Устройство и работа индукционных обогревателей, изготавливаемых для дома

Электрическая индукция в промышленности используется давно, в частной жизни встречалась редко, пока не сделали индукционные плиты для кухни. Раз есть плиты, почему не сделать котел? Однако, чтобы производство быстрее окупилось, необходимо быстро реализовать готовую продукцию. Чтобы продать – нужно расхвалить, приукрасить. Чтобы не сожалеть о покупке, необходимо рассмотреть достоинства, недостатки котла.

Устройство, принцип действия индукционного нагревателя

Чтобы разобрать принцип работы индукционного котла, необходимо вспомнить физику. Если по прямому проводнику пропустить постоянный ток, вокруг появится электромагнитное поле. Будет вращаться по часовой стрелке, если смотреть по направлению движения электронов. Когда провод сворачивают в катушку, магнитное поле собирается в пучок, сила увеличивается.

В центр катушки помещают сердечник из токопроводящего материала (проводник). Свободные, слабо закрепленные электроны переместятся к одному концу сердечника. При подаче на катушку переменного тока, магнитный поток меняет направление, электроны движутся от одного края сердечника к другому.

Магнитное поле сконцентрировано, проникает через сердечник, «таская» за собой электроны. Электроны, находящиеся на поверхности, меньше встречают препятствий, чем находящиеся внутри проводника. Преодолевая сопротивление, работают, нагревая материал. Особенность используют в индукционных агрегатах.

Чтобы электроны работали больше, частоту увеличивают. Частоты:

• средние 1–20 кГц;
• высокие 30–100 кГц;
• сверхвысокие 0,1–2 МГц.

Для создания частот используют генераторы. Катушку называют индуктором.

Области применения

При повышении частоты, влияющая способность магнитного потока внутри тела уменьшается. Например, на сверхвысоких частотах глубина разогрева может составлять 1 мм и меньше. Позволит работать с высокоточными инструментами, не деформируя, разогревать мелкие детали, например, в механических часах.

Самое большее применение получили высокочастотные аппараты. Используются для ковки, пайки, закалки металла. Средняя частота применяется в индукционных печах для глубокого нагрева металла.

Индукционный обогреватель – котёл отопления

Пример обогревателя — труба, вокруг которой намотана катушка. Витки изолируются друг от друга, катушка от трубы. Конструкция, генератор могут располагаться в корпусе, например, трубе. При подключении электрической схемы образуется магнитное переменное поле, нагревающее трубу. Нагреваясь, труба отдает тепло жидкости, она передает батареям, конвектору.

Индукционный котел нагревается очень быстро, отопление не может быть с естественной циркуляцией, необходим насос.

Виды индукционных котлов

Принцип работы водонагревателей одинаковый, однако, существуют отличия в конструкциях:

• с инверторами;
• с трубчатым теплообменником;
• кожуховые;
• с объемным теплообменником.

По частоте тока:

• низкочастотные SAV;
• высокочастотные ВИН.

Индукционные обогреватели, если не оговаривается в паспорте, требуют заземления.

Индукционные обогреватели SAV

Обогреватель работает на частоте 50 Гц. Катушка наматывается на металлическую трубу, по ней проходит теплоноситель. В других конструкциях труба огибает наружные витки катушки, поверхность нагрева увеличивается. Оборудование простое. Чтобы увеличить производительность, подключают несколько нагревателей последовательно. Питание котел получает от сети 220, 380 В.

ВИН агрегаты отопления

Обогреватель ВИН (вихревой индукционный нагреватель) отличается от предыдущего вида наличием генератора частот. Электрическая схема может получать питание от аккумулятора. Производят из ферромагнитного материала. Стоит ВИН обогреватель значительно больше, чем SAV.

Оценка маркетинговых характеристик-утверждений

Отопление индукционными аппаратами имеет право на существование. Не лишен отрицательных особенностей. Рекламщики иногда умалчивают о недостатках, преувеличивают достоинства, вводя в заблуждение покупателей.

