Тепло посреди зимы: выбираем обогреватель для дома

Разновидности приборов

Существуют два вида инверторных обогревателей — инфракрасный и газовый. Первый тип используется для обогрева жилых и хозяйственных помещений, а также дач и веранд. Такое оборудование хорошо переносит влагу и осадки.

Газовый обогреватель работает на природном и сжиженном топливе. Его главное преимущество — способность поддерживать тепло на больших площадях. Это очень производительный прибор, функционирующий при небольших затратах топлива. Он очень прост в эксплуатации и мобилен.

Инверторы различаются, как минимум, мощностью обогрева

Кондиционеры нового поколения

Обычно это оборудование ассоциируется только с охлаждением воздуха в квартире. Но это не совсем так. Инверторные кондиционеры могут не только охлаждать, но и согревать жилое пространство.

Такие кондиционеры применяются в квартирах и офисах. Но если температура в зимнее время года будет составлять -26 градусов, прибор не сможет справиться с отоплением помещения в одиночку. Такой вариант будет неудобен для использования на даче или в гараже. Кондиционер отличается экологичностью. Во время его эксплуатации не происходит сжигания топлива, потому отсутствуют и выбросы пагубных веществ в атмосферу.

Инверторные кондиционеры имеют много достоинств. Выделяют следующие плюсы систем:

Регулировка нужной температуры происходит быстро.
Прибор функционирует практически без шума. Это достигается за счет встроенных вентиляторов, работающих на невысокой скорости.
По сравнению с другими моделями инверторный кондиционер экономит до 65% электроэнергии.
Во время использования системы исключено возникновение сквозняков, поскольку резких температурных перепадов не происходит.

Однако у каждого механизма есть свои недостатки. Инверторный кондиционер имеет такие минусы:

Более высокая цена, по сравнению с другими разновидностями систем.
Чувствительная электроника, реагирующая на перепады напряжения.
Невозможность включить компрессор при температуре -10 и +42 градуса.
Сложность в подборе запчастей.

Производители оборудования

Лидер по производству инверторных кондиционеров — Япония. Именно в этой стране и разработали такие системы впервые. Компания Daikin выпускает настенное оборудование для обслуживания жилых помещений. Кондиционеры имеют минимальный уровень шума, а также очищают воздух. Некоторые модели оснащены специальным датчиком экономии электроэнергии. Если в комнате никого нет более 20 минут, происходит переход на такой режим.

Большой выбор инверторных кондиционеров представлен и компанией Toshiba. Модели имеют оригинальный и эффектный дизайн, подходящий под любой современный интерьер. Оборудование достигает заданной температуры на 25% быстрее, чем другие обогреватели. Для работы системы не требуется большого расхода электроэнергии, напротив, она расходуется в 2 раза экономичнее. Модели оснащены воздушным фильтром, позволяющим уничтожить 99% болезнетворных бактерий в помещении.

Как сделать индукционное отопление частного дома своими руками

Индукционный котел можно сделать самостоятельно. Рассмотрим два варианта изготовления такого агрегата.

Индукционный котел из сварочного инвертора и пластиковых труб

Для производства котла понадобятся:

высокочастотный сварочный инвертор с плавной регулировкой тока мощностью 15 ампер;
катанка из нержавейки или отрезки проволоки стальной длиной 50 и диаметром 7 мм для нагревательного элемента;
пластиковая труба толстостенная, внутренний диаметр немного меньше 50 мм;
медная проволока для обмотки.

К корпусу из трубы крепятся патрубки поступления холодного и выхода нагретого теплоносителя. Внутреннее пространство заполняется отрезками проволоки и закрывается с двух сторон сеткой из металла. Индукционную катушку нужно сделать, намотав на пластиковую трубу эмалированный провод из меди (примерно 90 витков). Самодельное индукционное устройство подключается к сети на место вырезанного участка трубы.

Индукционный котел из сварочного аппарата

Для изготовления котла понадобятся:

сварочный аппарат;
трехфазный трансформатор.

Более подробно о производстве и подключении индукционного котла смотрите на видео в конце страницы.

