на объектах недвижимости;сервисное и гарантийное обслуживание оборудования.

Наша основная задача — это помочь своим заказчикам получить представление о комплектации оборудования, которое будет установлено; стоимости и сроках установки отопительной системы и водоснабжения.

Для окончательного определения в выборе индукционного котла ВИН и системы отопления нам потребуется встреча с Вами или с Вашим представителем, чтобы смоделировать систему и предоставить Вам предварительное коммерческое предложение по срокам работ и их стоимости.

Монтаж системы отопления

Перед тем, как начинать установку инверторной отопительной системы в здании, необходимо определить, какое именно оборудование для этого понадобится. Мощность изделия выбирают в зависимости от площади отапливаемых помещений с учетом теплопотерь и небольшого запаса.

Ориентировочно считается, что 1 кВт производительности нагревательного оборудования достаточно для обеспечения нормальных микроклиматических условий на территории 8–10 кв. м.

Особенности в зависимости от типа оборудования

По рассчитанной мощности котла выбирают вид необходимой для его подключения электросети, которая может быть одно- и трехфазной. Первая подходит для оборудования мощностью до 10–12 кВт, чаще всего применяющегося для отопления дач или небольших частных домов. Трехфазная рассчитана на инверторные устройства производительностью выше 6 кВт.

При этом котлы мощностью от 6 до 12 кВт могут подключаться к сети с напряжением и 220, и 380 Вольт. Такое оборудование разрешается использовать без создания дополнительного контура.

Кроме того, выбирая инверторный котел для производственных помещений большого размера, предпочитают промышленное оборудование, имеющее увеличенные габариты, большие теплообменники и сложную систему преобразования тока. В то время как для домашнего использования понадобится бытовая модель, сравнительно компактная и дешевая.

Что учесть при установке?

Использование котлов инверторного типа позволяется и в самотечных, и в напорных системах отопления. С учетом того, что скорость нагрева теплоносителя большая, рекомендуется устанавливать в системе устройство для дозирования подачи воды из устройства в общую систему труб. Таким образом снижается потребность в новой нагретой жидкости и увеличивается эффективность прибора.

Перед началом монтажа стоит выяснить, достаточно ли будет параметров существующей электропроводки для работы нового оборудования. При необходимости провода заменяют другими, с большим сечением. Если же необходима трехфазная сеть, прокладываются дополнительные кабели отдельно от общей сети электроснабжения. Кроме того, для оборудования необходим специальный защитный блок, автоматически отключающий питание при резких перепадах напряжения в сети.

Устраивая инверторное отопление, следует не забыть:

предусмотреть монтаж в системе специального воздуховыпускного клапана;
об установке расширительного бака, необходимого для компенсации теплового расширения жидкости, а также циркуляционного насоса (если, конечно, система не является безнапорной);
о расположении котла на определенном расстоянии от предметов мебели и других вещей;
заземлить оборудование.

Также рекомендуется укомплектовать котел таким устройством для дистанционного управления, как электронный программатор или даже GSM-модуль. С их помощью можно обеспечить достаточно удобное отопление, например, загородного дома, посещаемого не ежедневно, а только на выходных.

Устройство печи

Основной составляющей в комбинированной системе отопления является теплообменник, по-другому он называется «регистр» или «змеевик». Теплоноситель циркулирует по регистру, который устанавливается в топливнике, а к нему подсоединяется система отопления.

Змеевик должен как можно сильнее накалять теплоноситель и не мешать его равномерной циркуляции.

Изготовление теплообменника происходит либо из стальной трубы, либо из листовой стали. Последний наиболее широко распространен ввиду того, что он довольно прост в изготовлении и обработке. Также его очень легко очищать после сгорания топлива.

Однако существует один минус – стальные теплообменники имеют небольшую площадь нагрева. Поэтому для больших помещений наиболее эффективной будет установка регистра из металлической трубы.

Устройство водяной печи

Как собрать индукционный нагреватель своими руками

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!).

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

Как сделать теплогенератор своими руками

Вихревые теплогенераторы – это очень сложные приспособления, на практике можно сделать автоматический ВТГ Потапова, схема которой подходит как для дома, так и для промышленных работ.

Так появился механический теплогенератор Потапова (КПД 93%), схема которого приведена на рисунке. Несмотря на то, что первым патент получил Николай Петраков, именно устройство Потапова пользуется особым успехом у домашних мастеров.

На данной схеме изображена конструкция вихрегенератора. Патрубок смешения 1 присоединен к напорному насосу фланцем, который в свою очередь подает жидкость с давлением от 4 до 6 атмосфер. Когда вода попадает в коллектор, на чертеже 2,образовывается вихрь, и она подается в специальную вихревую трубу (3), которая сконструирована так, что длина в 10 раз больше, чем диаметр. Вихрь воды передвигается по спиральной трубе у стенок к горячему патрубку. Этот конец заканчивается донышком 4, в центре которого есть специальное отверстие для выхода горячей воды.