Экономичность

Существует заверение, что индукция повышает КПД. Все электронагреватели имеют КПД не ниже 96%. Получить 100% тяжело, любой проводник в обычных условиях имеет сопротивление. При нагревании материала сопротивление увеличивается. Индуктор — не исключение, часть энергии теряется в катушке, КПД не 100%.

Потери энергии в электронагревателях идут на нагрев теплоносителя.

Возможно, мнение сложилось из-за быстрого нагрева. ТЭН действительно греется медленнее, но запасенная энергия отдается жидкости.

Долговечность

Другое утверждение связано с большим сроком службы, надежностью. Объясняют тем, что в простой конструкции ломаться нечему. В электродных котлах тоже ломаться нечему. Если ТЭН выйдет из строя, можно поменять, чего нельзя сказать про индуктивную катушку.

Неизменность характеристик за срок эксплуатации

Утверждение связано с образованием накипи на нагревательном элементе. На катушке накипь не появится, она не соприкасается с водой. Труба, нагреваемая индуктором, покрывается налетом в тэновом, электродном котлах. Зависит от качества воды, температуры.

Даже в термосе образуется накипь, хотя кипяток там только хранится.

Бесшумность

Еще одно утверждение, не поддающееся логике, что только индукционный аппарат бесшумный. Какой шум издают другие электрические нагревательные приборы? Есть кипятильники. Когда вода закипает, появляется шум. Однако, в котлах это нештатная ситуация. Вода может шуметь в радиаторе, это не связано с обогревателем. Относится к работе насоса, регулировке системы отопления.

Компактность

Утверждение, что индукторная схема самая компактная неверно. Новые модели электродных котлов, обладая хорошей мощностью, имеют меньшие размеры, выглядят симпатичнее. Для координирования индуктора нужен шкаф, где будут располагаться управляющие органы. Электродные, тэновые устройства монтируются в одном корпусе.

Безопасность

Прямая угроза для непосвященного человека. Связано с двумя факторами:

• опасность электрического тока;
• сильное магнитное поле.

Электрический прибор, получающий питание от сети, несет потенциальную опасность. Индукционное устройство – трансформатор. Катушка имеет изоляцию, но где гарантия, что прибор собран качественно, изоляция не будет разрушена? Есть схема защиты в виде заземления, автоматов. Особенно, электроприбор представляет опасность для детей.

Если индукция делает основную работу, ареал распространяется далеко от котла. Банковская карта, находящаяся в кармане, размагнитится.

Есть люди, чьи жизненные функции контролируются очень чувствительными электронными приборами. Говорить о безопасности мощного магнитного излучателя могут только неосведомленные люди. Котел должен стоять в специальном помещении (котельной). Ошибочность утверждений:

Недостатки индукционных нагревателей

Аспекты, которые обходят стороной маркетологи:

• скорость нагрева;
• переключение мощности;
• отсутствие сигнализации;
• шум контакторов;
• вес;
• цена.

Если во включенном котле не окажется воды, нагревательную трубу индукционное поле просто разрежет. Не все индукторы снабжены переключателями мощности. Приводит к скачку напряжения в сети.

Котел (первые модели) не имеет системы сигнализации, которая оповещает об ошибке. Индуктор включается на полную мощность, используются мощные контакторы.

Если взять котел индукционный и любой другой электрический котел той же мощности,  первый — значительно тяжелее. Одинаковой мощности, автоматики, котел с индуктором стоит в два раза больше, чем с ТЭНом, электродами. Не значит, что для обогрева индуктор не подходит, нужно знать особенности.

Правила эксплуатации

Отопление с индуктором должно иметь:

• водяной насос;
• заземление на котле;
• группу безопасности;
• датчики температур, связанные с аварийной схемой отключения.

Обзор производителей

Известных российские производители:

• Миратрон;
• Эдисон;
• Гейзер.

Миратрон дает возможность владельцу менять мощность агрегата — 4,5–30 кВт.

Мощный котел Эдисон снабжен необходимой автоматикой.

Гейзер мощностью 4,5 — 250 кВт имеет 2-ой класс безопасности, не требуется заземление.

Когда есть полная информация о котлах, легче выбрать. Отзыв пользователя: