Индукционный водонагреватель бойлер преимущества использования, обзор популярных моделей, цены

Принцип разогрева материалов наведенными токами высокой частоты давно применяется в промышленности. Метод можно использовать в быту для нагрева воды, в том числе в целях отопления дома, так как передача энергии происходит более эффективно и с меньшими потерями. Разберем, что собой представляет индукционный нагреватель, как он работает, какими плюсами и минусами обладает, а также в чем заключаются особенности его самостоятельного изготовления.

Водонагревающий агрегат индукционного типа Источник by.kotel-electr.ru

Конструктивные элементы индукционной системы

Состав основных компонентов изготовления нагревателя включает в себя такие компоненты, детали и узлы:

Генераторные установки преобразования переменного типа тока. В качестве варианта, используют специальный вариант прибора, который преобразует стандартную частоту в 50 Гц в более высокие параметры бытовой электросети с высокими частотными характеристиками.
Конструкция индуктора. Специальное устройство в виде цилиндрической катушки, в основе которой используется медная проволока, принцип работы которой зависит от имеющего электромагнитного поля.

Медная катушка для нагревателя
Нагревательный компонент или узел, элемент. В качестве детали используют специальную металлическую трубу стандартного диаметра и размера или пруток, который вводится в магнитное поле.

В дальнейшем собирая индукционный нагреватель из сварочного инвертора своими руками, все взаимосвязанные компоненты взаимодействуют следующим образом:

Генератор соответствующим естественным путём повышает частоту используемого тока и в трансграничном варианте модифицированного состояния транслирует получаемую энергию на основную катушку.
Индуктор, по своим параметрам, осуществляет приём высоко частного имеющегося тока, далее происходит преобразование в электромагнитное поле соответствующего переменного вида. В этом случае происходит комплексное изменение направления вектора электромагнитных характеристик волновых значений, причём, обязательно с высокой частотой принципа воздействия.

В конечном итоге происходит передача нужного уровня электроэнергии, без видимых условных потерь. КПД показателей данных индуктивности хватает на обогрев необходимой площади здания.

В дальнейшем общий принцип распределения получаемой энергии может иметь тривиальный характер. Так, вы можете передать энергию для разогрева жидкости в теплоносителе, или использовать для иных целей, где необходимо использовать повышенные температурные режимы эксплуатации. Расход энергии осуществляется в трубчатом теплоносителе, где происходит естественная циркуляция. Примечательно, что если индукционный нагреватель из сварочного инвертора не греет, то его можно использовать в качестве охладителя того же варианта отопительной системы.

Процесс изготовления

Чтобы сделать такое устройство самостоятельно, не нужно обладать серьезными знаниями в электротехнике, и со сборкой конструкции справится любой человек.

Для этого нам понадобится кусок толстостенной пластиковой трубы. Она будет работать как корпус нашего агрегата. Далее нужна стальная проволока диаметром не больше 7 мм. Также, если необходимо подключать нагреватель к отоплению в доме или квартире, желательно приобрести переходники. Еще нужна сетка из металла, которая должна удерживать стальную проволоку внутри корпуса. Естественно, необходима медная проволока, чтобы создать катушку индуктивности. Также практически у каждого в гараже найдется высокочастотный инвертор. Ну уж в частном секторе такое оборудование можно отыскать без труда. Удивительно, но из подручных средств можно без особых затрат делать индукционные нагреватели своими руками.

Сначала необходимо провести подготовительные работы для проволоки. Ее нарезаем кусками длиной 5-6 см. Дно части трубы нужно закрыть сеткой, а внутрь насыпать куски порезанной проволоки. Сверху трубу надо также закрыть сеткой. Нужно сыпать столько проволоки, чтобы снизу доверху заполнить трубу.

Далее изготовим катушку. Основой выступит корпус из пластика. На него нужно намотать 90 витков меди.

Когда деталь будет готова, нужно установить ее в систему отопления. Затем можно подключать катушку к электричеству через инвертор. Считается, что индукционный нагреватель из инвертора — это очень простой и максимально бюджетный прибор.