Чтобы контролировать поток, перед донышком расположено специальное тормозящее приспособление, или выпрямитель потока воды 5, он представляет собой несколько рядов пластин, которые приварены к втулке по центру. Втулка соосна тубе 3. В тот момент, когда вода движется по трубе к выпрямителю по стенкам, в осевом участке образовывается противоточное течение. Здесь вода движется по направлению к штуцеру 6, который врезан в стенку улитки и трубе подачи жидкости. Здесь производитель установил еще один дисковый выпрямитель потока 7, чтобы контролировать течение холодной воды. Если из жидкости выходит тепло, то его направляет по специальному байпасу 8 к горячему концу 9, где вода смешивается с нагретой при помощи смесителя 5.

Непосредственно из патрубка горячей воды жидкость поступает в радиаторы, после чего делая «круг», возвращается к теплоносителю для повторного нагрева. Далее источник нагревает жидкость, насос повторяет круг.

По такой теории даже существуют модификации теплогенератора для серийного производства низкого давления. К сожалению, проекты хороши только на бумаге, реально их мало кто использует, особенно, если учитывать, что расчет осуществляется при помощи теоремы Вириала, которая обязана учитывать энергию Солнца (непостоянную величину), и центробежную силу в трубе.

Формула представляет собой следующее:

Епот = – 2 Екин

Где Екин =mV2/2 – это кинетическое движения Солнца;

Масса планеты – m, кг.

Бытовой теплогенератор вихревого типа для воды Потапова может иметь следующие технические характеристики:

Принцип действия

Существуют различные объяснения причин возникновения вихревого эффекта вращения при полном отсутствии движения и магнитных полей.

В данном случае, газ выступает телом вращения, за счет быстрого перемещения внутри устройства. Такой принцип работы отличается от общепринятого стандарта, где отдельно идет холодный и горячий воздух, т.к. при совмещении потоков согласно законам физики образуется разное давление, которое в нашем случае вызывает вихревое движение газов.

Благодаря наличию центробежной силы, температура воздуха на выходе намного больше температуры её на входе, это позволяет использовать устройства, как для получения тепла, так и для эффективного охлаждения.

Существует еще одна теория принципа работы теплогенератора, за счет того, что оба вихря вращаются с одинаковой угловой скоростью и направлением, внутренний вихревой угол теряет свой угловой момент. Уменьшение момента передается кинетической энергии к внешнему вихрю, в результате чего образуются отрывные течения горячего и холодного газа. Такой принцип работы является полным аналогом эффекта Пельтье, в котором устройство использует электрическую энергию давления (напряжения) для перемещения тепла к одной стороне перехода разнородных металлов, в результате чего другая сторона охлаждается и потребляемая энергия возвращается к источнику.

Достоинства вихревого теплогенератора
:

Обеспечивает значительную (до 200 º С) разность температур между «холодным» и «горячим» газом, работает даже при низком входном давлении;
Работает с эффективностью до 92%, не нуждается в принудительном охлаждении;
Преобразует весь поток на входе в один охлаждающий. Благодаря чему практически исключена вероятность перегрева систем отопления
Используется энергия, вырабатываемая в вихревой трубки единым потоком, что способствует эффективному нагреву природного газа при минимальных теплопотерях;
Обеспечивает эффективное разделение вихревой температуры входного газа при атмосферном давлении и выходного газа при отрицательном давлении.

Такое альтернативное отопление при практически нулевой затрате вольт отлично нагревает помещение от 100 квадратных метров (в зависимости от модификации). Главные минусы
: это высокая стоимость и редкое применение на практике.

Инверторное отопление дома, что и как работает

На фоне многих видов отопительных систем ярким пятном выделяются инверторные отопительные котлы, которые отличаются довольно большим количеством параметров. Инверторное отопление относится к категории устройств, использующих для обогрева дома электроэнергию.

Как правило, большая часть электрических отопительных конструкций расходует довольно большое количество энергии, поэтому производители бросают все усилия на увеличение КПД этих систем. В данной статье будет рассмотрен принцип действия и особенности инверторного отопления.

Преимущества и недостатки инверторного отопления

Список различий довольно внушителен:

В конструкции инверторных котлов отсутствуют подвижные детали и механизмы, поэтому износоустойчивость таких устройств выше. Таким образом, срок службы инверторных котлов значительно выше аналогичных устройств другого типа и обычно составляет не менее 10 лет. Инверторные котлы имеют довольно простую конструкцию, и при необходимости его можно собрать самостоятельно. Теплоноситель в инверторных котлах нагревается гораздо быстрее, чем в любой другой отопительной системе. Причина проста: в инверторных устройствах отсутствует привычный теплообменник, поэтому вся тепловая энергия идет на нагрев теплоносителя. Почти каждый инверторный котел может работать с любым видом теплоносителя, поскольку в непосредственный контакт рабочие элементы котла с теплоносителем не вступают. Теплоноситель может оказывать влияние только на характеристики и показатели отопительной системы, но котел будет работать в штатном режиме. Инверторные котлы стоят довольно дорого: если сравнивать с обычной бытовой техникой, то инверторный котел будет стоить как минимум в 2-3 раза больше. Бытовые инверторные котлы имеют большой вес, но габариты таких устройств компенсируют этот недостаток. К тому же, удачная форма позволяет расположить такую конструкцию практически в любом месте. Регулировка котла осуществляется при помощи сложных электронных систем, которые будут обеспечивать беспрерывную работу и контроль параметров котла. Таким образом, несмотря на простоту сборки самого котла, для самостоятельного создания контролирующих элементов придется изучить электронику. Установка электронных систем является обязательной, иначе оборудование может получить повреждения и выйти из строя. Инверторные отопительные приборы не создают шума и относятся к пожаробезопасным устройствам: при работе не используется топливо, из-за которого может произойти воспламенение, и отсутствуют подвижные элементы. Такие системы экологически чисты: поскольку топливо не применяется, то нет и выбросов в окружающую среду, ведь продукты сгорания отсутствуют.