Несколько советов по монтажу

Устанавливать изготовленные устройства нужно на безопасном расстоянии от стен и других приборов (не менее 30 см), от пола и потолка (не менее 80 см);
Группу безопасности (воздушный предохранительный клапан, манометр) лучше разместить у выходного патрубка;
Индукционный котел следует обязательно заземлить.

Схема подключения индукционного котла к системе отопления

О выборе инверторного котла

Отечественные модели инверторных агрегатов имеют исполнения: однофазный, мощность 2,5; 7,5 кВт и более мощные – трехфазный: от 8 до 65 кВт. Системы отопления с индукционными котлами включают как обязательные элементы, так и дополнительную комплектацию блоком управления: электронным программатором режимов до семи дней работы или программатором для удаленного управления.

Индукционные котлы не снижают мощностей при эксплуатации, поэтому подбирают модификацию по исходным данным отапливаемой площади. Но чтобы точно оценить потребность в мощности котла и теплотехнические параметры для конкретного дома, нужна вся информация об утеплении ограждающих конструкций и системах вентиляции. Предварительно определиться с минимальной мощностью котла можно по пропорции: на 10 м2 требуется мощность 0,6 кВт. Пример: комната площадью в 18 м2 требует для обогрева мощности котельной установки не менее 2,65 кВт.

Гарантию на индукционные котлы производители дают 36 месяцев, как на собственно котельный агрегат, так и на комплектацию электрооборудования. Основным моментом для долгой и надежной службы индукционных котлов без аварий и ремонтов является элемент сердечника-магнитопровода. Важна толщина стенки трубы, поскольку металл так или иначе будет подвергаться коррозии. Трубы для сердечников применяют толстостенные – с толщиной стенки не менее 1 см.

Что собой представляют и для чего нужны инверторы для котла отопления

Инвертор – это преобразователь постоянного тока в переменный с изменением величины напряжения. Он питается от встроенного или внешнего аккумулятора с напряжением 12, 24 или 48 В и генерирует на выходе напряжение 220 В, характерное стандартной однофазной бытовой электросети. Современные инверторы для котлов отопления также выдают стабильную синусоиду частотой 50 Гц, именно такая частота требуется для работы энергозависимых котлов.

Пример установленного и подключенного инвертора с двумя внешними аккумуляторами (12 В) в котельной с газовым котлом и буферной емкостью.

Хотя оборудование не является обязательным, его важность часто недооценивают. Инвертор необходим, чтобы:

в автоматическом режиме, без перебоя в работе обеспечить нормальное питание любому энергозависимому котлу в случае перебоя в электроснабжении;
восстановить нормальное напряжение 220 В в случае падения напряжения в сети ниже критической отметки, необходимой для работы котла;
предотвратить замерзание системы отопления и ее повреждение вследствие отключения котла (если в качестве теплоносителя не используется антифриз);
предотвратить выход из строя комплектующих котла вследствие скачка или падения напряжения, чаще всего это электронная плата управления (автоматика). Особенно уязвимы дорогостоящие котлы со сложной автоматикой такие, как Viessmann , Vaillant, Lamborgini , Ferroli , но также это касается и котлов российского производства, например энергозависимых моделей Лемакс . В таком случае инвертор отключит внешнее питание от электросети и на определенное время обеспечит нормальные характеристики электрического тока.

Многие производители оснащают современные модели инверторов дополнительными модулями: зарядным устройством, контроллером и т.д.. Это стирает многие отличия от ИБП (источников бесперебойного питания, имеющих более широкий функционал) и вызывает путаницу. В зависимости от модели, современный инвертор может иметь даже больший функционал, чем ИБП, хотя в классическом виде преобразователь напряжения – это лишь один из элементов источника бесперебойного питания.

Но в целом главное знать, что самый простой инвертор обеспечивает более длительное питание (от 2-4 часов и более), чем самый простой ИБП (от 20 до 30 мин). При этом стоимость бюджетного преобразователя даже с учетом покупки аккумулятора в среднем в 2 раза ниже, чем стоимость бюджетного бесперебойника.

