Индукционный проточный водонагреватель: принцип работы проточного бойлера, последовательность изготовления – Индукционный водонагреватель своими руками — схема

Содержание

принцип работы проточного бойлера, последовательность изготовления

К экономичным приспособлениям для подогрева относится индукционный водонагреватель. Отличается от других видов отопителей экологической чистотой, современным оформлением, не сушит атмосферу, безопасный в применении прибор. Подогревает проточную воду и энергоноситель в отопительной системе. Устройство покупают в магазине или изготавливают собственноручно. Последний вариант сэкономит средства, хоть и будет выглядеть не так презентабельно.

Высокочастотные нагреватели

Знатоки электротехники скажут, что конструкция представляет собой стандартный трансформатор, но вместо вторичной обвивки применяется теплообменник. Он не преобразовывает электроэнергию, но нагревает жидкость. Устройство характеризуется неприхотливостью в работе и долговечностью. Простой агрегат, содержащий теплообменник из цветных металлов или нержавейки и катушку с витками медной проволоки, редко ломается.

Устройства делятся на две группы:

устройства индукторного типа вихревого действия используются в отопительном контуре для подогрева воды, антифриза или масла;

приборы, в конструкцию которых включены различные электронные детали и узлы.

Потери энергии в генераторе при передаче считаются минимальными и не берутся во внимание. При этом показатель полезного действия достигает 98,5%. Узлы агрегата:

генератор переменного тока, выполненный так, что повышает частоту;
преобразователь электричества в магнитные потоки, является катушкой с медной обмоткой;
приемник тепла представляет собой трубу из металла.

Индукционное действие

Заготовка из металла или графита, способная проводить электричество, размещается в индукторе. Последний имеет в составе один или несколько оборотов провода из меди. С помощью мощного генератора продуцируются электрические токи высокой частоты (2−5 МГц). В пространстве вокруг индуктора появляются электромагнитные волны, разогревающие заготовку.

В конструкции другого типа используется трансформатор без сердечника, при этом часть машины для создания магнитного поля (индуктор) является первичной катушкой. В качестве вторичной обвивки применяется токопроводящая заготовка, накоротко замкнутая. Магнитный поток от одной обмотки к другой стыкуется в атмосфере.

При высоких показателях частоты вихревые потоки оттесняются магнитными полями в тонкие пласты на поверхности заготовки. Плотность вышележащих слоев увеличивается и деталь нагревается. Тепло последовательно передается в нижние слои заготовки.

Индуктор греется в процессе работы, по причине восприимчивости собственных волн. Дополнительно он получает тепло от раскаленной детали заготовки. Для понижения температуры индуктора из медных элементов применяется водяное охлаждение. Жидкость поступает методом отсасывания для снижения безопасности в случае разгерметизации устройства или прожога.

Принцип работы

Работа основана на том, что наведенные вихревые токи нагревают деталь, расположенную в области волнового излучения. Разработанные и находящиеся в производстве агрегаты отличаются высокой мощностью, но оборудование регулярно совершенствуется выпускающими предприятиями.

Внешне прибор выглядит как закрытая емкость из металла круглой или прямоугольной конфигурации. Основной составляющей конструкции является катушка индукции. Число витков ее обмотки рассчитываются в зависимости от нужной мощности и производительности. Трубопровод внутри катушки забирает тепло и передает его воде или антифризу из отопительной системы.

В конструкцию обязательно включается понижающий трансформатор и инвертор, способствующий преобразованию бытового электричества в высокочастотный ток. Медь для нагревательной трубы применяется из-за ее высокого коэффициента проводимости тепла.

Отопительный котел на наведенных токах

Индукционный бойлер зарекомендовал себя не только в виде проточного нагревателя. В этом случае включают в схему трансформатор с двумя катушками, а сварочный генератор уже не используют. Агрегат преобразует вихревые потоки на первой обвивке в электромагнитное поле, возникающее на вторичной катушке. В качестве переносчика тепла в трубы заливают не только воду, но и антифриз или масло. Они должны быть токопроводящими.

Положительные и отрицательные характеристики

Обслуживание проточного индукционного водонагревателя отопления будет стоить дешевле, чем эксплуатация газового оборудования или электрического бойлера. Детали высокочастотного агрегата никогда не портятся, его работа не останавливается. При нагревании энергоносителя в системе отопления можно не применять помпу, т. к. ток воды по коллектору осуществляется методом конвенции (нагревание воды превращает ее в пар).