Автономные источники питания

Инверторное отопление является отличным решением для обогрева дома. Стоимость приобретения и установки такой конструкции обычно довольно высока, но в долгосрочной перспективе эти затраты компенсируются за счет хороших показателей такой системы.

Индукционный котел применяется для

— обогрев жилых помещений;
— обогрев административных и промышленных корпусов и сооружений;
— обогрев конструкций с особыми предписаниями по безопасности и экологии;
-резервация источников теплоснабжения;
— применение в системе горячего водоснабжения;
— коррекция процесса теплообеспечения при эксплуатации нестабильного возобновляемого источника энергии и низкосортного местного топлива;
— подключение к системам с комбинированным (бивалентным) отоплением;
-подключение к системе отопления с дистанционным управлением;
— использование в системах технологического нагрева с применением промежуточного жидкого теплоносителя (до 115°С) как в проточных системах, так и с камерным реактором.

Кавитационный нагреватель и его типы

Нагреватель, работающий с кавитацией, может быть нескольких типов. Чтобы понять, какой генератор вам нужен, следует разобраться в его типажах.

Виды кавитационного нагревателя:

Роторный
– самый популярный из них это аппарат Григгса, работающий с помощью центробежного насоса ротационного действия. Внешне он выглядит как диск с отверстиями без выхода. Одно такое отверстие носит название: ячейка Григгса. Параметры этих ячеек и их число зависят от типа генератора и частоты вращения привода. Нагрев воды происходит между статором и ротором посредством быстрого ее движения по поверхности диска.
Статический
– он не имеет никаких вращающихся элементов, а кавитацию создают специальные сопла (элементы Лаваля). Насос нагнетает давление воды, что проводит к ее быстрому движению и нагреву. Выходные отверстия сопел более узкие, чем предыдущие и жидкость начинает двигаться еще быстрее. Из-за быстрого расширения воды и получается кавитация, дающая в итоге тепло.

Правда, статический нагреватель меньше изнашивается из-за отсутствия вращающихся элементов. Использовать аппарат можно до 5 лет, а если выйдет из строя сопло – его с легкостью можно заменить, затрачивая на это куда меньше средств, чем на теплогенератор в роторном кавитаторе.

Схема работы индукционного нагревателя

Нагреватель индукторного типа содержит следующие элементы.

Генератор тока. Благодаря данному модулю переменный ток бытовой электросети преобразуется в высокочастотный.
Индуктор. Изготавливается из медной проволоки, скрученной в виде катушки, для образования магнитного поля.
Нагревательный элемент. Представляет собой металлическую трубу, размещенную внутри индуктора.

Все перечисленные элементы, взаимодействуя между собой, работают по следующему принципу. Выработанный генератором высокочастотный ток поступает на катушку индуктора, изготовленную из медного проводника. Ток высокой частоты преобразуется индуктором в электромагнитное поле. Далее, металлическая труба, находящаяся внутри индуктора, разогревается благодаря воздействию на нее вихревых потоков, возникающих в катушке. Теплоноситель (вода), проходящий через нагреватель, забирает тепловую энергию и переносит ее в отопительную систему. Также теплоноситель выступает в роли охладителя нагревательного элемента, что продляет “жизнь” отопительному котлу.

Ниже предоставлена электрическая схема индукционного нагревателя.

На следующем фото показано, как работает индукционный нагреватель металла.

Технические характеристики тепловых установок УТВ на базе вихревых индукционных нагревателей ВИН

предназначены для использования в автономных системах отопления
и горячего водоснабжения жилых и производственных объектов. Максимальная рабочая
температура теплоносителя 95°С.
Нагреватель снабжается системой автоматического контроля и управления.
Отсутствие ТЭНов позволяет сделать отопление очень эффективным, надежным и
безопасным.

МодельУТВ	Мощность, кВт	Тепло- производительность, Ккал/ч	Обогр. объем помещения, куб.м.	Напряжение, 220 – 380 Вольт 50-60 Гц.	Диаметр, вход- выход, мм	Габариты	Масса, кг
УТВ-3	3	2 527	90 — 140	220	20
УТВ-5	5	4 210	180 — 240	220	20
УТВ-7	7	5 900	270 — 340	220/380	20
УТВ-10	10	8 430	400 — 480	380	20
УТВ-15	15	12 640	550 — 700	380	25
УТВ-20	20	16 850	800 — 960	380	25
УТВ-25	25	21 070	900 — 1100	380	25
УТВ-30	30	25 280	1200 — 1400	380	25
УТВ-35	35	29 490	1300 — 1600	380	25
УТВ-40	40	33 700	1600 — 1900	380	40
УТВ-50	50	42 140	1800 — 2100	380	40
УТВ-60	60	50 560	2300 — 2700	380	40
УТВ-100	100	84 280	3500 — 4100	380	50
УТВ-120	120	101 120	4500 — 5300	380	50
УТВ-250	250	210 700	8500 — 10000	380	50

