Електричний інверторний опалювальний котел для приватного будинку. Застосування інверторних обігрівачів в опаленні Інвертор опалювальний електричний

У зв'язку з постійним підвищенням цін на енергоносії, власники заміських будинків та міських квартир переходять на альтернативні, більш вигідні види опалення, в основному вибираючи автономні його варіанти. Деякі вважають за краще встановлювати , щоб не переплачувати за центральне опалення, яке в деяких регіонах оплачується не тільки в зимовий період, але й улітку. Інші власники житла зацікавилися обігрівом будинку за допомогою електричних приладів.

Електрика зручніша в тому плані, що для встановлення такого водонагрівача не буде потрібно погодження з дозвільними організаціями, складання та затвердження проекту. Але багатьох відлякують високі тарифи. Отже, необхідно зупиняти свій вибір на електричних казанах, що відрізняються підвищеною ефективністю та економічністю роботи. До таких, безперечно, можна віднести агрегати індукційного принципу дії. Вони по праву створили досить високу конкуренцію газовим приладам опалення.

Але сам по собі індукційний котел – дуже дороге «задоволення». Тому багато домашніх умільців цікавить питання - чи можна виготовити індукційний котел опалення своїми руками. Виявляється, так, це завдання, що виконається, але потребує певної майстерності і знань, особливо в галузі електротехніки.

Відразу обмовимося про таке. Автор цих термін не є прихильником «саморобок» в галузі електричної техніки, що працює з напругою, небезпечною для життя. Тому цю публікацію слід розглядати як огляд можливих варіантів, але не як покрокове керівництводо дії. Слід дуже тверезо зважити свої сили, знання та можливості, перш ніж приступати до виконання такого завдання.

Що ж таке індукційний котел?

Індукційні системи опалення почали використовувати у 80-х роках минулого сторіччя на промислових підприємствах. Побутові ж прилади з'явилися лише в середині 90-х років. За останні десятиліття вони були доопрацьовані, і в їх конструкцію були внесені деякі оновлення, проте принцип їхньої роботи залишається незмінним.

Назва даних опалювальних систем та приладів вже сама по собі говорить про те, що в основі їхнього функціонування лежить електромагнітна індукція. Суть принципу роботи полягає в тому, що якщо через дріт досить великого діаметра в перерізі, накрученому у вигляді котушки, пропустити змінний струм, то навколо цієї первинної обмотки створюється потужне електромагнітне поле. Якщо в цьому полі виявиться провідник, то в ньому наводитиметься (індукуватиметься) напруга. Ну а якщо силові лінії поля перетинають розташований у ньому сердечник зі сплаву, що має магнітні властивості, то виходить своєрідний короткозамкнутий контур. І за рахунок появи на ньому блукаючих струмів Фуко, відбувається дуже швидке і сильне нагрівання цього матеріалу.

Такий принцип широко використовується, наприклад, у сталеливарній промисловості. Знайшли йому застосування і для швидкого та високотемпературного нагрівання води. Зрозуміло, що як сердечник у цьому випадку виступатиме труба або інший канал, яким циркулює теплоносій.

А найдоступніший для поняття приклад індукційного нагрівача є дріт, намотаний на трубу, виготовлену з діелектрика, яка ізолюватиме магнітний сердечник, що міститься в її внутрішній простір.

Дротова котушка підключається до електроживлення та створює електромагнітне поле. Внаслідок впливу змінного електромагнітного поля металевий стрижень-сердечник буде нагріватися, передаючи тепло теплоносію, який потім надходить у труби та радіатори опалювального контуру. Як теплоносій в автономних системах опалення може бути використане масло, вода або етиленгліколь.

Це, звісно, дуже спрощене пояснення. В індукційних котлах промислового виробництва теплообмінний феромагнітним сердечником може бути цілий лабіринт труб або каналів, а нерідко, наприклад, вихрових нагрівачах, в цьому процесі задіяний і корпус приладу.

У системах опалення невеликої протяжності теплоносій, нагріваючись, буде підніматися вгору, і природного тиску зазвичай буває достатньо для його природної циркуляції. Якщо ж опалювальна магістраль досить довгаі розгалужена, зав'язана на колектори з подальшим розподілом потоків теплоносія по окремих контурах, то в систему встановлюють один або кілька циркуляційних, так як без них необхідного переміщення теплоносія буде домогтися неможливо.

Чи дійсно індукційний метод нагрівання теплоносія ефективний і надійний?

Перед тим як купувати або починати виготовлення індукційного котла, варто розібратися в тому, наскільки ефективний цей метод опалення. У спеціалізованих торгових центрахвід продавців-консультантів можна почути лише позитивні характеристики систем, які працюють за цим принципом. Однак далеко не все, що ними буде сказано, на всі 100% відповідає дійсності. І у цих опалювальних агрегатів є свої, так звані, "підводні камені".

Продавці оперують цілим переліком тез, намагаючись збільшити продаж котлів, що працюють за індукційним принципом:

Наприклад, поширене твердження, що принцип роботи даних приладів є інноваційною розробкою.

Насправді це не відповідає дійсності, оскільки електромагнітна індукція була відкрита ще в 1831 році. англійським фізиком-експериментатором Майклом Фарадеєм. У другій половині ХХ століття індукційні системи з успіхом застосовувалися в металургійній промисловості.

З цього можна дійти невтішного висновку, що ці прилади навряд варто відносити до інноваційним технологіям. Однак у цьому є і свій «плюс», оскільки подібна система вже перевірена часом і довела свою ефективність.

Наступною важливою якістю, на яку наголошують продавці, є економічність використання індукційного котла. Зазвичай стверджується, що даний тип агрегатів споживає енергії на 25÷30% менше, ніж інші електричні нагрівачі. Чи можна з цим погодитись?

Ціни на індукційні котли опалення

індукційний котел опалення

Напевно, все ж таки ні. Будь-який споживає електроенергію відповідно до своєї потужності, зазначеної виробником у технічному паспорті. Тобто для вироблення одного кіловата тепла, в ідеальному випадку (при 100-відсотковому ККД) приладу необхідно спожити кіловат електроенергії. Причому, навіть за названих параметрах, ККД агрегату може бути менше, оскільки багато залежить ще й від конкретних умов експлуатації котла.

Від потужності та ефективності роботи нагрівального елемента залежить час нагрівання теплоносія до потрібної температури. Потрібно сказати, що частина витраченої енергії так чи інакше витрачається вхолосту, так як матеріали, з яких виготовляються деталі приладу, мають не нульовий опір. Однак, тепловтрати від роботи індукційного котла не йдуть «в димохідну трубу», а залишаються в приміщенні, де встановлений прилад, в чому часто очевидна перевага.

Отже, напрошується висновок, що серйозно заощадити на електроенергії при використанні індукційного котла навряд чи вийде. Але ефективність їх і швидкість нагрівання – справді висока.

Незважаючи на зазначений у техпаспорті, встановлений виробником приблизний термін експлуатації (не плутати з гарантійним!), Продавці запевняють, що прослужить індукційний обігрівальний котел не менше 25 років. Необхідно погодитися, що ця інформація є достовірною, якщо електронний блок управління виконаний якісно. Блок включає в свою комплектацію напівпровідникові елементи, які все ж таки можуть вийти з ладу. Як правило, виробники пропонують десятирічну гарантію на комплектуючі елементи електронного блоку. Однак, досить часто вони добре працюють протягом 25÷30, а то й більше років.

На самому котлі, за великим рахунком, просто нема чому ламатися. Так, первинна обмотка, що зазвичай виготовляється з міді, має великий запас міцності і прослужить тривалий термін, якщо вироблятиметься її належне охолодження (а це забезпечується циркуляцією теплоносія).