<center><ins class="lazy lazy-hidden adsbygoogle" style="display:block;height:250px" data-ad-client="ca-pub-5948177564140711" data-ad-slot="7192702265" data-ad-format="link" data-full-width-responsive="true"></ins> <script>(adsbygoogle=window.adsbygoogle||[]).push({});</script></center>

Достоинства индукционных приборов подогрева:

Долговечность эксплуатации — срок службы определяется производителями до 30 лет. Устройство не требует замены элементов и дорогого обслуживания техническими специалистами. Профилактика прибора в виде общей чистки проводится раз в 7−10 лет.
При получении сильного тепла использование электрической энергии снижено на 30−40% по сравнению с нагревательными агрегатами на тэнах.
На внутренних поверхностях и элементах не оседает накипь, т. к. ее образование невозможно в соответствии с принципом работы. А также не наслаиваются труднорастворимые солевые массы.

Несмотря на экономичность и удобство эксплуатации такой прибор имеет некоторые недостатки. Они проявляются в следующем:

Устройство нагревается не только само, но и захватывает окружающий воздух. Что касается самого корпуса, то его лучше не трогать в процессе работы.

Из-за высокой эффективности агрегата устанавливают датчик с функцией регулирования и ограничения температуры. Если пренебречь таким прибором, то возможен взрыв индукционного водонагревателя при беспрерывной работе.
Прибор плохо влияет на организм человека.

Схема агрегата своими руками

При создании прибора следует помнить, что трансформатор имеет первичный контур, работающий для воспроизведения индукции определенного направления. Вторичная деталь нагревается и передает тепло движущейся внутри жидкости.

При изготовлении обмотки в бытовых условиях применяют медный провод. Помимо этого, предусмотрен генератор высокой частоты, иногда ставят насос, но необязательно. Сборка индукционного обогревателя проходит двумя способами.

Вариант первый

Простой прибор с высокой мощностью разрабатывают, взяв за основу печатную схему. В ней присутствуют особенности, которые учитываются при сборке:

Конструкция является релаксационным агрегатом, выпускающим прямоугольные электрические колебания. Синусоидальные волны характеризуются короткими фронтами. Обычно мультивибратор представлен резистивным усилителем с двумя каскадами.

Обмотка делается в форме спирали, содержащей 6−8 оборотов медного кабеля. В виде регулятора ставят похожую деталь из питающего блока компьютера.
Транзисторы располагают на специальных снимающих радиаторах из-за опасности перегрева.

Версия вторая

Работает схема на основе использования электронного трансформаторного устройства. При сборке учитывают следующие моменты:

если две соединенные сваркой нагревательные трубы расположить так, чтобы они образовывали форму бублика, то эта деталь впоследствии выступит не только нагревательным элементом, но и сыграет роль проводника;
на поверхности корпуса делают несколько оборотов из медного кабеля;
для быстрого передвижения и качественного нагревания жидкости к корпусу крепят сваркой два патрубка, для подачи и выпуска воды.

Монтаж оборудования

Сборка идет в определенном порядке. Вначале подготавливается рабочая область и инструменты. После этого делают следующее:

небольшой кусок трубы из полипропилена с толщиной стенки не меньше 3 мм фиксируют;
концы сердечника обрезают, чтобы было в запасе 100 мм на отводы;
на отводе снизу крепят уголок, затем сюда подключают обратный отопительный контур;
кабель располагают витками вокруг трубы, плотно выполняя более 90 оборотов;
на верхнем отводе монтируют тройник для организованного выхода жидкости в систему;
устраивают защитный контур из металла или полимера;
к выходам водонагревателя подсоединяют медный провод и заполняют стержень водой;
испытывают индуктор на работоспособность.

Прибор ставят ближе к заготовке. Это повышает плотность поля около детали и нагнетает мощность. Коэффициент нагревания снижается с увеличением частоты. Если для заготовки используют намагниченный материал, то продуцируется дополнительное тепло из-за перемагничивания.

Учитывают индуктивность подводящих шин, которая может иметь граничные значения и превышать аналогичный показатель одновиткового индуктора. В качестве одного из вариантов используется бывший в употреблении радиопередатчик большой мощности. В нем контур антенны меняют на индуктор нагревания.

Особенности эксплуатации

Из-за того что используемый прибор относится к источникам тепла повышенной опасности, при работе с ним нужно соблюдать определенные правила техники безопасности. Естественное движение жидкости в контуре требует установки температурных контролирующих датчиков с функцией автоматического прекращения нагрева.

Для подключения котла или водонагревателя к сети нельзя использовать стационарную розетку. Проводят от распределительного щитка отдельную линию и ставят автомат. Последний выключатель перекроет подачу электричества в случае замыкания или другой аварии в системе подогрева.

Все участки открытых проводов и контактов изолируют для устранения опасности поражения током, особенно это касается самодельных агрегатов. Не разрешается запускать индуктор, если в трубах отсутствует жидкость, иначе происходит взрыв. Монтируют прибор на высоте от пола 80 см, при этом до потолка обязательно должно быть 30−35 см. Не располагают агрегат в жилых комнатах, т. к. электромагнитные волны опасны для здоровья.