Свойства УТВ:

Долговечность (срок службы энергетического элемента ВИН свыше 30 лет);
Электробезопасность (2-й класс электробезопасности);
Пожаробезопасность (отсутствие высокотемпературных соединений и уплотнений);
КПД=99%;
Частота тока 50 Гц;
Установки УТВ не образуют отложений;
Возможность использования различных жидких теплоносителей (вода, антифриз,
масло и т.д.);
Неприхотливость в эксплуатации.

Сравнение индукционного и ТЭНового котла

1: Индукционный котел- производителями заявлено более 30 лет без особого обслуживания (100000 часов).

Возникает вопрос- а откуда данные если это новинка, только недавно появившаяся на рынке?

2: ТЭНовый котел за 4 года эксплуатации теряет 40% мощности, а индукционный- не теряет нисколько.

Это что же получается- из 9- киловаттного котла через 4 года остается только 3,6 кВт?

Например устанавливал один электрокотел- никакой потери мощности вот уже более 7 лет не наблюдаю, тэны не менял и вообще забыл про них, прекрасно греет.

3: Температура разогрева спирали ТЭНа – 750°C, что характеризует его пожароопасность.

Каким образом ТЭНа, находящаяся внутри железной трубы может угрожать пожаром?

Да, я согласен, греется очень сильно. Но каким образом это влияет на пожароопасность- ума не приложу…

Разве что вытащить ТЭНу, положить ее на деревянный пол и подать напряжение- больше нимкак не получится.

4: Большое количество уплотнительных соединений (ТЭНы, фланцы), необходимость постоянного контроля.Какие соединения и фланцы?

Давно уже люди не научились по нормальному сами электрокотлы делать- просто и надежно.

В той конструкции что я применяю- всего одна большая гайка, куда вкручивается одно/трехфазный ТЭН- ВСЕ.

Нет больше никаких фланцев и уплотнительных соединений. Есть только подходящие трубы отопления так же как и в случае с индукционным котлом.

5: Большое количество электрических контактов (выводы ТЭНов), находящихся в зоне действия высокой температуры, требуется постоянное поддержание хорошего электрического контакта (подтяжка и т.д.), что усложняет конструкцию.

Очень интересно… А что- на трехфазный индукционный котел идет меньше проводов? Да нет, столько же.

Три фазы- три катушки в индукционном котле, у каждой катушки по два вывода, итого- шесть контактных соединений. И тоже требуется “поддержание хорошего электрического контакта…”

Из моей практики кстати- с этим никаких проблем не возникает. Используйте главное медный провод нужного сечения и при подключении хорошо протяните контакт.

6: “из-за высокой ваттной нагрузки на поверхности ТЭНа происходит интенсивное отложение накипи и засорение котла и системы шламом, осыпавшимся с ТЭНов”.

Кто не понял что такое высокая ваттная нагрузка- посмотрите как греется вода в электрическом чайнике, это она и есть.

Только электрокотел то надо правильно выбирать.

Элементарное включение двух ТЭН последовательно на 380- и нет никакой ваттной нагрузки.

К тому же сейчас практически всегда электрокотел делают с циркуляционным насосом и вода вполне успевает отводить тепло от ТЭНы.

К тому же эта проблема актуальна только для очень мощных и коротких ТЭН. Если ТЭНу выбрать правильно- никакой проблемы с ваттной нагрузкой не будет.

По поводу засорения котла и отложения накипи- не все так страшно. Это же не проточный водонагреватель и отопление- это закрытая система. Конечно, за период работы небольшой налет на ТЭН образуется, но именно небольшой и именно налет, а не корка накипи.

И это почти никак не влияет на эффективность работы ТЭН.

Стандартное устройство теплогенератора и принцип его работы

Процесс кавитации выражается в образовании пузырьков пара в жидкости, впоследствии чего давление медленно понижается при большой скорости потока.

Из-за чего может происходить парообразование:

Возникновением акустики, вызванной звуком;
Излучением лазерного импульса.

Закрытые воздушные области перемешиваются с водой и уходят в место с большим давлением, где хлопаются с излучением ударной волны.

Принцип работы кавитационного аппарата:

Струя воды движется через кавитатор, где насос создает водяное давление, попадающее в рабочую камеру;
В камерах жидкость увеличивает скорость и давление с помощью различных трубочек разных размеров;
В центре камеры потоки смешиваются, и появляется кавитация;
При этом полости пара остаются маленькими и не взаимодействуют с электродами;
Жидкость движется к противоположному концу камеры, откуда возвращается назад для следующего использования;
Нагрев происходит благодаря движению и расширению воды на выходе из сопла.

Так работает вихревой кавитационный нагреватель. Его устройство простое, но позволяет быстро и эффективно обогреть помещение.

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.

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.