Не стоит проводить испытания аппарата, если нет подачи воды или антифриза. Вы просто расплавите трубу. Прежде чем запускать эту систему, желательно сделать заземление для инвертора.

Водяной котел с трансформатором

Для начала достаньте или купите недорогой сварочный инвертор (трансформатор) с регулировкой тока на 18-25 ампер. В качестве элементов для нагрева воды в водонагревателе применяют небольшие обрезки катанки или нержавеющей стали. Проволоку нарезают кусками длиной от 3,8 до 5,5 см (если используется катанка диаметром 6-8 мм). Затем из толстостенной пластиковой трубы диаметром 45-50 мм делают корпус нагревателя. Один конец этого отрезка трубы закрывают мелкой, ячеистой сеткой и засыпают со свободного открытого конца корпуса нарезанную проволоку.

схема устройства индукционного нагревателя.

Заполнив трубу обрезками доверху, приступают к изготовлению катушки индуктора. Берут эмалированный медный провод не менее 1,5-2 мм и наматывают вокруг сделанного корпуса. Количество витков колеблется (в зависимости от ампеража сварочного индуктора) и составляет 85-95. Катушку располагают по центру корпуса (трубы с обрезками). К системе водоснабжения или сети отопления нагреватель подсоединяют с помощью переходников.

Чтобы сделать на основе полученного нагревателя вихревой индукционный котел-водонагреватель, надо сварить из двух труб напоминающую бублик конструкцию. Это нагревательный элемент для воды. Берут любой подходящий по диаметру бак и вставляют в него входной (в верхней части бака) и выходной патрубки для воды. В этот корпус вставляют сделанную ранее индукционную катушку. Затем присоединяют нагреватель (бублик) к патрубкам так, чтобы он проходил внутри индуктора строго по центру. Изолируют выходные концы катушки и подсоединяют к трансформатору. Чтобы тепло не покидало водонагреватель, его покрывают теплоизоляционным экраном.

Вода, проходя внутри катушки по трубам, нагревается и из выходного патрубка выходит в горячем виде.

Надо помнить, что такой котел можно применять в закрытых системах отопления, с циркуляцией воды с помощью насоса.

Такой индукционный котел-водонагреватель можно подсоединять и к системе, выполненной из пластиковых труб. С целью обеспечения безопасности котел устанавливают на расстоянии 80-90 см от пола и потолка и на 30-40 см от стены. Данный водонагреватель надо оснастить установленным на патрубке клапаном для сброса воздуха из системы. Подобный котел можно применить и как обогреватель небольшого помещения, добавив радиатор отопления.

Преимущества оборудования

Устройство для обогрева помещений индукционного типа имеет свои превосходства:

требует минимальных вложений;
имеет высокий коэффициент полезного действия;
такое оборудование можно собрать самому, в домашних условиях;
коэффициент полезного действия почти стопроцентный. Устройство почти не теряет тепла в процессе нагрева;
обычно при нагреве ТЭНы или бойлеры, образуют накипь в системе. В этом виде нагревателя, такая проблема отсутствует;
при нагревании никаких вредных веществ не выделяет, а значит, имеет экологически чистый процесс работы;
в систему можно наливать не только воду, но и антифриз и масло;

Индукционный нагреватель: принцип действия

не нуждается в постоянном обслуживании оборудования;
с установкой сможет справиться даже не профессионал и эксплуатация не нуждается в наличии особых знаний;
котел очень хорошо защищен с точки зрения пожарной безопасности. Электрическая составляющая достаточно надежная и не дает сбоев;
такой вид обогревателей можно использовать совместно с другими;
может работать как на постоянном, так и на переменном токе;
эксплуатация возможна в течение двадцати лет;
аппарат очень хорошо подходит для дач или частых строений.

Но даже при таком количестве достоинств, котел имеет минусы:

цена такого устройства достаточно высокая. И вряд ли окупится в течение 1 – 2 отопительных сезонов;
существует необходимость в постоянном электрическом энергоснабжении;
устройство имеет большой вес;
устанавливается только с закрытой системой отопления.

