Водонагреватель накопительный индукционный – Индукционный водонагреватель бойлер преимущества использования, обзор популярных моделей, ценыИндукционный водонагреватель бойлер — Сантех склад

Содержание

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.

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 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.
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 водонагреватель своими руками

Совсем недавно на российском рынке появилась абсолютно новая технологическая разработка, основным предназначением которой является обеспечение автономного отопления, а также обеспечение систем горячего водоснабжения, которая называется «индукционный водонагреватель». Такого типа водонагреватель был разработан и воспроизведен по наработкам известного ученого Николы Тесла.
Водонагреватель индукционного типа
Отличительной особенностью индукционного водонагревателя является отсутствие прямого водонагревателя, как на системах газового или электрического нагрева. Такая реализация работы системы позволяет существенно продлить срок службы всей системы в целом, который по паспорту составляет более 30 лет.
Использование индукции в промышленности и быту
Для возникновения процесса индукции характерным является возникновение минимальной инерции. Стоит появиться переменному полю, как тут же в ответ возникают токи Фуко. Главное преимущество этого метода заключается в минимальном количестве излучения, то есть поле затухает пропорционально расстоянию.

Именно это условие служит условию использования радиочастот от сотен кГц. Это явление является главной причиной невозможности использования такие длины волн в металлургии на сегодня. В таком случае, спираль индукционного нагревателя превращается в антенну.
Схема индукционного устройства
Совсем иное дело – это использование ультразвука и более низких частот, которые хорошо наводят токи Фуко и практически не вредят рабочим людям, эксплуатирующим оборудованием.
В бытовой области индукционный нагрев применяется в приборах для нагревания пищи, водонагревателях. Конструктивные особенности приборов дают возможность получать высокий КПД, и в то же время не являются абсолютно доступными.
Конструктивное решение агрегата
На сегодняшний день индукционный водонагреватель находиться на стадиях усовершенствования и в дальнейшем может стать прекрасной альтернативой существующим водонагревателям, главный принцип которых основан на разогревании ТЭНовой спирали.
Принцип работы агрегата основан на нагреве теплоносителя, антифриза, дистиллированной воды, глицерина, который нагревает бак, посредством индукционного вихревого водонагревателя.
Главной задачей индукционного водонагревателя является осуществление подачи на рабочую катушку тока высокой частоты и мощности. В результате таких действий все, что располагается в сердцевине, а именно труба с водой, начинает нагреваться.
Принцип работы агрегата
Установка водонагревательного аппарата осуществляется исключительно в вертикальном положении.
Самостоятельное изготовление
Индукционный нагреватель состоит из обычного трансформатора, как у сварочного аппарата, передающего ток катушке. Напрямую ее подключать нежелательно. Так как выйдет в результате короткое замыкание. Есть предположение, что внутри должен быть обыкновенный термостат для осуществления регулировки температуры и потенциометр, для регулирования мощности.

Для особых любителей есть предложение изготовить индукционный
Индукционный водонагреватель своими руками (фото, схема)

Индукционный водонагреватель — новый альтернативный способ обогрева жилых помещений. В его основополагающей функции заложен принцип разумного использования индукционной энергии. Он экологичен, абсолютно безвреден, безопасен, не дает копоти, для него не надо заготавливать уголь и дрова. Индукционный тепловой генератор успешно применяют для нагрева воды в системе индивидуального отопления. Кроме того, что такой котел заводского изготовления можно приобрести в торговой сети, его еще можно сделать своими руками. Что со временем даст существенно ощутимую экономию семейного бюджета.
Содержание статьи
1 Принцип индукционного нагрева
2 Конструкционные особенности и работа теплового генератора
2.1 Принцип работы системы
3 Самостоятельное изготовление конструкции индукционного нагревателя
4 Основные технологические этапы работ
5 Заключение
Принцип индукционного нагрева
Пример эффективности водонагревателя на индукционном токе, который был сделан своими руками
Работа индукционного нагревателя основывается на энергии электромагнитного поля, которую забирает на себя теплоноситель, преобразуя ее в тепло. Генерирует магнитное поле в этом нагревателе индуктор, который представлен многовитковой цилиндрической катушкой. Проходя через эту катушку, переменный электрический ток возле нее создает переменное магнитное поле.