Стрижень-сердечник або матеріал внутрішніх каналів звичайно, з часом почне руйнуватися, тому що на нього постійно надаватиме несприятливий вплив агресивне середовище теплоносія, а також чергування охолодження. Однак, щоб він повністю став непридатним для експлуатації, повинен пройти не один десяток років.

Враховуючи конструкцію котла, що працює за індукційною схемою, можна зробити висновок, що він значно надійніший і довговічніший за опалювальні прилади, в яких якнагрівальних елементів використовуються ТЕНи.

Ціни на опалювальні котли

опалювальний котел

Ще одна якість, яку ставлять плюс індукційним опалювальним приладом - це безшумна робота - нібито вона вигідно відрізняє його від інших агрегатів опалення. Виникає питання, чи це так?

А ось тут, якраз, з точністю «до навпаки». Так, електричні опалювальні агрегати функціонують безшумно, тому що під час їхньої роботи не створюється акустичних коливань і не використовується механічних вузлів. Однак, саме при функціонуванні індукційного приладу можуть виразно відчуватися низькочастотні коливання, які можуть дратувати людей із загостреним слухом. Це негативне явище зведено до мінімуму в котлах вихрового типу , в яких напруга живлення на первинну котушку попередньо перетворюється на високочастотне.

Крім того, якщо в систему встановлений циркуляційний насос невисокої якості, він також може стати джерелом легкого подразнюючого шуму. Але це стосується всіх систем опалення, незалежно від типу котла. Але сучасний асортимент насосів дозволяє придбати абсолютно безшумну модель.

Компактність казана покупець може оцінити візуально. Можна сказати, що цей агрегат складається з відрізка труби певної довжини, який не займе багато місця на відміну від інших опалювальних приладів. Щоправда, маса в індукційного котла зазвичай - дуже значна, тобто знадобляться надійні кронштейни.

Однак, не варто забувати, що потрібно місце для супутніх елементів системи, а також розведення контурів та встановлення колекторів, якщо цього вимагає схема. Якщо потрібно обігріти досить велику площу будинку, то часто встановлюється кілька індукційних приладів, і для всієї такої системи буде потрібно багато місця.

Твердження про те, що котли цього виду повністю безпечні, причому, ця якість котлів виражено більше, ніж у їх ТЕНових аналогів, неправильно. Безпека експлуатації цих двох видів опалювальних приладів приблизно однакова, і залежить від правильного підключення і від працездатності систем закладеного в них захисту від екстремальних ситуацій.

Наприклад, якщо в індукційному приладі відбудеться витік теплоносія, а електромагнітне поле не відключиться вчасно, і нагрівання внутрішнього сердечника продовжиться, корпус і кріплення можуть оплавитися буквально в лічені хвилини. Тому, купуючи прилад або конструюючи його самостійно, необхідно звернути увагу на автоматичне вимкнення агрегату у разі аварійної ситуації.

Як можна бачити з представленої вище інформації, у індукційних котлів, так само, як і в інших опалювальних агрегатів, є свої недоліки, і вони не є унікальними приладами, що дозволяють платити за опалення існуючі копійки. Однак ефективність їх не подається сумніву. І ще завдяки компактним розмірам котла, його цілком можна розмістити в умовах квартири, наприклад, в ніші, так, що він буде практично непомітний.

Як самостійно виготовити індукційний котел?

Існує багато конструкцій індукційних котлів. Деякі їх складні для самостійного виконання, інші – простіше. Далі будуть розглянуті відносно доступні варіанти, які можна виготовити в домашніх умовах. Однак, щоб втілити ці проекти в життя, будуть потрібні певні матеріали та інструменти.

Перший варіант - з використанням індукційної варильноїпанелі

Цей варіант опалювального приладу можна назвати експериментальним. Він підходить для опалення невеликого приміщення 20÷25 м². У опалювальний контур, опалювальний від такого приладу, найкраще встановити радіатори або радіатори, які швидко прогріваються і віддають тепло в приміщення. До того ж обсяг таких радіаторів невеликий, тому знадобиться невелика кількість теплоносія, який швидко нагріватиметься в індукційному міні-котлі.

Джерелом змінного електромагнітного поля в даному проекті є індукційна варильна панель, яка, можливо, була замінена на більш сучасну модель, і поки що без справи валяється в коморі.

Для виготовлення цієї моделі опалювального приладу, що працює за принципом індукції, знадобляться такі матеріали:

Сталева профільна труба 50×25 мм, десять відрізків довжиною 500 мм і два 300 мм – для виготовлення теплообмінника котла.
Сталева профільна труба 50×30 мм, дві штуки довжиною 500 мм і один 700 мм – для виготовлення кронштейна.
Сталева труба діаметром 20÷25 мм — два відрізки довжиною 120÷150 мм.
Сталевий лист завтовшки 3÷4 мм для виготовлення розширювального бачка розміром 270×270×100 мм.
. Їхня кількість буде залежати від конкретної схеми, яка робиться для певного місця розміщення котла та його обв'язки. Для з'єднання труб будуть потрібні супутні елементи - муфти, куточки, різьбові фітинги і т.п. – тут можна виявити власне бачення обв'язування та розведення труб.
Кульові крани, які перекриватимуть рух теплоносія за необхідності проведення профілактичних чи ремонтних робіт на опалювальному обладнанні.

Крім цих матеріалів, необхідно підготувати деякі інші прилади та приладдя, необхідні для виконання монтажу та встановлення в обв'язку котла.

Ціни на поліпропеленові труби

поліпропеленові труби

Циркуляційний насос.
Індукційна електрична двокомфорковаплита - інакше її часто називають панеллю.

Для виконання робіт потрібно деякі інструменти та прилади, а також, безумовно, вміння з ними працювати:

Прилад для паяння поліпропіленових труб.
Газовий ключ.
Електричний дриль.
"Болгарка" (шліфмашинка).

Ціни на циркуляційний насос

циркуляційний насос

Роботи з виготовлення такого нагрівального індукційного котла проводяться в такому порядку:

Ілюстрація
	Першим кроком за допомогою «болгарки» нарізається профільна сталева труба на відрізки потрібної довжини. З них буде виготовлено корпус теплообмінника, яким циркулюватиме теплоносій. Відрізки складаються поряд на торцеву сторону, виходить своєрідна батарея. Їх необхідно зафіксувати у притисненому один до одного положенні. Далі, труби зварюють між собою точковим зварюванням. Спочатку їх прихоплюють по краях, а потім по всій лінії стиків через кожні 100 мм. Для найшвидшого остигання і зміцнення зварних точок, а також для очищення від звареної гарі, конструкцію, що вийшла, можна пролити струменем холодної води.
	Наступним кроком потрібно підрівняти краї «батареї», що вийшла - для цього їх підрізають шліфувальною машиною. Рівні краї необхідні, оскільки вони будуть закриватися металевим П-подібним профілем (швеллером), який повинен бути ідеально встановлений на краї зварених разом квадратних труб.
	П-подібний профіль можна придбати в готовому вигляді або виготовити самостійно, вирізавши одну широку смугу з профільної труби. Таких деталей необхідно підготувати дві штуки. Причому вирізані смуги далі будуть використані для закриття торцевих країв П-подібних деталей, а також для конструкції кронштейнів.
	Тепер профіль-швеллер, що вийшов, необхідно дуже акуратно приварити суцільним швом до країв торцевих сторін «батареї». Простір, який буде утворений цією деталлю, дозволить циркулювати теплоносію по трубах – виходять два своєрідні колектори. Тут необхідно відзначити, що цілком можна виготовити теплообмінник-батарею у вигляді змійовика - це спростить циркуляцію теплоносія, він швидше прогріватиметься, що збільшить тепловіддачу.
	Далі, від однієї зі смуг, що залишилися після виготовлення П-подібних профілів, відрізаються чотири вставки-заглушки, що за розмірами відповідають отворам утвореним П-подібними профілями, привареними до торців батареї. Потім вони приварюються на призначене для них місце суцільним швом, так як конструкція повинна вийти герметичною.
	Тепер на торцевих сторонах батареї потрібно просвердлити два отвори, в які вварюються відрізки труб, що мають із зовнішнього боку різьблення. Один патрубок повинен бути розташований в нижній частині однієї сторони батареї - він призначається для входу води, що охолоне, в опалювальний котел (так звана «обратка»). Другий патрубок вварюється в отвір, розташований у верхній частині протилежної сторони конструкції. Через нього нагріта вода надходитиме в опалювальний контур (подача). Крім них, у центрі бічних сторін, також за допомогою зварювання, фіксуються відрізки профільної труби завдовжки 100 мм.
	Зварювальні точки та шви на готовому теплообміннику зачищають за допомогою шліфувальної машини та надають конструкції акуратний. зовнішній виглядта гладкість. Особливо ретельно потрібно обробити задню сторону теплообмінника, так як до неї має бути притиснута нагрівальна поверхня індукційної плити.
	Далі, готове складаннянеобхідно загрунтувати і потім покрити термостійкою фарбою, призначеною для металевих елементів системи опалення.
	Наступним кроком із металевих панелей виготовляється розширювальний бачок. Його деталі зварюються між собою суцільним швом, оскільки він має бути герметичний. У нижній бік цієї деталі системи, врізається патрубок із зовнішнім різьбленням, для підключення до контуру опалення. Потрібно сказати, що розширювальний бачок можна купити і готовому вигляді. Його місткість вибирається в залежності від того, скільки теплоносія буде знаходитись в опалювальному контурі – можна виходити з величини 10% обсягу.
	Далі потрібно підготувати раму-кронштейн для встановлення індукційної панелі та закріплення теплообмінника. На цій ілюстрації можна бачити, що кронштейн складається з двох вертикально розташованих профільних труб та нижньої полички. Остання може бути виготовлена з профільної труби, з якої зрізається одна вузька і одна широка сторона. У середній частині вертикальних профілів приварюються відрізки профільної труби. Їхнє місце розташування потрібно розрахувати так, щоб вони могли стикуватися з відрізками труби, закріпленими на торцях теплообмінника. Потім всі деталі скріплюються між собою зварюванням, причому нижня горизонтальна деталь конструкції повинна утворити поличку, на яку буде індукційна панель. Після цього на кронштейні закріплюється теплообмінник за допомогою відрізків приварених труб на його торцях. Однак, між кронштейном і теплообмінником повинен залишитися зазор, в який можна буде індукційну панель встановити, так, щоб вона була щільно притиснута до теплообмінника своїми нагрівальними елементами.
	Індукційна панель, призначена для приготування їжі, працює за тим же принципом, що й котел, тому що всередині неї розташовані котушки, що індукують потужне змінне електромагнітне поле. Це поле і стане ініціатором нагріву сталевих профільних труб батареї-теплообмінника. Зручність її використання полягає в тому, що всі електронні та електротехнічні модулі знаходяться всередині конструкції, а зовнішнє покриття панелі робить прилад безпечним. Встановлюючи панель у кронштейн за теплообмінником, її притискають до поверхні.
	Тепер залишається лише підвести до котла труби, які з'єднають його із опалювальним контуром. Для цього можуть бути використані поліпропіленові або металопластикові труби, головне щоб вони були призначені для гарячої води, що має температуру не менше 95 градусів. Як говорилося вище, вихід нагрітого теплоносія з установки зв'язується з трубою, що доставляє його в радіатори, а також з розширювальним бачком, який закріплюється на стіні під стелею.
	Вся система не буде ефективно працювати без циркуляційного водяного насоса, який може бути встановлений у будь-якому зручному місці опалювального контуру, але в ідеалі – на трубі «обратки» перед входом в котел – там він меншою мірою піддається високотемпературному впливу. Бажано, щоб він розташовувався неподалік розетки електроживлення.
	Залишилося заповнити систему водою (теплоносієм), перевірити герметичність всіх сполучних вузлів. Якщо все гаразд, можна запускати котел. На ілюстрації показаний пробний пуск з використанням перенесення. В реальних умовах експлуатації, безумовно, необхідно підвести до котла окрему лінію живлення з відповідним перерізом дроту та контуром заземлення.

Використовуючи індукційну панель, можна виготовити й інший варіант котла, який буде більш ефективний, ніж вище описаний вище, хоча і менш компактний.

Особливість цього варіанта полягає в горизонтальне розташування індукційної панелііз встановленими безпосередньо на нагрівальні майданчики, що знаходяться в ній, теплообмінними блоками. Тут конструкція, по суті, працює так само, як звичайна плитка, на яку встановлюють каструлю з водою та нагрівають до високих температур. Відмінність полягає в тому, що ємність («каструля») робиться з феромагнітногосплаву, тобто активно нагріваються усі її стінки. Ці ємності робляться герметичними, пов'язаними між собою, і нагріта вода не випаровується, а йде в підключений до такого опалювального котла контур.

Другий варіант – з саморобною індукційною котушкою та зварювальним інвертором

Другий варіант індукторного нагрівача котла виготовляється з урахуванням високочастотного зварювального інвертора. Бажано, щоб апарат був оснащений плавним регулюванням зварювального струму. Потужність інвертора має бути прямо пропорційна потужності, яку повинен мати опалювальний котел. Найкращим варіантом для саморобної конструкції є показник інвертора в 15 ампер, проте при необхідності можна зробити його і більш потужним.

Слід правильно розуміти, що підключення водонагрівача здійснюється в жодному разі не до клем зварювальних проводів – нічого, крім короткого замикання, у цьому випадку не вийде. Інвертор доведеться дещо видозмінити - первинна обмотка нагрівача, що створюється, повинна підключатися після високочастотного перетворювача, замість індукційної котушки самого інвертора. Якщо самому розібратися з цим складно, проконсультуйтеся зі спеціалістом у цій галузі.

Цей принцип нагрівання і використовується для нагрівання теплоносія, якийпроходить через ту саму трубу, що міститься в електромагнітне поле. Варіант, показаний нижче, можна назвати дуже спірним, але майстер, який випробував його на практиці, переконує його працездатність та ефективність.

Як буде видно, витрати на виготовлення мінімальні, так що при бажанні цілком можна провести експеримент. Нехай навіть потужності не вистачить для повноцінного опалення – можливо це буде прийнятне рішення для нагрівання води в побутових цілях.