Обязательно выполняют зануление индуктора, подключая его к щитку, или заземляют прибор в почву (если это первый этаж). Рекомендуется установка предохранительного пропускного клапана для автоматического уменьшения давления в водяном контуре.

Использование индукционного прибора в отопительной системе или водопроводе не регламентируется нормативными актами РФ. Перед покупкой устройства или изготовлением своими руками стоит взвесить все нюансы. Лучше устанавливать его на даче или в подсобном помещении частного строения, т. к. индукция оказывает негативное действие на человека.

Смотрите также

устройство, преимущества и недостатки, изготовление своими руками

Если вы пришли в магазин за бойлером, а продавец-консультант настойчиво предлагает вам какую-то круглую весьма скромных размеров штуковину, не торопитесь смеяться над ним и крутить пальцем у виска. Именно так выглядит индукционный водонагреватель – новое слово в мире электрических теплогенераторов.

Тем, кто старается применять только самые экономичные и эффективные решения, стоит присмотреться к этим устройствам внимательнее. Так поступили и мы, после чего решили поделиться с читателем своими впечатлениями.

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.

Устройство индукционного водонагревателя

Описать конструкцию индукционного водонагревателя можно буквально несколькими словами.

Он состоит всего из трех компонентов:

трубы, по которой течет вода;
катушки из провода, намотанной вокруг этой трубы;
инвертора – электронного устройства повышающего частоту переменного электротока до нескольких десятков килогерц.

Вот и все. Чрезвычайно прост и принцип действия:

Инвертор преобразует поступающий из городской электросети ток в высокочастотный и подает его на катушку.
При пропускании тока через катушку она превращается в электромагнит, а поскольку ток является переменным, то и генерируемое магнитное поле постоянно меняется.
Переменное магнитное поле возбуждает в сердечнике, то есть трубе с жидкостью, электроток, который приводит к ее нагреву.

Достоинства и недостатки технологии

По сравнению с обычным водонагревателем, оборудованным ТЭНами, индукционный имеет ряд преимуществ:

Высокий КПД на уровне 97% – 98%, благодаря которому потребление электроэнергии удается сократить на 30% – 50%.
Простота конструкции: нагрев воды с помощью резистивного элемента сопряжен с некоторыми сложностями. Во-первых, ТЭН нужно размещать внутри емкости с жидкостью, для чего целостность последней приходится нарушать, а место врезки – герметизировать. Нередко в этом месте появляются протечки, что требует вмешательства сервисной службы. Во-вторых, появляется необходимость защиты ТЭНа от образования накипи, для чего приходится применять магниевый анод. С определенной периодичностью эту деталь нужно менять. С индукционным водонагревателем дело обстоит проще. Никакие элементы с водой не контактируют, кроме стенок трубы, через которую она течет. Кроме того, переменное магнитное поле препятствует образованию на них солевых отложений.
Высокая скорость нагрева: ТЭН передает тепловую энергию только той части жидкости, которая непосредственно контактирует с его поверхностью. Далее в дело вступает конвекция: нагретая вода поднимается вверх, холодная опускается вниз – все это, разумеется, требует времени. В индукционном нагревателе магнитное поле воздействует на весь объем находящейся в нем жидкости, поэтому ее нагрев происходит гораздо быстрее.
Долговечность: благодаря тому, что все основные элементы индукционного водонагревателя не подвергаются негативному воздействию жидкости, такой агрегат сохраняет работоспособность в течение 30-ти лет.
Самостоятельное изготовление. Простое устройство обуславливает еще один «плюс» – возможность изготовления индукционного водонагревателя своими руками.

Что можно сказать о недостатках? Есть только один – высокая стоимость.

Солнечную батарею можно только купить в магазине, так как устройство сложное для самостоятельного изготовления. А вот солнечный водонагреватель своими руками сделать довольно просто. Рассмотрим особенности устройства солнечного коллектора для подогрева воды.

Виды электрических проточных водонагревателей рассмотрим в этой статье. Особенности выбора прибора.

Как сделать индукционный водонагреватель своими руками?

Для изготовления самодельного устройства понадобится следующее:

Инвертор и трансформатор от самого дешевого сварочного аппарата с возможностью настройки выходного тока на 18 – 25 А.
Несколько обрезков нержавеющей проволоки диаметром 6 – 8 мм и длиной от 3,8 до 5,5 см или аналогичных по размерам фрагментов листовой заготовки.
Отрезок толстостенной полимерной трубы диаметром 4,5 – 5 см.
Мелкая сетка из лески или нержавеющей проволоки.
Эмалированный провод из меди сечением 1,5 – 2 кв. мм.