Линии этого электрического поля располагаются перпендикулярно направлению магнитного потока, и при движении образуют замкнутый круг. Вихревые потоки, образуемые от переменного тока, трансформируют электрическую энергию в тепло. Вследствие этого, электроэнергия индуктора бесконтактно передается нагреваемому объекту.
Тепловая энергия при индукционном нагревании расходуется очень эффективно даже при небольших скоростях нагрева. Поэтому, индукционный водонагреватель, сделанный своими руками, производит нагрев воды за небольшой промежуток времени до значительно высоких температурных показателей.
Конструкционные особенности и работа теплового генератора
Для организации индивидуального отопления в качестве индукционного нагревателя этой системы можно использовать трансформатор, состоящий из двух обмоток:
Первичной.
Вторичной короткозамкнутой.
Вихревые потоки здесь образуются во внутренней составляющей. Они направляют образующееся электрическое поле на вторичный контур. Именно он выполняет одновременную роль корпуса и элемента нагрева для теплоносителя. С возрастанием плотности вихревых токов, которые нацелены на сердечник, изначально начинает греться вся его поверхность, а потом весь элемент.
Пример установки водонагревателя на индукционном токе для отопления
Для подвода холодной воды и выхода нагретого теплоносителя индукционные котлы снабжаются двумя патрубками.
Для тех, кто хочет сделать своими руками такое оборудование, нужно предусмотреть, что:
Нижний патрубок монтируется на вводный магистральный участок;
Верхний – на подающий участок трубопровода.
Принцип работы системы
Тепло, генерируемое котлом, передается циркулирующему в системе отопления теплоносителю. За счет гидростатического давления, нагретая вода непосредственно через подающий патрубок поступает в общую отопительную систему и постоянно отводится за счет нагнетания в нее теплоносителя. Поэтому возможность перегрева оборудования здесь полностью исключена.
Сравнение энергопотребления водонагревателя на индукции с другими
Постоянная вибрация при работе индукционной системы не дает возможности образования накипи и ее жестких отложений на внутренние стенки трубопровода. Индукционные нагреватели не имеют стандартных электрических нагревательных элементов, поэтому вероятность дорогостоящих поломок в них сводится к нулю. Кроме этого, здесь отсутствуют разъемные соединения, которые могут угрожать незапланированным неприятным протечкам. Положительной особенностью этого котла является отсутствие шума при работе, что позволяет устанавливать его в любых жилых помещениях.
Самостоятельное изготовление конструкции индукционного нагревателя
Изготовить индукционный водонагреватель самостоятельно не представляет сложностей. С этой задачей может успешно справиться даже сравнительно начинающий мастер. Для этой работы изначально необходимо иметь:
Недорогой высокочастотный инвертор от сварочного аппарата, чтобы не заморачиваться изготовлением самостоятельно такого сложного агрегата;
Толстостенный кусок пластиковой трубы, который станет корпусом нагревателя;
Стальную нержавеющую проволоку или катанку не более 7мм в диаметре, которая явится основой для нагреваемого материала в электрическом поле;
Переходники для подсоединения основного корпуса водонагревателя к системе индивидуального отопления;
Металлическую сетку, которая должна удерживать внутри корпуса стальные кусочки проволоки;
Медную эмалированную проволоку для создания индукционной катушки;
Кусачки для порезки катанки или нержавейки;
Насос для принудительной подачи воды.
Основные технологические этапы работ
Обустраивая систему индукционного водонагрева необходимо знать и придерживаться основных правил:
Сварочный ток высокочастотного инвертора для обогревателя должен соответствовать его мощности. Оптимальная величина его варьируется от 15 ампер или выше, если это необходимо.