Ілюстрація	Короткий опис операції, що виконується
	Отже, крім зварювального інверторного апарату для створення нагрівача потрібно ще ряд деталей. Як корпус, який буде частиною опалювального контуру, а також основою для формування індукційної котушки та теплообмінника, використовується відрізок поліпропіленової труби з товстими стінками (PN25) довжиною 400÷500 мм, призначеної для транспортування гарячої води. Бажано, щоб внутрішній діаметр труби складатиме не менше 50 мм, тобто застосовується труба із зовнішнім діаметром 75 мм. Можна взяти і менше, скажімо, із зовнішнім 50 мм, внутрішнім – 33, але продуктивність нагрівача, зрозуміло, знизиться. Потрібний сталевий дріт або металевий прут діаметром 6÷7 мм - з нього нарізаються відрізки довжиною 40÷50 мм. Ці елементи візьмуть на себе роль феримагнітного осердя-теплообмінника. Можливі інші варіанти теплообмінників – про це буде казано нижче.
	Замість нарізаних відрізків лозини, що вставляються в порожнину труби, може бути використаний один товстий металевий стрижень або сталева труба меншого діаметру, сталевий шнек, або інші вироби, що володіють магнітними властивостями та зручні для приміщення в трубі ПВХ. Так, практикують заповнення труби сталевими кульками, великою стружкою, непотрібними гайками тощо. Якщо для заповнення труби використовуються дрібні металеві елементи, від яких нагріватиметься теплоносій, один край труби необхідно закрити металевою сіткою. Потім засипати в неї сталеві елементи наповнювача, а потім закрити сіткою другий край.
	Можна використовувати металевий шнек з частими витками або кілька металевих трубок діаметром в 4÷5 мм, які будуть щільно встановлені в поліпропіленовий корпус-трубу. Вони забезпечать велику площу прямого теплообміну з водою, що циркулює. Деякі майстри використовують для заповнення "котла" сталевий дріт або навіть звичайні кухонні мочалки з нержавіючої сталі, щільно забиваючи ними поліпропіленову трубу.
	Купуючи кухонні мочалки для таких цілей, їх необхідно перевірити на те, чи мають вони магнітні якості. Для цього, вирушаючи за покупкою в магазин, можна взяти з собою звичайний магніт і прикласти його до виробу для очищення посуду. Якщо така мочалка магнітиться, значить, вона підходить для заповнення порожнини індукційного теплообмінника. Так як стружка тонка, вона буде дуже швидко нагріватися, віддаючи теплову енергію теплоносія, який через неї проходитиме. Варіант щільного заповнення труби металевою стружкою можна назвати найпростішим, доступним і ефективним варіантом.
	Коли корпус індукційного теплообмінника буде заповнений металевими виробами, по краях приварюються муфти-перехідники, що приводять його великий діаметр до діаметра труб опалювального контуру. Потім, при необхідності установки приладу в конкретне місце, до муфт через відрізок труби приварюються куточки-відводи, що направляють протягом теплоносія в потрібному напрямку. Буде непогано вварити муфти з гайками-американками - так нагрівальний прилад стане знімним, наприклад, для виконання будь-яких ремонтно-відновлювальних або профілактичних робіт. Конкретна схема розпаювання цих куточків-відводів або, при необхідності – прямих ділянок труби, складається заздалегідь, виходячи з конкретних умов установки опалювального приладу та розведення контуру.
	Далі на трубу потрібно наклеїти текстолітові палички або стрижні, які послужать основою для намотування індукційної котушки. Текстоліт вибирається тому, що має відмінні діелектричні якості і не боїться підвищених температур.
	По краях корпусу теплообмінника з того ж таки текстоліту потрібно зробити стійки-компенсатори для кінців дроту, висотою в 12÷15 мм. Вони будуть потрібні для розташування клемних контактів, через які котел підключатиметься до інверторного апарату.
	Котушка намотується із ізольованого дроту перетином 1,5 мм, який застосовується для намотування в трансформаторах. Витки укладаються зверху текстолітових стрижнів з кроком 3 мм. Кінці кабелю закріплюються на текстолітових стойках-фиксаторах. Намотування має складатися з цілого відрізка добре ізольованого кабелю, тому що саме по ньому проходитиме електричний струм, що створює електромагнітне поле, необхідне для розігріву сердечника-теплообмінника.
	Для створення намотування потрібно 10÷10,5 м ізольованого кабелю, з якого має вийти 90 витків. Його довжина та розмір перерізу було визначено після прорахунку параметрів котушки, розташованої на "рідному" індукторі зварювального апарату. Для підключення котушки до зварювального апарату на кінці намотаного дроту закріплюються клеми. З'єднання потрібно добре ізолювати.

Всю цю конструкцію з метою безпеки можна помістити в кожух, який послужить зовнішньою ізоляцією для приладу. Він повинен бути виготовлений з діелектричного матеріалу, яким може бути труба великого діаметру з ППР, ПВХ або ПЕ. У захисному кожусі передбачаються отвори для випуску кінців кабелю живлення, виходу патрубків для врізання контуру опалення або гарячого водопостачання. Наприклад, торці можна заклеїти заглушками, посадивши на термостійкий клей і зробивши в них чи бічних частинах кожуха отвори для патрубків. Тут, у принципі, широке поле фантазії майстра.

Випробування цього приладу можна здійснювати тільки після встановлення його в систему опалення та заповнення теплоносієм. В іншому випадку, при нагріванні поліпропіленова труба корпусу може швидко розплавитися.

На цій ілюстрації показано приблизну схему автономного опалювального контуру з встановленим у ньому індукторним котлом. Система складається з наступних елементів та вузлів:

1 - Підключення до електричної мережі через перетворювач енергії. У розглянутій вище конструкції як його використовується високочастотний перетворювач зварювального інвертора.

2 – Сам індукційний водонагрівач.

3 - Елементи «групи безпеки», до яких можуть належати манометр, термометр, запобіжний клапан та автоматичний повітровідвідник.

4 - Кульові крани, що перекривають подачу води на певній ділянці контуру, а також для підживлення або зливання води з контуру опалення.

5 - Циркуляційний насос, необхідний створення необхідного потоку теплоносія.

6 – механічний (сітчастий) для очищення теплоносія. Фільтрування теплоносія дозволяє суттєво збільшити термін служби котельного обладнання.

7 - Мембранний розширювальний бак, необхідний компенсації температурного розширення води чи іншого теплоносія.

8 – Радіатор опалення. У системі, що працює від індукційного котла, найефективніше працюватиме біметалічний або алюмінієвий радіатор. Вони відрізняються невеликими обсягами та дуже високою тепловіддачею.

9 - Лінія для живлення системи водою або її спорожнення для проведення профілактичних або ремонтних робіт.

На закінчення публікації необхідно ще раз наголосити: якщо немає досвіду роботи з електротехнічними виробами, призабули знання початків фізики, немає впевненості у своїх навичках у слюсарних та сантехнічних роботах, то за таку справу братися не варто. Найкраще буде придбати індукційний котел у готовому вигляді або, на крайній випадок, замовити прилад у досвідченого майстра, який не тільки його виготовить, а й перевірить його працездатність та безпеку в експлуатації.

Відео: Майстер ділиться секретами самостійного виготовлення індукційного казана

Рейтинг: 1 606

Як не крути, але використовувати електричну енергію для опалення є новим віянням у сучасному світі. Використовувати інвертор дуже вигідно і має безліч переваг. Наприклад, електрика на відміну газу, є у кожному будинку і навіть дачі.

Користуватися дуже просто, тому що для його використання не потрібна роздільна здатність, коштують вони менше ніж звичайні пристрої, і розмірами менше. Можна звести нанівець всі переваги інверторних котлів, якщо брати до уваги вартість електрики для деяких користувачів.

Але світ не стоїть на місці, і на сьогоднішній день ведуться роботи вдосконаленні. Великі кроки зроблено у сфері підвищення їхнього коефіцієнта корисної дії (далі ККД), і зменшення втрат тепла. Виходячи з цих факторів, випливає, що інверторні котли – найперспективніша система у наш час.

Інверторний котел

Класичні котли працюють за принципом передачі тепла з використанням. Тому необхідно враховувати місце, де буде нагріватися теплоносій, і передбачити захист його від попадання теплоносія на поверхню ТЕНу, щоб запобігти корозії. Також необхідно врахувати та мінімізувати втрати тепла.

Інверторні котли ще називають індукційними. Вони функціонують за принципом електромагнітної індукції. Для цього використовується змінне магнітне поле та інвертор, який може працювати як від промислової електромережі, так і від акумулятора. Інвертор використовується для перетворення зі змінного в постійний струм. За рахунок змінного струму котушка індуктивності створює магнітне поле, а воно, у свою чергу, вже нагріває в теплообміннику теплоносій, а потім останній вже циркулює в системі труб.