Длина провода должна быть такой, чтобы с его помощью поверх пластиковой трубы можно было соорудить катушку из 85 – 95 витков (зависит от силы тока на выходе сварочного трансформатора).

Нагреватель, работающий на электромагнинтной индукции

Самодельный индукционный нагреватель

Если все готово, можно приступать к работе:

Укрепите с одной стороны пластиковой трубы мелкую сетку.
Развернув трубу вертикально сетчатым донышком вниз, заполните ее металлическими обрезками.
Намотайте на трубу медный провод, так чтобы получившаяся катушка располагалась посредине отрезка.
Подключите катушку к выходным клеммам сварочного трансформатора.
С помощью переходников подключите самодельный водонагреватель к системе водоснабжения.

Чтобы добиться максимального эффекта, катушку с трубой следует поместить в корпус, изготовленный из любого бака или другой емкости. Затем корпус нужно утеплить.

При установке устройства учитываются следующие требования:

Водонагреватель должен располагаться вертикально сетчатым донышком вниз.
Вода должна поступать в устройство снизу вверх.
Если водонагреватель применяется в системе отопления, она должна быть оборудована циркуляционным насосом.
Минимально допустимое расстояние от водонагревателя до строительных конструкций: пол и потолок – 80 – 90 см, стены – 30 – 40 см.