Для нагревательных материалов в высокочастотном поле нужно использовать пятисантиметровые отрезки стальной катанной или нержавеющей проволоки. Для этого подготовленную проволоку необходимо порезать кусачками, придерживаясь этих размеров.
Корпус индукционного нагревателя должен быть сделан из толстостенной пластиковой трубы, внутренний диаметр которой должен быть не менее 5 сантиметров аналогично длине порезанной проволоки.
К одной стороне этой пластиковой трубы крепится переходник, который должен соединить данную конструкцию с системой отопления.
На дно пластиковой трубы своими руками укладывается металлическая сетка, которая предотвращает проваливание катанки.
Внутрь трубы из пластика плотно засыпаются нарезанные куски металлической проволоки так, чтобы там отсутствовало свободное пространство.
Второй конец трубы оснащается еще одним переходным элементом.
Для изготовления индукционной катушки эту пластиковую трубу обматывают заготовленным медным эмалированным проводом. Количество витков в обмотке должно быть минимальным 80, а максимальным 90.
Затем аппарат подсоединяется к индивидуальной отопительной системе, заливается вода, к изготовленной обмотке подключается инвертор.
Для принудительной циркуляции теплоносителя в отопительную систему встраивается насос.
Чтобы обеспечить регулирование температуры воды в автоматическом режиме, в разрыве основной линии питания индукционного инвертора подключается терморегулятор.
Заключение
Индукционные нагреватели оборудуется в закрытую систему индивидуального отопления, обустраиваемую пластиковым трубопроводом. После выводного патрубка для безопасности желательно смонтировать группу элементов, которая представлена:
Манометром;
Подрывным клапаном;
Устройством автоматического отвода воздуха.
Изначально индукционный водонагреватель может оказаться сложным и трудоемким в изготовлении своими руками. Однако потом он принесет только пользу для семейного бюджета, значительно снижая затраты на дорогостоящую электроэнергию. Так как благодаря конструкционным особенностям этого устройства он нагревает теплоноситель гораздо быстрее, чем при равнозначном расходе электроэнергии для работы электронагревательных приборов.
Сегодня некоторые умельцы делают индукционный нагреватель из электромагнитного трансформатора, который основан на двух мощных транзисторах. Индукционный нагрев в нем осуществляется воздействием на металл токов Фуко.
При работе этого оборудования не выделяется вредных продуктов распада или сгорания топлива, что благоприятно сказывается на состоянии окружающей атмосферы. Правильное обустройство системы отопления с индукционным водонагревателем для любой семьи является бесспорным экономным вариантом с 25 летней безупречной работой.

Индукционный нагреватель. Огонь, вода, работающие люди, но не пожар!
Эту игрушку я ждал с нетерпением. Об индукционном нагреве я знал давно, со времен студенчества. Иногда видел ролики, как закаляют заготовки, припавают твердосплавные пластины на резцы и прочая-прочая. Но для меня все это было чем-то из области производства, грязных жарких и душных цехов.
Поэтому, когда в списке предлагаемых на обзор гаджетов я увидел данный нагреватель, колебаний не было. Я его просто возжелал!
Оговорка по Фрейду и п.18
Как и, наверное, большинство читателей, я интересуюсь разными вещами. Всегда есть соблазн и желание приобрести что-то для своего увлечения, либо просто хочется поиграть с приглянувшимся гаджетом, как известно с возрастом лишь меняется цена игрушек.
Обзоры — это совмещение приятного с полезным. Мне нравится делиться своим опытом взаимодействия с различными вещами, спонсорам нравится видимо, как я это делаю, и получается взаимовыгодное сотрудничество. Я никогда не беру на обзор вещи, которые мне не интересны, и с которыми я не хочу провести какое-то время. Как правило я беру вещи, предназначение и характеристики которых я себе неплохо представляю, так я избегаю своего и вашего, мои уважаемые читатели, разочарования в большинстве случаев.