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

Стоимость индукционного котла

Как вам такая цифра: индукционный котел мощностью 7 кВт – 30- 40 тыс.рублей в зависимости от производителя.

Трехфазная 9-киловаттная ТЭНа стОит максимум 1000 руб. Даже если вы будете ее раз в год менять (что маловероятно- на самом деле гораздо реже) то этих денег хватит на 40 лет.

Себестоимость самодельного электрокотла даже если учитывать современную цифровую автоматику- не превысит 10 тыс. руб.

Сами посчитайте: ТЭНа- ну пусть 1000 руб.; цифровой электронный блок автоматики- за 3000 можно хороший взять; на пуско-защитную аппаратуру еще 1000 уйдет,

остается 5000- на них надо купить обрезок железной трубы диаметром 100-120 мм и отводы для подсоединения труб отопления, сколько это точно стОит я не знаю, можно и из металолома сделать- вообще даром, плюс услуги сварщика- вот вам в себестоимость электрокотла.

30 тысяч рублей очень приличная сумма, за это вы получаете электронагреватель у которого преимущество в том, что из-за сильной вибрации внутри него НЕ образуется накипь, и еще одно- не нужно время на разогрев нагревательного элемента- нагрев начинается моментально.

Вывод такой: у индукционных котлов по моему мнению нет таких уж явных преимуществ, что бы отдавать за них такие деньги. Лично я буду для себя делать электрокотел на тэнах.

Но это только мое мнение, не более того, а пользоваться или нет индукционными нагревателями у себя дома- решать конечно же вам самим, уважаемые читатели моего сайта.

Расскажите и вы- знакомы ли вы с применением индукционных котлов для отопления дома?

Обзор цен

Несмотря на относительную простоту, чаще проще купить вихревые кавитационные теплогенераторы, чем самостоятельно собрать самодельный прибор. Продажа генераторов нового поколения осуществляется во многих крупных городах России, Украины, Беларуси и Казахстана.

Рассмотрим прайс-лист из открытых источников (мини-приборы будут дешевле), сколько стоит генератор Мустафаева, Болотова и Потапова:

Наиболее низкая цена на теплогенератор вихревой энергии марки Акойл, Вита, Гравитон, Муст, Евроальянс, Юсмар, НТК, в Ижевске, к примеру, около 700 000 рублей. При покупке обязательно проверяйте паспорт прибора и сертификаты качества.

Редко какой хозяин не пытается сэкономить на отоплении или потреблении еще каких-либо благ, которые с каждым годом становятся все дороже и дороже. Чтобы сделать экономной отопительную систему жилого или производственного помещения, многие люди прибегают к помощи различных схем и методам получения тепловой энергии. Один из аппаратов, подходящий под эти цели – кавитационный теплогенератор.

Как изготовить

Для создания самодельного генератора тепла понадобится шлифовальная машинка, электродрель, а также сварочный аппарат.

Процесс будет происходить следующим образом:

Сначала нужно отрезать кусок достаточно толстой трубы, общим диаметром 10 см, а длиной не более 65 см. После этого на ней нужно сделать внешнюю проточку в 2 см и нарезать резьбу.
Теперь из точно такой же трубы необходимо сделать несколько колец, длиной по 5 см, после чего нарезается внутренняя резьба, но только с одной её стороны (то есть полукольца) на каждой.
Далее нужно взять лист металла толщиной, аналогичной с толщиной трубы. Сделайте из него крышки. Их нужно приварить к кольцам с той стороны, где у них нет резьбы.
Теперь нужно сделать в них центральные отверстия. В первой оно должно соответствовать диаметру жиклера, а во второй диаметру патрубка. При этом, с внутренней стороны той крышки, которая будет использоваться с жиклером, нужно сделать, используя сверло, фаску. В итоге должна выйти форсунка.
Теперь подключаем ко всей этой системе теплогенератор. Отверстие насоса, откуда вода подается под давлением, нужно присоединить к патрубку, находящемуся возле форсунки. Второй патрубок соедините со входом уже в саму отопительную систему. А вот выход из последней подключите ко входу насоса.

Таким образом, под давлением, создаваемым насосом, теплоноситель в виде воды начнет проходить через форсунку. За счет постоянного движения теплоносителя внутри этой камеры он и будет нагреваться. После этого она попадает уже непосредственно в систему отопления. А чтобы была возможность регулировать получаемую температуру, нужно за патрубком установить шаровой кран.

Изменение температуры будет происходить при изменении его положения, если он будет меньше пропускать воды (будет находиться в полузакрытом положении). Вода будет дольше находиться и двигаться внутри корпуса, за счет чего её температура увеличится. Именно таким образом и работает подобный водонагреватель.

Смотрите видео, в котором даются практические советы по изготовлению вихревого теплогенератора своими руками:

Для отопления частного дома и квартиры, часто используются автономные генераторы. Предлагаем рассмотреть, что такое индукционный вихревой теплогенератор, его принцип работы, как сделать устройство своими руками, а также чертежи приборов.

Источник: vse-otoplenie.ru

Что такое индукционный котел

Рассматривая приборы для обогрева, работающие от электрической энергии, прежде всего стоит обратить внимание на нагреватель . Например, в инфракрасных обогревающих установках в качестве излучателя тепла могут выступать галогеновые, карбоновые или кварцевые лампы, непосредственно обогревающие помещение.

Если система или отопительный контур — закрытого типа, то в качестве электрического нагревательного элемента чаще всего устанавливается ТЭН (трубчатый электронагреватель). Индукционные приборы отличаются от остальных тем, что составная часть устройства, непосредственно генерирующая тепло, не включается в электрическую цепь.

Устройство

Схематично индукционный источник тепла можно представить как кусок трубы из диэлектрика со стальным сердечником внутри, поверх которого располагается многовитковая цилиндрическая катушка (индуктор). Для того чтобы устройство работало и генерировало тепло, индуктор подключается к сети переменного тока.

В систему или отопительный контур индукционные приборы устанавливаются так же, как и остальные электрокотлы.

Принцип работы

Принцип индукционного нагрева довольно прост и известен каждому из школьного курса физики. При прохождении переменного электрического тока через индуктор, вокруг катушки образуется электрическое поле.

Под его воздействием на поверхности ферромагнитного сердечника возникают вихревые токи Фуко. Они разогревают металлический сердечник, который отдает тепло окружающему его теплоносителю за счет теплопроводности материалов. Когда теплогенератор интегрирован в отопительный комплекс, его включение и отключение производится блоком управления при достижении необходимой температуры теплоносящей жидкости.

Преимущества

Зачастую маркетологи представляют свои индукционные приборы как устройства, работающие на новых принципах и с применением инновационных технологий. Это утверждение — довольно спорное, если учесть, что в индукционных печах сталь и другие металлы промышленным способом успешно плавят со второй половины 20-го века.

В качестве основного довода для использования индукционных установок фирмы-производители указывают их способность экономить до 20-30% электрической энергии по сравнению с ТЭНовыми агрегатами. Это утверждение у специалистов вызывает некоторый скепсис. Известно, что любой электронагреватель при условии, что он не выполняет механическую работу, преобразует 100% электроэнергии в тепло. По незыблемому закону сохранения энергии, чтобы получить 1 кВт тепла, необходимо потратить 1 кВт электричества.

В данном случае потери могут быть лишь на нагреве медного провода индуктора и на рассеивании тепла вокруг прибора. Если весь комплекс смонтирован в помещении, то тепло естественным образом идет на его обогрев, а не вылетает в дымоход. В сравнении с твердотопливными установками индукционное техническое оснащение явно выигрывает по эффективности использования источника энергии.

Ферромагнитный сердечник даже если и разрушается от коррозии и нагрева, то очень медленно.

Пробой медного провода катушки случается редко, и то скорее по причине выхода из строя автоматики. Главным фактором, определяющим срок службы индукционного агрегата, является качество транзисторов, используемых в блоке управления. Если детали электрической и электронной части высококачественные, то вся система способна безаварийно отслужить 10 и более лет.

Практически полное отсутствие шума и компактные размеры такого вида систем в полной мере отвечают требованиям в частном строительстве. Если работа котла основывается только на естественной циркуляции конвекционных потоков, то при отсутствии акустических колебаний его можно комфортно эксплуатировать даже рядом со спальней. Если требуется принудительная циркуляция теплоносителя, проблема легко устраняется установкой бесшумного циркуляционного насоса.

Недостатки

Главным недостатком индукционных агрегатов по сравнению с ТЭНовыми аналогами остается практически вдвое большая цена .

При выборе электронагревательного оснащения домовладельцы в первую очередь обращают внимание на его стоимость. По этому критерию индукционные системы пока серьезно проигрывают другим видам теплогенераторов. От покупки, невзирая на рекламу, удерживают и большие затраты на предполагаемый ремонт, который произвести своими руками довольно сложно.

В чем эффективность

До сих специалисты спорят об увеличенной эффективности индукционных контуров отопления. Учитывая, что для выработки тепла они используют электроэнергию, их обычно сравнивают с ТЭНовыми аналогами. В закрытом контуре, в отличие от системы горячего водоснабжения, большого количества накипи на ТЭНе и на стальном сердечнике нет.

По мнению мастеров-установщиков, более высокая эффективность индукционных систем является лишь маркетинговым ходом производителей и ничего общего с реальностью не имеет.

Виды индукционных агрегатов

При проектировании и производстве оборудования, в котором используется мощное электромагнитное поле, производители обязательно учитывают минимизацию его негативного воздействия на людей и окружающую среду. С целью обеспечения технологической и эксплуатационной безопасности при изготовлении устройств такого класса используются высококачественные марки стали, надежные электроцепи и автоматика.

SAV

SAV — это отечественное оборудование от научно-производственной компании «ИНЭРА». В настоящее время компанией предлагается несколько линеек оборудования. В серию индукционных котлов «Готовые решения» входят аппараты мощностью от 2,5 до 7 кВт. Они лучше всего подходят под установку в частных домах или коттеджах, так как для питания требуется однофазная бытовая сеть 220В-50Гц.

Самая маломощная модель серии PROF SAV 2,5 предназначена для обогрева помещений площадью от 80 до 100 м2. Котел PROF SAV 7 рассчитан на обогрев дома площадью от 200 до 300 м2. При рекомендуемой производителем цене в 35500 руб на модель мощностью 2,5 кВт оборудование является отличной альтернативой агрегатов на ТЭНах и других видах топлива.