Схема роботи інверторного казана

Такі котли в основному реалізуються у двоконтурному вигляді:

Магнітний контур. Використовується для створення змінного магнітного поля;
Теплообмінник. Цей елемент використовується для нагрівання теплоносія.

Переваги та недоліки інверторного котла

Як у будь-якого виробу, інверторні котли опалення мають свої позитивні та негативні сторони.

Позитивні моменти використання таких котлів:

Збільшено експлуатаційні характеристики за рахунок того, що відсутні елементи нагрівання теплоносія;
Маленька інерційність нагрівання теплоносія. При застосуванні у системі опалення значно збільшується швидкість нагрівання теплоносія;
Знижено вимоги до теплоносія та його хімічного складу. Елемент, який нагріває теплоносій, є обмоткою. Вона не контактує з теплоносієм і тому не піддається його дії. У зв'язку з цим хімічний складтеплоносія визначається властивостями

Інвертор для котла дозволяє запобігти простій усієї системи в таких ситуаціях, як аварійні відключення електрики або збої. Тривала недієздатність опалювального обладнання в холодну пору року зазвичай є основною причиною позапланового ремонту всієї системи. Засобом захисту від подібних неприємностей виступає інвертор для опалювального котла.

Область застосування та призначення

Техніка, що використовується для підігріву води та перегонки її трубопроводом, є енергозалежною, тобто ефективність роботи безпосередньо визначається якістю напруги електричних мереж. За таких умов рекомендується використовувати інвертор для опалювального котла. В результаті за будь-якої непередбаченої ситуації, будь то відключення від мережі живлення, стрибки напруги або аварія, обладнання буде захищене від поломки.

Дивимося відео, сфера застосування приладу:

Як наслідок такої ситуації може мати місце вихід з ладу всієї системи, якщо через відключення електроенергії трапився довготривалий простий техніки в зимові місяці. Електричний інвертор для котла опалення використовується як захист будь-якого виду пристроїв: газових, рідко- і твердопаливних.

Класифікація апаратів

Техніка цього роду виконує функцію акумулятора, що підтримує енергопостачання котельного обладнання протягом часу від кількох годин до кількох діб. Розрізняють такі види резервних джерел харчування:

«Off-line» - апарати такого роду при допустимих значеннях параметрів електричної мережі зазвичай «сплять», тобто не беруть участь у роботі опалювального обладнання, оскільки параметри електромережі стабільні. Якщо мають місце досить великі відхилення (стрибки та коливання) або у випадку, коли інверторні котли для опалення електричні повністю відключилися від мережі, тоді ДБЖ, він є джерелом безперебійного живлення, моментально переходить на резервне харчування обладнання.
"Line-interactive" - універсальний варіант, що поєднав у собі "off-line" джерело та стабілізатор напруги. В результаті котельна техніка при допустимих значеннях електричних параметрів живиться від мережі, а вихідна напруга знаходиться під контролем стабілізатора та додаткових фільтрів, завдання яких згладжувати шуми та перешкоди мережі, до якої підключений опалювальний котел.
"On-line" - пристрій даного виду знаходиться в дії постійно, груба схема підключення котла при цьому матиме такий вигляд: електрична мережа - ДБЖ - інверторний котел для опалення.

Принцип дії останнього з варіантів ґрунтується на повторному перетворенні параметрів електромережі. Спочатку змінна напруга на вході інвертора перетворюється на постійний еквівалент зі значенням 12, потім відбувається зворотна дія, в результаті якого напруга на виході інверторного апарату стає змінною з величиною 220 В. Величезний плюс такого пристрою полягає в тому, що інверторний котел системи опалення напруги найвищої якості. Але є і мінус – суттєва вартість ДБЖ та невеликий рівень продуктивності.

Дивимося відео, робота різних видіврезервних джерел живлення:

Також резервні інверторні джерела енергопостачання поділяються на типи:

Пристрої без акумуляторів – у цьому випадку передбачено можливість підключення батарей;
Апарати із вбудованими акумуляторами, у цьому виконанні виключено нарощування ємності за допомогою зовнішніх батарей, а інверторний опалювальний котел системи працює в автономному режимі не більше 10 хвилин;
Універсальний варіант – з можливістю нарощування ємності та з вбудованим акумулятором.

Кожен із варіантів передбачає певний термін роботи опалювального обладнання при підключеному ДБЖ. Найкращим варіантомє можливість підключення зовнішніх батарей, що підвищує тривалість роботи джерела безперебійного живлення.

Як підібрати інверторний апарат

Насамперед необхідно визначити, чи сумісний інвертор для газового або твердопаливного котла з вибраним видом виконання джерела живлення. Деякі виконання котельного обладнання конфліктують при підключенні пристрою з механізмом дії «line-interactive» через відсутність прохідної нейтралі. Найпопулярнішим же є варіант «on-line», що пояснюється досить просто: котел при цьому забезпечується напругою високої якості.

Дивимося відео, критерії вибору:

Додатково враховується потужність опалювальної техніки, яка має відповідати ємності акумулятора ДБЖ. Це забезпечить достатню тривалість роботи обладнання в автономному режимі.

До речі, тривалість експлуатації резервного джерела енергопостачання також важлива, що слід враховувати при покупці, особливо якщо стоїть завдання підібрати інвертор для газового або твердопаливного котла, який зможе підтримувати працездатність опалювального приладу кілька днів.

Огляд характеристик популярних моделей

CyberPower CPS 600 E

Як приклад системи on-line можна розглянути пристрій Victron PracticVolt-0212-1/100. Його перевагою є відсутність затримки під час перемикання на резервне енергопостачання. До того ж такий варіант здатний забезпечити до 7 годин поспіль автономного живлення опалювального приладу. У комплектацію включений акумулятор, що не обслуговується, ємність якого 100 Ач, зарядний пристрій і безпосередньо сам інвертор для газового котла. Ціна всього комплекту обладнання складає 36 000 руб.

Інший варіант - модель CyberPower CPS 600 E. Його ціна всього 11 500 руб., Але за технічними характеристиками це виконання ні в чому не поступається. Інвертор перетворює постійну напругу змінний еквівалент і відповідає навантаженню 600 ВА. Діапазон напруги на вході: від 170 до 270 В. Є можливість підвищувати ємність пристрою. В комплект входить акумулятор ємністю 100 Ач. Інше рішення цієї ж марки - CSP 1000 Е. Такий пристрій живить інверторний котел опалення протягом 14 годин, вартість його складає близько 22 000 руб.

Особливості встановлення

Основна проблема ДБЖ - це зниження тривалості їх експлуатації при тривалому впливі високих температур на пристрій. Рекомендується підтримувати режим у межах 20-25 градусів. Основна помилка користувачів – встановлення джерел безперебійного живлення у безпосередній близькості до нагрівального обладнання.

Дивимося відео, правильне підключеннядо котла:

При підключенні інвертора до котла слід особливо ретельно дотримуватись полярності та простежити за тим, чи заземлено обладнання. Якщо припуститися помилки при підключенні фази і нейтралі, тоді в електричній частині обладнання виникнуть проблеми в роботі. Щоб переконатися в правильності з'єднання фази, слід спочатку запустити ДБЖ, не підключаючи його до мережі, після чого за допомогою спеціального інструменту визначається фаза і можна вмикати апарат в мережу.

Якщо попередньо певна фаза як і залишається на тому ж контакті, отже, події з підключенню інвертора зроблено правильно. Ще бажано використовувати мінімальну довжину проводів між ДБЖ та котельною технікою.