Систему можно усовершенствовать путем установки терморегулятора.
Заключение
Несмотря на высокую стоимость, индукционные электронагреватели становятся все более популярными.
Это обусловлено несколькими преимуществами, о которых было рассказано в данной статье.
Также в материале приведена подробная инструкция, с помощью которой индукционный водонагреватель можно изготовить самостоятельно.
Видео на тему
Индукционный водонагреватель: устройство и особенности
Явление индукции заключается в возникновении наведенных токов. В случае нагревателей траектории движения носителей имеют вихревой характер и значительную амплитуду. В результате металл резко нагревается. В промышленных целях используют токи разной частоты, но не выше 1 МГц, в противном случае глубина проникновения резко снижается. Однако находится применение. Подобным образом удается закалить поверхность осей и прочих вытянутых деталей, которые сложно обработать прочим методом. Локальный поверхностный нагрев вызывает образование аустенита с последующим резким охлаждением до мартенсита. Используется в металлургии и металлообработке и процесс отпуска стали с целью придания пластичности. Индукционный водонагреватель представляет упрощенную промышленную установку уменьшенного размера и малой мощности.
Индукция в промышленности и быту
Для процесса индукции характерна минимальная инерция. Стоит появиться переменному полю, возникают в ответ токи Фуко. Преимущество метода: излучение практически отсутствует, поле быстро затухает с расстоянием. Поэтому радиочастоты начинаются на сотнях кГц. По озвученной причине использовать указанные длины волн в металлургии уже невыгодно. Спираль индукционного нагревателя в этом случае превращается в антенну. Другое дело ультразвук и частоты, лежащие чуть ниже. Отлично наводят токи Фуко и не вредят рабочим (операторам, покупателями, кухаркам), использующим оборудование.
Промышленные индукционные нагреватели имеют потрясающую мощность – 100 кВт и более. При подобных условиях металл нагревается от двух процессов, упомянутых выше, закалки и отпуска, просто-напросто плавится. На этом принципе построены индукционные печи с потрясающими способностями к энергопотреблению. Воплощаемая задумка: энергия передается непосредственно стали, нагреваемой на глазах. Это позволяет применять явление индукции в кузнечном деле.
Ряд областей, где требуется нагрев, упомянутые устройства с успехом решают поставленные задачи:
штамповка металлов;
сварка и пайка;
отжиг;
нормализация стали.
В быту индукционный нагрев используют в приборах для готовки пищи и водонагревателях. Это позволяет получать дорогие безынерционные приборы, одновременно имеющие высокий КПД. Тройка названий на слуху, где используется технология:
Мультиварки.
Варочные панели.
Водонагреватели.
Не исключаем наличие прочих устройств, призванных облегчить жизнь человека.
Итак, принцип действия индукционного нагревателя промышленного типа заключается в следующем. Напряжение на входе выпрямляется и поступает на вход инвертора, генерирующего импульсы нужной частоты. В кухонных плитах с уменьшением длины волны поднимается температура. Не исключено, что подобный эффект используется в индукционных нагревателях. Главным элементом является катушка (Николы Теслы). От формы зависит нагреваемая часть. Спиральные катушки в виде пружины поднимают температуру той детали, что внутри (к примеру, труба), плюс детали снаружи (внутренность трубы).
Читатели представят эффект по картинкам из школьных учебников. Вспомните, как магнитное поле пронизывает катушку: максимальная плотность линий напряженности приходится на осевую линию конструкцию, придуманной Лапласом.
Материалом служит медная трубка. У нее хорошие электропроводность и прочность. Поскольку высокочастотный ток идет преимущественно по поверхности, внутренняя часть проводника не задействована. Получается относительно дешевая и легкая конструкция. На частоте 50 Гц это неактуально, скорее, подходит для тока акустического диапазона и выше. Дополнительный момент – электрическое сопротивление. Нисколько эффект не увеличиваем, убирая сердцевину, ток уже идет по поверхности. Чем выше мощность индукционного нагревателя, тем толще трубка. Одновременно падает электрическое сопротивление.
Одновременно в ферромагнитном материале, поневоле ставшим сердечником катушки, по которой течет ток высокой частоты, возникает магнитный поток, согласно напряжению меняющий направление. Эффект сопровождается выделением тепла, на которое тратится мощность индукционного нагревателя. Потому КПД настолько высок.
Катушка не греется. На всякий случай покрывают специальным материалом: керамическая ткань или жесткий состав. Делается это из соображений:
Чтобы витки катушки не перемкнулись между собой, тогда работа устройства окажется нарушена.
Второй причиной для промышленных индукционных нагревателей служит защита от докрасна раскаленных деталей, иногда касающихся катушки.
Современные материалы легко выдерживают температуры свыше 1000 ºС без последствий.
Устройство индукционных водонагревателей
Принцип действия индукционного водонагревателя напоминает промышленные эквиваленты. Только функционал и задачи намного скромнее. Предназначением индукционного водонагревателя является подача на рабочую катушку тока высокой частоты и мощности. В результате сердцевина начинает греться. Располагается там труба с водой – типичный проточный водонагреватель. Соль в том, что дроссель наводит переменный магнитный поток в стальной трубе, а вода, протекая мимо, забирает тепло. Не значит, что индукционный водонагреватель непригоден для пластиковых стояков, их возможно присоединить. Но внутри прибора труба стальная.
В сравнении с промышленными индукционными нагревателями дело намного проще. Стоит медный трансформатор, как у сварочного аппарата, передающий ток катушке. Напрямую включать нежелательно, выйдет нечто вроде короткого замыкания. Считаем, что внутри должны быть обыкновенный термостат для регулировки температуры и потенциометр для изменения мощности. Как в утюгах.
Отдельные любители предлагают изготовить индукционный водонагреватель своими руками путем размещения в отрезке полиэтиленовой трубы стального сверла, еле-еле проходящего внутрь по диаметру. Вокруг конструкции прокладываются продольные деревянные рейки. Сверху наматывается катушка, охватывающая трубу. При пропускании по виткам переменного тока сверло начнёт ударно греться. Понятно, что в результате прохождения внутри трубы воды, струя получит львиную долю тепла.
Любители рекомендуют использовать сварочный инвертор, нагруженный на катушку из армированной стеклоизоляцией проволоки, обмотанную вокруг трубы со сверлом внутри. Так избавляемся от потребности изобретать. Но вспоминая про стоимость сварочного инвертора, язык не поворачивается назвать изобретение удачным. Зато возможно безопасно опробовать задумку – работает или нет. Трудность в создании приемлемой конструкции генератора. Вряд ли ток из розетки в 50 Гц наведет индукционные токи и перемагнитит домены. Иначе зачем производители промышленных электрически нагревателей стараются и делают источники питания для приборов.
Упомянутые любители рекомендуют выбирать частоту питания прибора в 50 кГц. Чтобы собрать инвертор на мощность 3—6 кВт, придется здорово попотеть. Не у каждого дома пробки потянут такую нагрузку. Теперь обрисованы недостатки индукционных водонагревателей. Преимущества — в большом КПД. Принцип работы индукционного водонагревателя основывается на двух ипостасях:
Токи Фуко вызываются электромагнитной волной, неизбежно возникающей, когда появляются переменные электрическое или магнитное поле. В металле наводится эффект, независимо от принадлежности к ферромагнитным материалам.
Эффект перемагничивания тоже вызывает нагрев. Переменное магнитное поле изменяет ориентацию доменов, что сопровождается тепловым эффектом. Выше точки Кюри явление пропадает. Для стали температура потери магнитных свойств лежит выше 700 ºС. Потому посуда для индукционной варочной панели выбирается стальная. Алюминиевая будет греться исключительно за счет токов Фуко, значит, гораздо медленнее, нежели железо. У стали электрическое сопротивление больше, что является дополнительным преимуществом.
Вывод
Преимущества индукционных водонагревателей:
Экономия энергии до 30% относительно прочих приборов.
Безынерционность.
Долговечность. Вихревые Индукционные нагреватели из Ижевска работают до 30 лет при гарантии производителя 3 года.
Экологичность спорная, если вспомнить про тепловые насосы, но это лучше, чем жечь дрова, уголь и газ.
Прибор требуется заизолировать базальтовой ватой, чтобы грел не воздух, а трубу. В противном случае получатся большие потери на конвекцию. Причем базальтовая вата защищает катушку от трубы, не иначе. Использование индукционных водонагревателей собственной конструкции представляется сегодня проблематичным. Генератор колебаний возможно собрать самостоятельно либо использовать инвертор, сварочный или из варочной панели. ВИНы из Ижевска соединяют последовательно для целей отопления и водоснабжения. Но не в домашних условиях.
Индукционный электрический водонагреватель — самодельный проточный вариант сборки
Сейчас мы с вами посмотрим как собрать своими руками индукционный электрический водонагреватель и какие у него преимущества. А вы знаете о принципе его действия?
На сегодняшний день одним из наиболее экономичных приборов для нагрева воды является индукционный электрический водонагреватель. На рынке отопительного оборудования он появился недавно, но успел завоевать доверие пользователей. Такое устройство можно с легкостью найти и приобрести в магазине, а можно изготовить собственноручно. В таком случае вы сэкономите значительную часть своих финансов.