Но если есть решение поменять дровяную печь или котел на обогреватель такого типа, то можно сразу избавиться от нескольких проблем:

в жилище больше не будет запаха гари;
при растопке котла нет копоти;
не нужно будет выгребать сажу и пепел;
отпадет необходимость в приобретении дров или угля.

Кроме того не нужно занимать место или специальное помещение под хранение твердого топлива.

https://youtube.com/watch?v=k6fXWhDlyXc

Как сделать такое оборудование своими руками

Ввиду большой стоимости прибора, многие хозяева решаются сделать систему отопления своими руками. Можно, потрудившись, найти схему как изготовить индукционный обогреватель своими руками. В интернете достаточно статей на эту тему. Здесь же хотелось бы описать принцип как изготовить самый простой прибор в домашних условиях.

Для простейшей системы понадобиться не большой набор инструментов: отвертка, паяльник и кусачки. И инструкция по изготовлению выглядит следующим образом:

берем проволоку 7 миллиметров из нержавейки и нарезаем на кусочки примерно 5 миллиметров;
готовим трубу, из пластика или металла, не имеет значения. Смотрим, чтобы толщина была примерно пять миллиметров. Такая толщина необходима для защиты от перегрева;
заполняем трубу кусочками проволоки;

с торцов трубы отверстия закройте сеточкой, чтобы обрезки проволоки случайно не высыпались;
затем возьмите медную проволоку и обмотайте вокруг трубы спиралью, примерно 80-90 витков;
в трубе прорежьте прямоугольное отверстие.
вставьте в данное отверстие, изготовленный прибор.
для следующего шага, необходим инвертор высокочастотный, который можно приобрести в магазине.

Принцип действия

Если разобрать котел индукционного типа, то там вы найдете сердечник, электрическую и тепловую изоляцию, затем корпус. Отличие этого нагревателя от тех, которые используются в промышленности — это тороидальная обмотка медными проводниками. Она расположена между двух сваренных между собой труб. Эти трубы изготавливаются из ферромагнитной стали. Стенка такой трубы — более 10 мм. В результате такой конструкции нагреватель имеет гораздо меньший вес, более высокий КПД, а также небольшие размеры. В качестве сердечника здесь работает труба с обмоткой. А другая служит непосредственно для нагревания теплоносителя.

Ток индукции, который генерируется магнитным полем высокой частоты с внешней обмотки на трубу, нагревает теплоноситель. Этот процесс вызывает вибрацию стенок. Благодаря чему на них не откладывается накипь.

Нагрев происходит за счет того, что в процессе работы нагревается сердечник. Его температура повышается из-за вихревых токов. Последние образуются за счет магнитного поля, которое, в свою очередь, генерируется токами высокого напряжения. Так работает индукционный нагреватель воды и многие современные котлы.

Электромагнитная индукция на службе у человека

Суть явления электромагнитной индукции состоит в образовании электрического тока внутри проводника при условии, что проходящий через него магнитный поток изменяется во времени. Добиться этого можно по-разному: либо меняя параметры самого поля, либо перемещая проводник внутри постоянного поля – главное, чтобы количество и интенсивность проходящих через него силовых линий постоянно изменялись.

Пользу от данного явления невозможно переоценить. Именно на нем основана работа любого электрогенератора – от маленькой бензиновой установки до гигантской электростанции мощностью 3000 МВт. Оно же используется в индукционных нагревательных установках.

Закон электромагнитной индукциии

Идея индукционного нагрева проста: если с помощью переменного магнитного поля возбудить электроток в материале с высоким сопротивлением, последний начнет нагреваться. Метод стали широко применять в промышленности, например, в металлургии, где с его помощью осуществляют плавку и закалку металлов.

Постепенно технология перекочевала и в бытовую сферу. Появились индукционные плиты и варочные поверхности, о которые невозможно обжечься. Затем – индукционные котлы отопления и водонагреватели.

Индукционная печь применяется не только для плавки металла, но и для обогрева жилища. Такое устройство легко можно сделать самостоятельно. Индукционная печь своими руками: принцип действия, конструкция и параметры, а также особенности эксплуатации, читайте внимательно.