Таким чином, користь від автономного джерела живлення досить велика, що особливо помітно, коли йдеться про високочутливе обладнання, яким є газова опалювальна техніка. Інвертор підбирається відповідно до потужності опалювального пристрою. Враховується і вид самого ДБЖ: із вбудованим акумулятором або із зовнішньою батареєю. Кожен з варіантів має свої плюси і мінуси, що в результаті вплине на тривалість роботи в автономному режимі і на якість напруги, що подається на вхід котельного обладнання.

На ринку опалювальних приладів нещодавно з'явилися інверторні обігрівачі. Таке обладнання швидко завоювало довіру та стало досить популярним. Пояснити це можна як економічності, а й високої продуктивністю. Завдяки підвищеному попиту виробники почали розробляти нові системи, затребуваність яких щодня зростає. Внаслідок такого прориву з'явилося інверторне обладнання, призначене для домашнього використання. Для роботи таких приладів потрібна електрика або газ.

Як це працює

Що являє собою інверторний обігрівач? Принцип роботи такого обладнання досить простий. Кожен пристрій має інвертор. Ця деталь системи дозволяє перетворити на постійний змінний струм. При цьому змінюється частота і напруга. Подібний процес у фізиці називають інвертуванням. Основа системи нагадує генератор не з постійною, а з періодичною напругою. Формою це схоже на дискретний сигнал.

Процес інвретування дуже впливає потужність всього агрегату. І інші прилади, підключені до нього, стають економічнішими і менш галасливими.

Чому це економічно

Інверторні обігрівачі вважаються одними із найбільш економічно вигідних приладів. У чому це проявляється? Почнемо з того, що подібні системи, досягнувши необхідного рівнятемператури, що повністю не відключаються. Прилад продовжує працювати, знизивши до мінімуму обертів. Подібний процес призводить до підтримки у приміщенні комфортного та сприятливого клімату. При цьому обігрівач не витрачає зайву електроенергію на вмикання та вимкнення.

Крім того, інверторні обігрівачі в період їх застосування не використовують для запуску «великий струм». Це також вигідно споживачам. Під час запуску агрегату сила струму не перевищує номінальної. А це позитивно впливає на тривалість служби подібних пристроїв. При цьому прилад не знаходиться постійно в режимі увімкнення та вимкнення. Подібні цикли значно скорочують термін експлуатації обладнання. На відміну від звичайних опалювальних приладів, інверторні обігрівачі дозволяють заощадити до 40% електроенергії.

Продуктивність та практичність

Тепер ви знаєте, що таке інверторні обігрівачі. Такі опалювальні прилади відрізняються від інших не лише економічністю, а й продуктивністю. Інверторний обігрівач здатний гріти приміщення навіть при мінімальному температурному режимі. При цьому коефіцієнт корисної дії залишається високим. У процесі роботи обладнання показує співвідношення витраченої енергії та кількість виділеного тепла. Позначається ця пропорція EER. Цей показник у інверторних обігрівачів майже дорівнює 4.

Іншими словами, при витраті агрегатом 250 кВт виходить 1 кВт тепла. Цей показник є дуже непоганим для побутових приладів.

Інші переваги та недоліки

Інверторні обігрівачі для дому мають інші переваги, серед яких варто виділити:

При роботі подібне обладнання має високими показникамияк екологічності, і безпеки.
При експлуатації інверторний обігрівач мало шуму. Це пов'язано зі значним зниженням швидкості обертів при зниженні навантаження.

Незважаючи на таку кількість переваг, таке обладнання має недоліки. Загалом він лише один - вартість. Ціна інверторного обігрівача значно вища, ніж інші різновиди опалювальних приладів.

Інверторний обігрівач та опалення будинку з електрикою

Інверторні обігрівачі, відгуки про які найчастіше зустрічаються позитивні, можна використовувати для опалення житлового приміщення. Особливо це актуально, якщо система запитана від основної електролінії. Такий спосіб завоював безліч шанувальників. Встановлюють інверторні обігрівачі скрізь, де є доступ до електрики.

При цьому використовувати таке обладнання можна без оформлення дозвільних документів. Це ще один плюс агрегату. Іншими словами, для облаштування опалювальної системинемає необхідності звертатися до відповідних органів для отримання дозволу на встановлення інверторного обігрівача. Ще один приємний момент для користувачів – вартість обладнання. Цей показник є значно нижчим, ніж ціна на інші системи опалення.

Чи можна замінити газовий котел

Інверторний обігрівач може замінити звичайний газовий котел. У разі принцип роботи агрегату не змінюється. З впровадженим інверторним обігрівачем принцип дії системи буде наступним: електроенергія, перш ніж надійти в котел, проходитиме через інверторний обігрівач. При цьому вироблятиметься індукційний струм. Якщо електроенергію буде вимкнено, то котел продовжить роботу, але вже від акумулятора. Обігрівач включає теплообмінник і магнітну частину.

Основні різновиди приладів

на НаразіІснує кілька різновидів інверторних обігрівачів. Це дозволяє зробити оптимальний вибірдля опалення будинку:

Газовий інверторний обігрівач.
Інфрачервоний.
Електричний.
Інверторний кондиціонер.

Що являє собою інфрачервоний обігрівач

Останнім часом особливу популярність здобув інфрачервоний інверторний обігрівач. Подібні агрегати ідеально підходять для опалення не тільки житлових приміщень, а й господарських будівель, дачних будиночків та веранд.

Головна особливість інфрачервоного інверторного обігрівача полягає у його здатності витримувати вплив вологи та природних опадів. Опалювальні прилади інших типів таке не здатні.

Газовий інверторний обігрівач

На даний момент випускає безліч моделей інверторних обігрівачів, здатних працювати не лише від електромережі. Особливої уваги вимагають опалювальні прилади такого плану, паливом для яких є скраплений або природний газ. Основне завдання газового інверторного обігрівача - підтримання сприятливого клімату в кімнатах заміських будинків, а також на великих площах, що не опалюються.

Відмінна риса такого опалювального приладу полягає у мінімальних витратах на необхідне паливо за досить високої віддачі тепла. Варто зазначити, що газові інверторні обігрівачі дуже прості в користуванні та мобільні. З таким опалювальним приладом може впоратись навіть не професіонал.

Інверторний кондиціонер

Бувають настінні інверторні обігрівачі. Нещодавно з'явилися найцікавіші опалювальні агрегати у вигляді кондиціонера. Звичайно, у багатьох це слово асоціюється лише з охолодженням повітря. Однак кондиціонер, тим більше інверторний, може виконувати інші функції. Таке обладнання здатне нагріти приміщення та створити у ньому сприятливий клімат. При цьому значно заощаджується електроенергія. Сучасний кондиціонер за принципом дії може стати непоганим інверторним обігрівачем. Всі моделі такого обладнання можна умовно розділити на два типи.

Сьогодні можна придбати класичний кондиціонер, який працює в режимі увімкнення та відключення, а також інверторного типу. Звичайно, останній вид обладнання коштує набагато дорожче, ніж традиційний. Однак такий кондиціонер відрізняється довговічністю та економічністю. До вибору такого агрегату варто підійти з усією відповідальністю. Адже кондиціонер подібного плану зможе не лише охолодити, а за потреби й нагріти приміщення.

Варто зазначити, що таке обладнання відрізняється екологічністю. При його роботі не відбувається спалювання палива чи повітря. Крім цього, кондиціонер не виділяє шкідливих речовин у навколишнє середовище.

Принцип дії інверторного кондиціонера

По суті такий кондиціонер - це обігрівач інверторний електричний. Принцип його роботи не такий вже й складний. Інверторний кондиціонер нагадує роботу теплового насоса. Агрегат має не лише внутрішній, а й зовнішній блок. У цьому кожен виконує свої функції. Внутрішній блок містить теплообмінник, у якому конденсується фреон під високим тиском. При протіканні цього процесу температурний показник може досягати 80°.