Индукционный нагрев
Устройство и принцип действия
Индукционный водонагреватель выглядит как закрытая металлическая емкость небольшого размера.

Принцип работы индукционного нагревателя
Конструкция этого прибора состоит из следующих элементов:
труба: по ней двигается вода;
катушка из провода: находится внутри бака;
инвертор: электронное устройство, которое повышает частоту переменного тока до нескольких десятков килогерц.
Принцип работы несложный, состоит из таких этапов:
С помощью инвертора осуществляется преобразование поступающего тока в высокочастотный.
Далее происходит подача тока на катушку.
Когда ток пропускается через катушку, он преобразовывается в электромагнит, поскольку ток переменный, то и магнитное поле также меняется.
Электрический ток нагревает воду в трубе.
Достоинства и недостатки
Устройство, функционирующее по принципу электромагнитной индукции, отличается массой преимуществ:
высокий КПД, более 90 %;
длительный срок службы — в среднем 20-30 лет, при этом не возникает необходимости проводить дорогостоящее техобслуживание, в качестве профилактики достаточно осуществлять чистку устройства раз в 7-10 лет;
практически бесшумная работа;
накипь не образовывается, т.к. устройство функционирует по принципу постоянной вибрации;
прибор не обязательно покупать, его можно изготовить своими руками.
На обслуживание индукционного водонагревателя вы будете тратить намного меньше денег, чем на уход за газовым котлом или бойлером, т.к. прибор состоит из минимального количества деталей, которые не склонны к поломке.
Как сделать своими руками
Все водонагреватели индукционного типа, которые изготавливаются вручную, делятся на две группы:
Вихревые водонагреватели, они обычно применяются в домах и предназначены для отопления.
Обогреватели, строение которых предполагает использование различных электронных деталей.
Создавая вихревой индукционный нагреватель своими руками, обязательно нужно обеспечить наличие следующих элементов:
инвертор и трансформатор от обычного сварочного аппарата;
пару кусков нержавеющей проволоки, диаметр этих обрезков должен быть 6-8 мм, а длина 3-5 см;
часть толстостенной полимерной трубы, диаметр которой 4,5-5 см;
мелкая сетка из лески или нержавейки;
эмалированный медный провод сечением 2 мм².
Схема индукционного водонагревателя
Если вы обзавелись всеми необходимыми деталями, можно приступать непосредственно к изготовлению:
С одного боку пластиковой трубы надо закрепить мелкую сетку.
Далее нужно развернуть трубу вертикально, чтобы сетчатое донышко находилось внизу и заполнить ее металлическими обрезками.
Затем нужно намотать на трубу провод из меди, произвести намотку нужно таким образом, чтобы образовавшаяся катушка находилась посередине отрезка.
На следующем этапе катушка подсоединяется к выходным клеммам сварочного трансформатора.
Используя переходники, подключите водонагреватель к системе водоснабжения.
Для того, чтобы получить максимальный эффект, катушку с трубой нужно встроить в корпус, сделанный из любого бака или другой емкости.
Осуществляя монтаж обязательно соблюдайте следующие правила:
Водонагреватель должен находиться вертикально, сетчатое донышко — внизу.
Подача воды осуществляется сверху вниз.
Если водонагреватель используется в системе отопления, то она должна быть снабжена циркуляционным насосом.
Минимальная дистанция от водонагревателя до строительный конструкций: пол и потолок — 80-90 см, стены — 30-40 см.
Вы можете сделать систему более совершенной, для этого оборудуйте ее терморегулятором.
О том, как работает терморегулятор в водонагревателе, можете прочитать на этой странице.
Индукционные водонагреватели стоят недешево, однако они становятся более популярными и востребованными у покупателей. И это неудивительно. Ведь множество достоинств в функционировании этих приборов оправдывают их цену. Подобные водонагреватели имеют высокий КПД, к тому же подобные устройства вы можете самостоятельно сделать и установить.
Индукционные водонагреватели в Новосибирске | Электронагреватели в «ТЕРМАНИК»
Индукционные водонагреватели – один из самых современных и высокотехнологичных классов электронагревателей, который появился на рынке относительно недавно, однако уже успел зарекомендовать себя как надежное и экономичное оборудование. Индукционные водонагреватели устанавливаются и в частных домах и квартирах, однако сегодня мы сосредоточим внимание на промышленных индукционных нагревателях, работающих на токах промышленной частоты (50 Гц) и применяемых для горячего водоснабжения объектов хозяйственного назначения в относительно больших объемах.