Отличительной особенностью теплогенераторов SAV PROF является богатая комплектация, в которую входят надежный циркуляционный насос Wilo Star — RS 254, пусковое реле, терморегулятор, датчик протока и другие детали, необходимые для корректной работы приборы.

ВИН

Держателем бренда ВИН (Вихревой индукционный нагреватель) является компания «Альтернативная энергия». В модельный ряд продукции предприятия входят агрегаты мощностью от 3-х до 80-ти киловатт. Модели с потребляемой мощностью более 7 кВт выпускаются только в трехфазном исполнении.

Цена агрегата ВИН-3 в базовой комплектации составляет 35000 руб. Стоимость ВИН-3 VIP с улучшенными характеристиками и расширенной комплектацией начинается от 50000 руб. В комплекте с котлом ВИН-3 VIP поставляется циркуляционный насос UPS-2560, терморегулятор с недельным программатором, датчик потока и группа безопасности.

Аппараты ВИН устанавливаются в частных домах как в качестве основного, так и резервного источника тепла. Например, мощности ВИН-15 в трехфазном исполнении вполне достаточно для обогрева дома 250 м2 при включении на 10-15 часов в сутки.

Обзор производителей и цен

На рынках России и стран СНГ практически не встречаются бытовые индукционные устройства от западных производителей.

Стоимость индукционного оборудования во многом определяется его комплектацией. Учитывая конкуренцию, фирмы-изготовители стараются удерживать расценки на приемлемом уровне. На базовые модели мощностью 2,5-3 кВт цена начинается с 35000 руб. Стоимость котла мощностью 7 кВт в среднем составляет 50000 руб.

Если продавец предлагает индукционные агрегаты с такими же показателями мощности, но по гораздо меньшим расценкам, то велик риск приобретения некачественного товара. Только приобретая брендовое оборудование, можно быть уверенным в том, что оно безаварийно прослужит многие годы.

Как изготовить своими руками

Изготовление отопительного контура с использованием явления электромагнитной индукции стоит рассматривать лишь в качестве эксперимента. При всей кажущейся простоте конструкция промышленных образцов имеет сложную структуру, а сами модели перед запуском в серийное производство проходят десятки тестов на безопасность.

Необходимые материалы и инструменты

Следуя инструкции, можно собрать систему своими руками.

Изготовление простого котла

Изготовление примитивного обогревателя, функционирование которого базируется на электромагнитных токах, требует не более получаса времени.

После включения плиты нагрев стандартного радиатора на 4 секции до 70-80 град. Цельсия происходит всего за несколько минут.

Сборка вихревого индукционного агрегата

Сборка вихревых агрегатов, произведенных промышленным способом, производится в соответствии с прилагаемой инструкцией.

Видео

В данном видео можно узнать, как самостоятельно сделать обогреватель с использованием индукционной плитки.

Источник: otoplenie-expert.com

Устройство вихревого индукционного котла

В действительности данное техническое решение далеко не ново, явление электромагнитной индукции, за счет которой функционируют электрические индукционные котлы отопления, открыто М. Фарадеем в далеком 1831 году. Просто благодаря современным материалам и технологиям явление взято за основу и реализовано в водогрейных установках относительно недавно.

Нагревание воды происходит за счет вихревых токов (токи Фуко), появляющихся в сердечнике катушки. Образуются они под воздействием переменного электрического поля, создаваемого витками катушки переменным током частотой 50 Гц. Сердечник выполнен в форме трубы, через нее и протекает теплоноситель при нагреве. По сути, аппарат представляет собой индукционный преобразователь электрической энергии в тепловую с эффективностью порядка 98%. Диаметр провода, из которого выполнена катушка, количество витков и размеры сердечника рассчитаны таким образом, чтобы нагревать воду до максимальной температуры 95 ºС и при этом не допустить перегрева обмотки.

Водонагреватели типа «ВИН»

Сердце агрегата – это катушка, состоящая из большого количества витков изолированного провода, и помещенная вертикально в цилиндрический корпус в виде сосуда. Внутрь катушки введен стержень из металла. Корпус сверху и снизу герметично закрыт приваренными крышками, наружу выведены клеммы для присоединения к электрической сети. Внутрь сосуда через нижний патрубок поступает холодный теплоноситель, которым заполняется все пространство внутри корпуса. Нагретая до необходимой температуры вода уходит в систему отопления через верхний патрубок.

В силу своей конструкции при подключении к сети теплогенератор постоянно работает на полную мощность, так как снабжать отопительную установку дополнительными устройствами регулировки напряжения нерационально. Гораздо проще использовать циклический подогрев и задействовать автоматику отключения / включения с датчиком температуры воды. Нужно только выставить необходимую температуру на дисплее выносного электронного блока и он будет производить нагрев теплоносителя до этой температуры, отключая водогрейный индукционный элемент при ее достижении. По истечении времени и остывании воды на несколько градусов автоматика снова включит нагрев, этот цикл будет повторяться постоянно.