По каким критериям нужно выбирать электрический накопительный водонагреватель, читайте тут.

Какой водонагреватель лучше выбрать: накопительный или проточный? Здесь https://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/vodonagrevateli/kakoj-luchshe-protochnyj-ili-nakopitelnyj.html вы узнаете все об особенностях каждого вида приборов. Сравнение по экономичности и практичности.

Преимущества и недостатки прибора

“Плюсов” у вихревого индукционного нагревателя великое множество. Это простая для самостоятельного изготовления схема, повышенная надежность, высокий КПД, относительно низкие затраты на электроэнергию, длительный срок эксплуатации, малая вероятность возникновения поломок и т.п.

Производительность прибора может быть значительной, агрегаты этого типа успешно используются в металлургической промышленности. По скорости нагрева теплоносителя устройства этого типа уверенно соперничают с традиционными электрическими котлами, температура воды в системе быстро достигает необходимого уровня.

Во время функционирования индукционного котла нагреватель слегка вибрирует. Эта вибрация стряхивает со стенок металлической трубы известковый осадок и другие возможные загрязнения, поэтому в очистке такой прибор нуждается крайне редко. Конечно, отопительную систему следует защитить от этих загрязнений с помощью механического фильтра.

Постоянный контакт с водой сводит к минимуму и вероятность перегорания нагревателя, что является довольно частой проблемой для традиционных котлов с ТЭНами. Несмотря на вибрацию, котел работает исключительно тихо, дополнительная шумоизоляция в месте установки прибора не понадобится.

Еще индукционные котлы хороши тем, что они практически никогда не протекают, если только монтаж системы выполнен правильно. Отсутствие протечек обусловлено бесконтактным способом передачи тепловой энергии нагревателю. Теплоноситель с помощью описанной выше технологии можно разогреть чуть ли не до парообразного состояния.

Это обеспечивает достаточную тепловую конвекцию, чтобы стимулировать эффективное перемещение теплоносителя по трубам. В большинстве случаев отопительную систему не придется оборудовать циркуляционным насосом, хотя все зависит от особенностей и схемы конкретной системы отопления.

Иногда циркуляционный насос необходим. Установить прибор относительно несложно. Хотя для этого понадобятся некоторые навыки монтажа электроприборов и отопительных труб.

Но есть у этого удобного и надежного прибора ряд недостатков, с которыми также следует считаться. Например, котел греет не только теплоноситель, но и все окружающее его рабочее пространство. Нужно выделить для такого агрегата отдельное помещение и удалить из него все посторонние предметы. Для человека длительное пребывание в непосредственной близости от работающего котла также может быть небезопасным.

Для работы прибора необходима электроэнергия. В местностях, где свободный доступ к этому благу цивилизации отсутствует, индукционный котел будет бесполезен. Да и там, где наблюдаются частые перебои с электричеством, он продемонстрирует невысокую эффективность

При неосторожном обращении с прибором может произойти взрыв

Если перегреть теплоноситель, он превратится в пар. В результате давление в системе резко возрастет, чего трубы просто не выдержат, их разорвет. Поэтому для нормальной работы системы прибор следует снабдить как минимум манометром, а еще лучше — устройством аварийного отключения, терморегулятором и т.п.

Все это может заметно повысить стоимость самодельного индукционного котла. Хотя прибор и считается практически бесшумным, это не всегда так. Некоторые модели в силу разных причин могут все же издавать некоторые шумы. Для устройства, выполненного самостоятельно, вероятность такого исхода возрастает.

Отзывы покупателей

Андрей, г. Москва: Живу в Питере, приобрел нагреватель местного производства. Работает исправно, за одним исключением: регулярно выбивает автомат. В чем дело – пока не разобрался. Зато экономия на электроэнергии очевидная. Специально сверял показания счетчиков и счета. В целом интересная технология, однако еще не привычная и оттого порой вызывающая вопросы. Не до конца понятно, как их правильно использовать, что можно делать, а что — нет.

Марат, г. Москва: У меня такой нагреватель стоит уже 2 года. Экономия на электричестве очевидная. Поломок за это время никаких не было. Плюс с водонагревателем на ТЭНе все время приходилось подыскивать подходящий анод на замену вышедшему из строя. Здесь таких проблем не возникает. И все же, несмотря на все плюсы, я считаю, что стоимость его завышена неимоверно. Конструкция ведь простая, никаких сложностей или дорогостоящих деталей там нет.

Собираем вихревой индукционный нагреватель

Для того чтобы собрать данный аппарат, понадобится дроссель. Его можно найти, если вскрыть блок питания обычного компьютера. Далее нужно намотать провод из ферромагнитной стали, медную проволоку 1,5 мм. В зависимости от необходимых параметров может понадобиться от 10 до 30 витков. Затем нужно подобрать полевые транзисторы. Их выбирают исходя из максимального сопротивления открытого перехода. Что касается диодов, то их нужно брать под обратное напряжение не меньше чем 500 В, при том что ток будет где-то 3-4 А. Также понадобятся стабилитроны, рассчитанные на 15-18 В. А мощность их должна быть порядка 2-3 Вт. Резисторы – до 0,5 Вт.

Далее нужно собрать схему и изготовить катушку. Это основа, на которой базируется весь индукционный нагреватель ВИН. Катушка будет состоять из 6-7 витков медного провода 1,5 мм. Затем деталь нужно включить в схему и подключить к электричеству.

Устройство способно греть болты до желтого цвета. Схема предельно проста, однако в работе система выделяет много тепла, поэтому лучше установить радиаторы на транзисторы.

Особенности безопасного использования

Помните, что нагреватель, на основе индукции — это конструкция, работающая от электричества и которая имеет свой класс опасности. Свод правил необходимых для изготовления данного устройства:

установите на прибор термодатчик. Если вдруг система перегреется, сработает температурный датчик и устройство выключится;
для самоделки необходима отдельная электропроводка с мощностью, рассчитанной на повышенную нагрузку;
оголенные участки электропроводки должны быть обязательно заизолированы, чтобы обезопасить себя и своих близких от не желательных ударов тока;
перед тем как включать прибор необходимо проверить наличие воды в трубе. Ее отсутствие может привести к поломке отопительного оборудования;
ни в коем случае не устанавливайте оборудование в жилище. Необходимо помнить о плохом влиянии электромагнитных волн;
устанавливая индукционный котел, соблюдайте границы установки — 80 см от пола и 30 см до потолка;
проведите заземление;
после установки прибора, необходимо подключить тумблер-автомат. В случае перегрузок в сети, он выключится;
нужно установить предохраняющий клапан для понижения давления.

Индукционный котел в системе отопления

На основе этого не сложно сделать вывод:

КПД у нагревателя очень высок и составляет почти сто процентов;
прибор используется при нагреве воды и в качестве нагревателя системы для отопления дома;
такой аппарат не сложно собрать своими силами, так как сборка очень проста и понятна даже не профессионалу.

При рассмотрении всех плюсов не стоит забывать, что решение принимать об установке принимается строго самостоятельно и индивидуально. Поэтому нужно подойти к этому вопросу максимально серьезно:

помните, что данное оборудование съедает много электрической энергии;
индукционный обогреватель не является с точки зрения безопасности на 100% надежным.

Устройство излучает электромагнитные волны, которые плохо влияют на живых существ. По этой причине его нельзя устанавливать в жилище, а лучше завести для него отдельное помещение.

Производители

Популярны котлы «Галан». Оборудование российского производства. Применяются комплектующие, которые поставляются из-за рубежа. Приборы обладают автоматическим управлением, доступные.
«Невский». Применяют в закрытых отопительных системах. Автоматикой задаются необходимые температурные параметры, устройство обеспечивает комфортные условия. Когда установленная температура будет достигнута, прибор отключается до небольшого остывания. Котел от имеет надежную сборку, комплектующие.
Импортный производитель Dakon (Чехия). Агрегатов с нагревателями от компании Dakon, насчитывается около 30 моделей. Возможны модели с дополнительным оборудованием – циркуляционный насос, расширительный бачок.
Котел Kospel (Польша). Применяется в одноконтурных системах отопления.