Обзоры я делаю объективно, товары не рекламирую, и моя цель дать вам пищу для размышления, и поделиться своим опытом пользования данной вещи. Читайте, думайте, пишите свое мнение в комментариях — в общении и обмене мнениями рождается истина!
Недавно был обзор данного устройства от уважаемого dia. В этом обзоре dia даже выпаял часть деталей, чтобы лучше понять устройство этого гаджета и нарисовал его электрическую схему. Не буду дублировать его работу, можно сходить в тот обзор и все посмотреть. И не забудьте поставить dia плюсик пожалуйста.
В своем обзоре я бы хотел рассказать, что такое индукционные нагреватели, зачем они вообще нужны, и почему же я так радовался и ждал приезда этого гаджета. И самое интересное — что я с ним делал 🙂
Как обычно, начнем с небольшого экскурса в историю.
Явление электромагнитной индукции открыл Майкл Фарадей в 1831 году. Электромагнитная индукция — явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него. Без открытия Фарадея не было бы у нас трансформаторов, генераторов, радио и вообще электротехнической и электронной промышленности.
Индукционный нагрев — это нагревание материалов электрическими токами, которые индуцируются переменным магнитным полем. Т.е. создав переменное магнитное поле и поместив туда материал мы сможем его нагреть. И уже в 1900 г. шведская фирма «Benedicks Bultfabrik» построила и запустила первую индукционную сталеплавильную печь!
Для того, чтобы расплавить или хотя бы нагреть металл, нам необходимо создать колебательный контур и в поле, создаваемое данным контуром поместить металлический предмет.
Вот чертеж индукционной сталеплавильной печи. Как раз на нем видно, что тигель с расплавляемым металлом, окружен катушками, наводящими на него переменное магнитное поле.
А это печь в действии.
В общем случае схема индукционного нагрева выглядит следующим образом: У нас есть генератор и колебательный контур. Частота колебания в контуре зависит от индуктивности катушки и емкости конденсаторов. Различные материалы восприимчивы к различным частотам колебаний. Например, при частоте колебаний контура, при которой происходит плавления стали, например, цветные металлы могут даже не начать толком нагреваться. И наоборот.
Где же используется индукционный нагрев. На самом деле в огромном количестве мест. Он везде вокруг нас. Индукционные электроплиты, как самый яркий пример
Индукционные проточные водонагреватели
Портативные нагреватели, с их помощью например можно разогреть и открутить приржавевшую гайку.
А на производстве индукционный нагреватель используется для поверхностной закалки изделий. Это быстро, экономично и безопасно, с точки зрения отсутствия огня и горючих материалов.
И самое для меня наверное интересное, т.к. я обладатель небольших домашних токарного и фрезерного станков — напайка твердосплавных пластин на державки резцев.
Как я и говорил, для меня системы индукционного нагрева всегда были либо уделом промышленности, либо умельцев, паяющих огромные монструозные схемы с гигантскими блоками питания, которым место дома можно найти с огромной натяжкой. И какое же удивление вызвало обнаружение крохотного устройства из класса — «воткни в блок питания и получай удовольствие».
Переходим к герою нашего обзора. Состоит он из двух частей. Генератор построенный на основе обычного двухтранзисторного мультивибратора (за схемой можно сходить в обзор уважаемого dia), для тех кто разбирается в электронике, то ничего сложного, а для тех, для кого это незнакомые термины, то в двух словах — простая и надежная схема, работающая «из коробки». На плате генератора размещена сборка из емкостей. Вторая деталь — катушка колебательного контура. Соединяются обе детали винтовым разъемом.
Размер миниатюрный 5.5 см на 4 см и толщиной 2 см. Диаметр катушки 2.8 см, длина 7.5 см. Питание устройства 5-12В, ток до 5А.