Поскольку обмотка теплогенератора предусматривает однофазное подключение с напряжением питания 220 В, отопительные агрегаты индукционного типа не производятся с большой мощностью. Причина – слишком большая сила тока в цепи (свыше 50 ампер), под нее потребуется прокладка кабелей большого сечения, что само по себе очень дорого. Чтобы нарастить мощность, достаточно заключить три водогрейных установки в каскад и применить трехфазное присоединение с напряжением питания 380 В. К каждому аппарату каскада подключить отдельную фазу, на фото показан подобный пример работы индукционного отопления.

Конструктивные особенности нагревателей типа «Сибтехномаш»
Используя тот же эффект электромагнитной индукции, другое предприятие разрабатывает и производит водогрейные аппараты несколько иной конструкции, заслуживающей внимания. Дело в том, что электрическое поле, создаваемое многовитковой катушкой, имеет пространственную форму и распространяется от нее во все стороны. Если в агрегатах «ВИН» теплоноситель проходит внутри катушки, то устройство индукционного котла «Сибтехномаш» предусматривает спиралевидный теплообменник, находящийся снаружи обмотки, как показано на рисунке.

Обмотка создает вокруг себя переменное электрическое поле, вихревые токи нагревают витки трубы теплообменника, в которых движется вода. Катушки со змеевиками собраны в каскад по 3 штуки и прикреплены к общей раме. Подключение каждой из них осуществляется к отдельной фазе, напряжение питания — 380 В. Конструкция «Сибтехномаш» имеет несколько преимуществ:

индукционные нагреватели имеют раздельную разборную конструкцию;
в зоне действия электрического поля находится увеличенная площадь греющей поверхности и большее количество воды за счет спиральной схемы, что повышает скорость нагрева;
трубопроводы теплообменника доступны для промывки и обслуживания.

Невзирая на отличия в конструкции теплогенератора, эффективность его работы составляет 98%, как и в нагревателях типа «ВИН», это значение КПД декларирует сам производитель. Долговечность агрегатов в том и другом случае определяется работоспособностью катушек, а точнее, сроком службы обмотки и электроизоляции, этот показатель заводы – изготовители устанавливают в пределах 30 лет.

Преимущества и недостатки

Реальные достоинства, которыми обладают индукционные котлы для отопления дома или производственного здания, заключаются в следующем:

Высокая, как и у всех водогрейных установок, эффективность работы, находящаяся в пределах 97—98%.
Долговечность, обусловленная отсутствием движущихся частей и простотой конструкции.
Малые габариты, позволяющие поместить отопительное оборудование в помещение любых размеров.
Высокая скорость нагрева теплоносителя и отсутствие инерции при его отключении.
Комфорт при эксплуатации, индукционный электрокотел не требует к себе постоянного внимания хозяина дома, а частота его обслуживания целиком зависит от качества применяемой в системе воды.

Вихревые нагреватели поставляются с комплектами автоматики управления, что дает возможность связать теплогенераторы с другими климатическими системами дома.

Есть у данного оборудования и недостатки. Главный из них – высокая стоимость, особенно у теплогенераторов типа «Сибтехномаш». Если использовать эти агрегаты для промышленных целей вполне приемлемо, то индукционное отопление частного дома может оказаться неоправданно дорогим.

Опыт практического использования вихревых нагревателей домовладельцами и обслуживающим персоналом сервисных компаний пока что не слишком обширен, но на данный момент существенных нареканий на оборудование нет.

Мифы об индукционных котлах

Один из самых популярных мифов создают торговые представители, продающие индукционные электрические котлы. Суть в том, что эти котлы якобы на 20—30% эффективнее прочих нагревательных электроустановок, особенно ТЭНовых. Данная информация не соответствует действительности, поскольку все теплогенераторы, преобразующие электроэнергию в тепло, работают с эффективностью не ниже 96% в соответствии с физическим законом сохранения энергии. Неоспоримым является лишь факт, что ТЭНы разогревают теплоноситель несколько дольше по причине своей многослойной структуры. Вольфрамовая спираль прогревает сначала кварцевый песок, потом материал трубки, а потом уже воду. При этом энергия никуда не теряется, а КПД ТЭНового агрегата составляет 98%, как и вихревого.

Другой миф гласит о том, что индукционный электрический котел совсем не требует обслуживания, поскольку переменное магнитное поле не дает отложениям оседать на греющих элементах. Этот вопрос зависит от качества воды и накипь на сердечнике катушки появляется точно так же, как и в ТЭНовых нагревателях, если теплоноситель не обессолен. Поэтому хотя бы 1 раз в 2 года сам теплогенератор и система отопления должны проходить процедуру промывки.

Вопреки заверениям продавцов, водонагреватель нельзя ставить в любом помещении. Причины две: опасность поражения током и наличие электромагнитного поля вокруг аппарата. Его лучше поместить в техническом помещении с ограниченным доступом (котельной).

Заключение

Отопительные установки, использующие для нагрева вихревые токи, действительно обладают многими достоинствами, особенно среди них привлекают скорость нагрева, компактность и долговечность. Насколько эти преимущества оправдывают высокую стоимость изделия – решать придется каждому домовладельцу в индивидуальном порядке.

Источник: cotlix.com