Після нагрівання фреон перетікає у зовнішній блок. При цьому тиск у системі знижується. В результаті подібного перепаду фреон із рідкого стану переходить у газоподібний. Завдяки такій особливості інверторний кондиціонер може забирати з вулиці тепле повітря, навіть за мінусової температури.

Варто відзначити, що таке обладнання ідеально підходить як додатковий обігрів офісів і приватних будинків, дач, а також гаражів.

Виробники та моделі

Особливо затребуваний зараз інверторний обігрівач Ballu. Як відзначають відгуки покупців, він надійний та довговічний. Проте лідируючу позицію з виробництва такого устаткування займає Японія. І це не дивує. Адже саме спеціалісти цієї країни змогли першими розробити інверторну систему.

Випуском побутових настінних обігрівачів із таким принципом роботи, призначених для створення сприятливого клімату в житлових будинках та офісах, займається японська копання Daikin. На даний момент розробники особливу увагуприділяють системі якіснішого очищення повітря. Крім цього, співробітники компанії намагаються знизити рівень шуму агрегатів під час роботи. Деякі моделі обладнання оснащені спеціальними датчиками, які здатні включати функцію економії електроенергії, якщо протягом 20 хвилин у приміщенні немає людей.

Найпопулярніша торгова марка

Достатньо широкий асортимент інверторних обігрівачів на ринку опалювальних приладів представлений фірмою Toshiba. Як стверджують споживачі, вироби цієї компанії відрізняються стильним та оригінальним дизайном, який здатний вписатися практично у будь-який інтер'єр. Щодо деяких характеристик, то обладнання цієї торгової марки здатне на 25% швидше досягати потрібної температури, на відміну від виробів інших брендів. Це не позначається на витраті електроенергії. У багатьох моделях встановлено повітряний фільтр, здатний знищувати до 99% всіх шкідливих мікроорганізмів у приміщенні.

Серед багатьох видів опалювальних приладів зустрічаються агрегати, які називаються інверторними. Розглянемо, що це таке, і якому обігрівачу можна дати таке визначення.

Що таке інвертор

Інвертор – це пристрій, що перетворює постійний електричний струм на змінний або підвищує значення напруги, частоти змінного струму. Необхідність такого перетворення виникає при створенні приладів і механізмів з чутливою системою налаштувань, що реагують на найменшу зміну параметрів середовища. Застосовуються інвертори у багатьох сферах: електрозварювання (по суті, зварювальний апарат – це і є різновид інвертора), керування електродвигунами та електроприводами, виробництво кондиціонерів та обігрівачів тощо.

Як складова частина приладу, інвертори виглядають інакше і індивідуального корпусу можуть і не мати.

Застосування інверторів в опаленні

При виробництві нагрівальних приладів інвертори використовуються як пристрій, що дозволяє виконати точне попереднє налаштування або регулювання вже в процесі експлуатації агрегату.

Високотехнологічні електричні прилади опалення, що не мають в конструкції ТЕНів, ламп, ниток і спіралей нагріву, обов'язково включають інвертори, як пристрої підвищення функціональності та ефективності опалювального агрегату. До таких засобів опалення належать вихрові індукційні нагрівачі (ВІН) та інверторні кондиціонери. Обидва ці прилади походять від своїх менш досконалих попередників: ВІН – від індукційних котлів типу SAV, інверторні спліт-системи – від звичайних систем кондиціювання.

ВІН-котли опалення

Він-котел – це агрегат для обладнання житла системою опалення та, залежно від моделі, гарячого водопостачання. Пристрій працює на електриці і для нагрівання води використовує відоме понад 100 років явище електромагнітної індукції, відкрите Фарадеєм.

Спрощено водонагрівальний котел є встановленим вертикально металевим корпусом циліндричної форми, обладнаним двома фітингами для входу-виходу води. Усередині корпусу розташована первинна обмотка (котушка) – витки ізольованого провідника, на кінці якого подається напруга. У котушку без контакту з нею поміщена вторинна обмотка (сердечник), якою є ділянка труби системи опалення з теплоносієм.

При подачі напруги на кінці первинної обмотки навколо котушки індукується електромагнітне поле, яке викликає утворення у верхніх шарах осердя вихрових струмів Фуко, що розігрівають його поверхню з подальшою передачею цього тепла теплоносія.

Від SAV-пристроїв ВІН-котел відрізняється тим, що на кінці первинної обмотки подається струм, частота якого в кілька разів підвищена індуктором, що входить до конструкції агрегату. Висока частота електричного струму викликає виникнення навколо первинної обмотки електромагнітного поля більшого значення напруженості, яке зумовлює появу у вторинній обмотці вихрових потоків більшої потужності.

Первинна та вторинна обмотки ВІН-агрегату виготовляються з різних феросплавів із різними за величиною значеннями власного магнітного поля. Ці магнітні поля, взаємодіючи з індукованим електричним полем, сприяють нагріванню осердя.
Таким чином, сукупність перерахованих факторів підвищує інтенсивність нагріву верхніх шарів вторинної обмотки, але зменшує його глибину, прискорюючи процес передачі тепла теплоносія та скорочуючи час виходу системи опалення на задану потужність.

Більш досконала конструкція ВІН-котлів зумовлює більшу порівняно з іншими індукційними пристроями ціну.

Інверторний кондиціонер-обігрівач

Спрощена побутова назва таких приладів «кондиціонер» вводить в оману щодо функціональності цих агрегатів. Дійсно, однією з функцій цього пристрою є зниження температури повітря в приміщенні до заданого значення у літній період. Однак агрегат може виконувати і зворотну функцію - обігрівати кімнату в холодну пору року.

Пристрій та принцип дії

Щоб зрозуміти принцип дії інверторного обігрівача, розглянемо роботу кондиціонера без інвертора в конструкції, але все ж таки сучасного виконання, що не використовує повітря з вулиці. Інверторний обігрівач має той самий алгоритм дії, лише вдосконалений.

Принцип роботи обох цих пристроїв заснований на виділенні газом тепла при стисканні та охолодженні рідиною поверхонь, що контактують з нею, при випаровуванні. Газ, що виконує в кондиціонерах таку роль, називається холодоагентом.

Властивості холодоагенту

Як холодоагент в спліт-системах використовується фторвмісне з'єднання - фреон, який буває більше 40 видів. Перерахуємо 3 найпоширеніші види фреону:

R-22 - неефективний при температурі нижче -5 і вище 40 градусів холодоагент (t кипіння -41 град.), через підвищений шкідливого впливуна озоновий шар заборонений для використання в Росії;
R-410А - речовина (t кипіння -51 град.) меншого негативного впливу на озоновий шар, ефективне до застосування в діапазоні температур від -15 до +45 градусів, використовується в більшості систем кондиціювання;
R-32 - безпечний новітній холодоагент (t кипіння -52 град.), Що має ефективність застосування на 5% більше, ніж R-410A.

Важливо!При покупці кондиціонера будь-якого типу, особливо вживаного, необхідно виключити ймовірність покупки пристрою на холодоагенті R-22, через заборону використання дефіцитом, який за необхідності зарядки пристрою не можна замінити іншим видом фреону.

Функції складових блоків кондиціонера

Сучасний кондиціонер, який називається спліт-системою, складається з двох блоків. Такий поділ на дві складові дозволив винести з кімнати більш галасливий і, до того ж, громіздкий блок, залишивши компактний і, як правило, естетично виконаний вузол. Переміщення фреону здійснюється насосом, розташованим у зовнішньому блоці.