КОНСТРУКЦИЯ И ПРИНЦИП РАБОТЫ ИНДУКЦИОННОГО ВОДОНАГРЕВАТЕЛЯ
Для того, чтобы разобраться в том, как работают индукционные водонагреватели, надо обратиться к школьному курсу физики, а именно к разделу, изучающему явление электромагнитной индукции. Суть явления заключается в образовании электрического тока внутри проводника под действием магнитного поля, полярность которого постоянно меняется. Источником такого переменного магнитного поля является катушка, подключенная к электросети переменного тока.
Рассмотрим конструкцию индукционного нагревателя на схеме:
Первоначально схема может показаться несколько запутанной, однако она отражает довольно простой способ нагрева теплообменника. Если намотать несколько витков проволоки вокруг сердечника из ферромагнитного материала, получим катушку индуктивности или, попросту, электромагнит. Поскольку он подключается к сети переменного тока, то и генерируемое им магнитное поле является переменным. Находящийся в этом магнитном поле проводник (грубо говоря, кусок металла) разогревается за счет возникающих в нем вихревых токов или токов Фуко. Далее это тепло снимается циркулирующим теплоносителем.
Человек, знакомый с электротехникой, заметит, что данная конструкция – не что иное, как трансформатор, только в качестве вторичной обмотки в нем используется теплообменник, поэтому предназначен он не для преобразования электрического напряжения, а для нагрева.
В этом заключается главное преимущество индукционного водонагревателя – чрезвычайная долговечность и неприхотливость. Ведь, по сути, что мы имеем? Катушку из медной проволоки и металлический теплообменник, который, как правило, изготавливается из цветного металла или нержавеющей стали. В такой конструкции попросту нечему ломаться!
ОСОБЕННОСТИ СЕРИЙНО ВЫПУСКАЕМЫХ ИНДУКЦИОННЫХ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЕЙ
Возникает довольно естественный вопрос: если конструкция индукционного водонагревателя настолько проста, а оборудование, использующее принцип индукционного нагрева так надежно и долговечно, то почему до сих пор их не выпускают на каждом углу и не пользуются все, кому не лень?
Надо отметить, что простым является принцип, на котором построена работа индукционного водонагревателя. Конструкция же далеко не так проста, как может показаться. Дело в том, что нагреть в индукционном поле проводник действительно несложно. Сложнее сделать такую конструкцию нагревателя, при которой вся потребляемая электроэнергия преобразовывалась бы в тепловую энергию, а не рассеивалась бы в пустоту посредством электромагнитного излучения. Индукционные водонагреватели, собранные «своими руками» или в кустарных условиях, сильно не дотягивают до характеристик нагревателей, выпускаемых серийно. В России работает всего несколько предприятий-изготовителей индукционных водонагревателей, и каждый использует специфические конструктивные особенности, защищенные патентами. Только такие конструкции обеспечивают высокие энергетические характеристики – КПД 98-99% и коэффициент мощности cos «фи» 0,98-0,985 при работе от электросети с промышленной частотой тока (50 Гц). Подробнее о значении коэффициента мощности – см. в статье.
Кроме преимущества в долговечности и надежности, индукционные водонагреватели отличаются от других типов электроводонагревателей ценой – они действительно заметно дороже, не только потому, что производители снимают «сливки», продавая надежное оборудование дороже, а потому, что себестоимость таких водонагревателей значительно выше.
ТЭНОВЫЕ ИЛИ ИНДУКЦИОННЫЕ ВОДОНАГРЕВАТЕЛИ?
Когда речь заходит о сравнении оборудования разных типов, бывает сложно оценить, что лучше. Плюсы и минусы есть у любого оборудования. Обычно, индукционные водонагреватели сравнивают с ТЭНовыми и электродными. Последние в большей мере распространены на отоплении и горячем водоснабжении крупных, промышленных объектов, поскольку их мощность может быть очень большой, измеряемой сотнями киловатт. ТЭНовые водонагреватели занимают нишу поскромнее – это приборы, как правило бытовые, мощность которых не превышает 20 кВт. Дело в том, что с ростом мощности нагревателя, увеличивается и количество трубчатых электронагревателей (ТЭН), а с их количеством умножаются и связанные с их обслуживанием проблемы – необходимость периодической замены, повышение рисков аварий, снижения мощности и т.д. Всем известно, что с увеличением количества элементов в системе повышается ее сложность и снижается надежность в целом.
У электродных котлов другие недостатки – это необходимость замены электродов, подготовки теплоносителя (в качестве теплоносителя там используется электролит), дополнительные вложения в систему электрозащиты, а также повышенный износ всех элементов системы отопления и горячего водоснабжения – опять же по причине использования агрессивной среды в качестве теплоносителя.
Индукционные водонагреватели способны снять большинство перечисленных проблем. В них нет каких-либо элементов, требующих периодической замены. Нет изнашивающихся, нагруженных частей. Нет соединений, уплотнений, которые могут протекать. Нет высокотемпературных элементов. Кроме того, индукционные нагреватели имеют 2-ой класс электробезопасности, поскольку токопроводящие элементы не контактируют с системой, в которой циркулирует вода – нагрев осуществляется косвенно, посредством магнитного поля.
Можно констатировать, что индукционный водонагреватель на сегодняшний день – это самый современный и надежный тип оборудования, исключающего большинство проблем, связанных с эксплуатацией электроводонагревателей других типов.
Но, справедливости ради, надо отметить, что несмотря на свою привлекательность, индукционные водонагреватели – это нишевый продукт, который едва ли подойдет владельцу квартиры или небольшого дома. Такие преимущества как долговечность и надежность, конечно, всегда привлекательны, но из-за стоимости оборудования по-настоящему экономически выгодной эксплуатация индукционных нагревателей становится для отопления и горячего водоснабжения в больших объемах – ориентировочно от 30 кВт и выше.