Т.е. максимальная потребляемая мощность может составить 12В х 5А = 60Вт. Это потребление не самой яркой лампочки накаливания. Много это или мало? Давайте прикинем на пальцах. Современная сталелитейная промышленность в среднем тратит 650 кВтч на плавку 1 тонны стали, т.е. 650 Втч на 1 кг или 65 Втч на плавку 100 грамм. Таким образом наша малявка при должном подходе и минимизации теплопотерь в атмосферу за час может расплавить чуть меньше 100 грамм стали. Очень и очень недурственно. Казалось бы 60 Вт потребляемой мощности и 100 грамм расплавленной стали. Весьма полезно все считать, т.к. на глазок некоторые вещи совсем не очевидны, как например мне было в этом случае.
Давайте перейдем от слов к ~~развлечениям~~ делу.
У меня была целая куча идей, которые я хотел реализовать.
По всем идеям я снял подробное видео. Его можно будет посмотреть в конце обзора.
Идея номер 1. Закалка отверточных бит. Частенько, если приходится много закручивать шуруповертом винтов приходится наблюдать картину слизывания крестовины бит.
Есть способ продлить жизнь битам. Частенько биты продают чуть недозакалеными. Это делают видимо для избежания их раскалывания в процессе эксплуатации. Либо по каким-то другим неведомым причинам. Такие биты можно дозакалить. Этим мы и займемся.
Как же закаливают металлы? Существует огромное количество сплавов и индивидуальных режимов их термической обработки. Я не буду погружаться в рамках данного обзора в эти дебри. Если все предельно упростить, то для закалки в примитивных домашних условиях изделий из неопознанной стали можно (с кучей условностей разумеется) использовать следующий способ.
а. Нагрев до вишневого цвета (750 градусов по Цельсию).
б. Охлаждение в воде
в. Отпуск в духовке при температуре 180-190 градусов по Цельсию в течении 1 часа. Отпуск необходим для снятия внутренних напряжений, чтобы изделие не лопнуло у нас в руках в процессе эксплуатации
Привожу картинку с цветами металла и соответствующим им температурам
Соответственно, разогреваем биту
И охлаждаем ее в воде. Затем отпуск в духовке и… вуаля. Более прочная бита у нас в арсенале.
Идея номер 2. Из остатков ножовочного полотна сделать мини стамески по дереву. Подробный процесс в видео. Делюсь лишь фоткой конечных изделий
Выглядят они неказисто, но древесину режут исправно. Тест есть на видео.
Идея номер 3. Из подручных гвоздей и железяк сделать настоящее сверло. И сверло получилось! Оно успешно просверлило дерево, алюминий… и не только. Посмотрите на видео))) Заточка и закаленный кончик все выдержали, кроме тела сверла, которое я отпустил, но повторно не закалил. Вот что с ним стало после моих издевательств)))
Идея номер 4. Водонагреватель. Проверка концепции. Кладем гвоздь в трубочку, трубочку в спираль — вода кипит.
Можно сделать подогрев чего — либо, например воды в емкости. Туда поставить банку с молоком, подключить термодатчик, для контроля температуры и будет йогуртница))).
Вот видео моих издевательств над материей )))
Как резюме. Мне индукционный нагреватель понравился. Для домашнего использования мне лично пригодится однозначно. Я периодически нуждаюсь в необходимости закалить какую-либо небольшую деталь (ось накатки для токарника, например). И этот способ мне нравится больше горелки в домашних условиях. Также я получил большое удовольствие от процесса созидания из обломков пилки и ненужных ключей качественно новых вещей.
Хочу ли я нагреватель большей мощности? В квартиру — однозначно нет. Другие режимы, другая техника безопасности. В отдельную мастерскую — однозначно да.
Меня поражает скорость прогресса, если честно. И технологии. Устройство размером со спичечный коробок позволяет ощутить себя и кузнецом, и термистом и сантехником- отопителем))
Получайте удовольствие от жизни, выбирайте себе инструменты и игрушки по вкусу, и Удачи!
Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.