Принцип взаємодії блоків спліт-системи

Внутрішній блок спліт-систем містить теплообмінник (конденсатор). У режимі роботи кондиціонера на обігрів в теплообміннику проводиться стиск фреону, при якому відбувається підвищення температури. Температура стисненого холодоагенту досягає 80 градусів, і тепло за допомогою циркуляції повітря приміщення через теплообмінник передається до кімнати. Після віддачі тепла стиснутий фреон переходить у рідкий стан (конденсується) і переміщається у зовнішній блок – випарник, тиск у якому в десятки разів нижче. Різке зниження тиску призводить до закипання холодоагенту з одночасним поглинанням ним тепла довкілля. Температура закипання зрідженого фреону (залежно від виду) при великому перепаді тиску – кілька десятків градусів нижче за нуль, тобто зовнішнє повітря температури навіть -15 градусів все одно тепліше. Тому поглинання фреоном тепла, що закипіло, відбувається навіть з морозного повітря, і, чим нижча таблична температура кипіння холодоагенту, тим з холоднішого повітря він в змозі забрати тепло.

Після закінчення кипіння холодоагент, що поглинув тепло з повітря, повертається у внутрішній блок і знову стискається, конденсуючись, нагріваючись і нагріваючи теплообмінник.

Конструктивні нюанси процесу

Стиснення холодоагенту з виділенням тепла та випаровування з його поглинанням відбуваються не в якихось камерах, а у двох змійовиках, розташованих у зовнішньому та внутрішньому блоках. Після стиснення насосом у змійовику внутрішнього блокуфреон по трубці дуже малого діаметра (капілярної) потрапляє у зовнішній блок, але вузькість вихідного отвору капілярної трубки перешкоджає заповненню зовнішнього змійовика (випарника) і викликає випаровування фреону з поглинанням тепла середовища.

Коротко процес обігріву можна описати ланцюжком із чотирьох послідовних процесів: стиск холодоагенту – виділення тепла – кипіння (випаровування) холодоагенту – поглинання тепла.

Якщо процес пустити у зворотному напрямі, то конденсатор з випарником зміняться ролями, й у приміщенні відбуватиметься охолодження повітря.

Алгоритм роботи спліт-системи без інвертора

Звичайний кондиціонер може бути лише у двох станах – включений чи вимкнений. Перед включенням на ньому виставляється необхідна температура повітря в приміщенні, потім запуск, і компресор починає ганяти холодоагент по системі. Термодатчик спліт-системи контролює температуру повітря в приміщенні та порівнює її із заданою величиною. Як тільки ці значення зрівняються, компресор буде автоматично вимкнений, і спліт-система не діятиме доти, поки різниця між величинами фактичної і підтримуваної температури в кімнаті не досягне 2-3 градусів. Після цього компресор знову запуститься на повну потужність сигналу термостата.

Недосконалість алгоритму очевидна - включення системи на повну потужність без прив'язки до майбутнього обсягу роботи, що створює короткочасне, але надмірне навантаження на мережу. Крім того, саме в момент запуску зношування вузлів обладнання і споживання електроенергії максимальні, так як для запуску обертання ротора звичайного, не інверторного компресора необхідні стартові струми великих величин.

Інверторна спліт-система

Дії кондиціонера-обігрівача інверторного типу ідентичні поведінці звичайної спліт-системи до того моменту, коли після першого включення пристрою значення температури в приміщенні досягло заданого, і це значення необхідно підтримувати підігрівати повітря або охолоджувати його, залежно від режиму роботи агрегату.

З цього моменту його алгоритм роботи відрізняється від агрегату без інвертора. Компресор інверторної спліт-системи не вимикається, а продовжує роботу, але не на повну потужність, а не більше 5% потенціалу. Отже, інверторний обігрівач працює постійно, без використання циклу вмикання-вимикання, плавно регулюючи інтенсивність роботи (обороти компресора) для оптимального режиму підтримки заданих температурних умов. При використанні інверторних спліт-систем коливання температури в приміщенні знаходяться в межах одного градуса, на відміну від стрибкоподібного забезпечення температурного режиму з кроком 2-4 градуси звичайними кондиціонерами.

Характеристики та класифікація

Основна характеристика інверторних кондиціонерів-обігрівачів – потужність, причому двох видів – споживана та корисна. Враховуючи можливість цих агрегатів регулювати обороти компресора, дані характеристики вказуються як діапазонів. Наприклад, корисна потужність 0,5 - 5,1 кВт вказує мінімальне та максимальне її значення.

Важливо!Слід враховувати, що верхнє значення діапазону зазначеної потужності перевищує номінальну її величину, тому що сучасні інверторні обігрівачі-кондиціонери можуть за необхідності (швидке прогрівання або охолодження приміщення) протягом короткочасного періоду працювати з перевищенням номіналу.

Крім потужності, інверторні агрегати поділяються в залежності від використовуваного холодоагенту, важливою характеристикою якого є температура закипання – критерій можливості використання пристрою в режимі обігріву (чим нижче t кипіння, тим при нижчій зовнішній температурі можна експлуатувати систему як обігрівач).

За виконанням інверторні кондиціонери поділяються на:

настінні;
підстельові;
підлогові.

Класифікація за конструктивними особливостями та функціональністю:

касетні;
канальні.

До важливих характеристик інверторних кондиціонерів відносяться рівень шуму, габарити, параметри електроживлення і т.д. Як правило, всі ці дані вказуються виробником у технічному паспорті виробу та інструкції з експлуатації.

Для наочності наведемо порівняльну таблицю технічних характеристик чотирьох моделей інверторних спліт-систем McQuay M5MSY-BR, оскільки докладний описвсіх параметрів подібних високотехнологічних пристроїв у побуті рідко потрібні.

Області застосування

Інверторні кондиціонери-обігрівачі застосовуються там, де важливий рівень комфорту. Якщо приміщення використовується не часто і протягом доби не тривало, то в таких кімнатах можна обмежитись установкою звичайної спліт-системи, сучасні моделі яких також мають високі технічні характеристики.

Якщо ж це дитяча кімната, спальня або робочий кабінет, комфортність тривалого перебування в яких має бути забезпечена за визначенням, то оптимальним буде вибір інверторного пристрою, вища ціна якого виправдана більшою функціональністю та комплексною економічністю.

Переваги

Цей вид систем кондиціювання та обігріву перспективний та постійно вдосконалюється. Чим новіша модель, тим вище її технічні характеристики, тому перерахуємо і прокоментуємо переваги, властиві всім інверторним кондиціонерам-обігрівачам і маркетологами, що заявляються:

Економічність – інверторні агрегати економічніші за класичні на 30%, але, враховуючи високу вартість цих пристроїв, термін окупності різниці в ціні становить близько трьох років, а при короткочасному використанні цей час збільшується.
Низький рівень шуму підтверджується, але цей параметр досягається не використанням інвертора, а залежить від моделей компресорів, приводів та вентиляторів.
Довговічність – присутня тільки при якісному компресорі, правильному монтажі спліт-системи та ретельному догляді за нею (при невиконанні цих вимог однаково швидко виходять з ладу як класичні пристрої, так і інверторні, що містять додатково кілька електронних плат);
Точність і плавність підтримки температури – підтверджуються лише за відсутності таких зовнішніх чинників, як відкривання вікон, дверей чи включення побутових приладів, робота яких супроводжується нагріванням (комп'ютер, духовка тощо.).

Недоліки інверторних обігрівачів

Висока щодо звичайних агрегатів ціна, що підвищується зі зростанням досконалості моделей.
Висока вартість комплектуючих за необхідності ремонту.
Чутливість до параметрів електрики, що споживається.

Висновок

І все ж, при правильних установці та експлуатації інверторні кондиціонери забезпечать більше високий рівенькомфорту у приміщенні, чим це здатні зробити класичні агрегати. Категоричні захоплені твердження маркетологів містять і частку достовірної інформації.