РАЗНОВИДНОСТИ ИНДУКЦИОННЫХ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЕЙ
Как и другие типы водонагревателей, индукционные нагреватели бывают проточными и накопительными. Однако из-за особенностей конструкции, наибольшее распространение получили именно накопительные конструкции. Дело в том, что индукционный способ нагрева (если речь идет о нагреве от электросети с промышленной частотой тока) предполагает относительно небольшой градиент температур между нагреваемым в магнитном поле теплообменником и протекающим по нему теплоносителем. Обычно, эта разница температур составляет всего порядка 15-20 °С. Теплосъем обеспечивается не за счет высокой удельной мощности нагреваемой поверхности (как это реализуется при использовании ТЭНов), а за счет большой площади теплообмена. Поэтому индукционные водонагреватели, используемые для нагрева воды на протоке, обычно комплектуются дополнительным оборудованием – водо-водяными подогревателями (бойлерами).
Все преимущества индукционных нагревателей воды наиболее полно реализуются в установках с аккумуляционной емкостью. Использование именно такой конструкции позволяет получать горячую воду в нужном объеме в нужное время. Нагрев воды можно производить в периоды отсутствия разбора, например, в ночное время. При этом экономятся средства на стоимости нагревательного оборудования. Скажем, вместо установки 250 кВт можно поставить 100 кВт-ный нагреватель с аккумуляционной емкостью и существенно сэкономить на разнице в стоимости оборудования.
Подобрать оборудование подходящей мощности с емкостями нужного объема вам помогут специалисты НПП «Термические Технологии», новосибирского завода-изготовителя индукционных водонагревателей марки ТЕРМАНИК. Для этого достаточно заполнить и отправить в адрес предприятия бланк ТЗ на горячее водоснабжение. Расчеты производятся бесплатно для заказчиков.

СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ ИНДУКЦИОННЫХ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЕЙ
Индукционные водонагреватели ТЕРМАНИК применяются для горячего водоснабжения. Среди сфер их применения:
горячее водоснабжение столовых, кухонь, объектов общепита
горячее водоснабжение душевых, моечных, заводских цехов
горячее водоснабжение технологических линий
горячее водоснабжение гостиниц, санаториев, баз отдыха
горячее водоснабжение отдельных зданий, поселков, микрорайонов
Также оборудование применяется в качестве резервного источника горячего водоснабжения во время профилактических и сезонных отключений центрального водоснабжения.
Благодаря своей долговечной и надежной конструкции, индукционные нагреватели подходят как для непрерывной работы, так и для периодической эксплуатации с длительными сроками простоя. На сегодняшний день это, пожалуй, самое выносливое и неприхотливое в эксплуатации оборудование, способное решить любые задачи, связанные с горячим водоснабжением, автономным горячим водоснабжением на самом высоком уровне.