Чем хорош и чем плох инверторный котел

Инверторный котел отопления имеет несколько преимуществ:

Так как нет нагревательных элементов, то эксплуатационные характеристики увеличиваются.
Инерционность нагревания маленькая. Так, если в системе есть центробежный насос, то скорость нагревания носителя тепла будет выше.
Уменьшенные требования к химическим свойствам теплоносителя. Ведь нагревательный элемент, в данном случае – обмотка, не контактирует прямым образом с водой. Поэтому химический состав носителя тепла будет определяться только свойствами радиаторов и труб.

Устройство инверторного котла

Среди недостатков стоит выделить:

Прежде всего, стоимость. Если сравнивать с котлами на ТЭНах, то инверторные котлы будут дороже.
Довольно большие размеры и вес. Чтобы организовать отопительную систему в больших помещениях, потребуется объемная камера теплообмена, поэтому и большее количество витков в катушке.
Для регулирования мощности требуется сложная электронная система управления.

Несмотря на наличие таких недостатков, количество объектов, отапливаемых котлами, которые используют инверторы для котлов отопления, растет.

Правила организации индукционного отопления

Схема установки индукционного котла

Так как электрокотлы индукционные для отопления отличаются от обычных, то и требования к их эксплуатации также другие. Прежде всего, нужно знать, что установка этого типа оборудования возможна только в закрытых системах теплоснабжения. Для улучшения циркуляции теплоносителя можно установить насос.

Для того чтобы отопление из индукционной плиты было безопасным – необходимо адаптировать существующую проводку. Для этого следует посчитать мощность электрических приборов в доме, включая котел, и к полученной цифре прибавить запас 20%. Технические характеристики электрического кабеля должны быть не меньше полученной цифры.

Подключение индукционной печи теплоснабжения к электросети следует делать через отдельный кабель. Он должен соединяться непосредственно с центральным распределительным щитком. Подсоединение к этой силовой линии других приборов запрещено.

Для повышения эффективности и безопасности индукционного отопления, сделанного своими руками, потребуется установка следующих компонентов:

Расширительный бак. Необходим для компенсации давления в случае его превышения из-за перегрева теплоносителя. Температура внутри индукционного котла для отопления дома может достигать +110°С;
Датчик давления и температуры. Они подключаются к центральному блоку управления;
Циркуляционный насос. Его установка не обязательна, но желательна. Естественного теплового расширения воды может быть недостаточно для создания нормальной скорости движения;
Группа безопасности – воздухоотводчик и водной спускной клапан.

Часто в отзывах об индукционном отоплении можно встретить жалобы на деформацию пластиковых труб из-за чрезмерного перегрева воды. Во избежание этого все технические и эксплуатационные характеристики отопительной системы должны соответствовать предварительным расчетным.

Зачем нужен для газового котла

Если не ориентироваться на энергонезависимость, то полнофункциональный современный газовый котел требует подключения к электросети для питания платы управления с контроллером, циркуляционного насоса и группы блоков управления, которые можно распределить по дому. Подобная совокупность оборудования позволяет полностью и в точности контролировать обогрев дома, поднимая отопление на более высокую планку, обеспечивая высокий комфорт жизни в доме. Если все так и обстоит, то при отключении электричества отопление, к сожалению, полностью останавливается.

Чтобы не остаться без отопления, следует заранее предусмотреть резервный источник питания для газового котла и всего вспомогательного оборудования. В числе вариантов: газовый или дизельный (бензиновый) генератор, источник бесперебойного питания (ИБП) или инвертор.

Установка генератора требует больших капитальных вложений, потому ИБП и инверторы получили большее распространение. В них электричество запасается впрок в аккумуляторах и при необходимости отдается нагрузке, котлу. Чаще электричество если и отключается, то ненадолго, так что запасенной в аккумуляторах энергии вполне хватает, чтобы котел не остановился и теплоноситель не остыл.

Основное требование к любому резервному источнику питания для газового котла – стабильная синусоида и амплитуда по напряжению на выходе. Никаких собственных преобразователей или стабилизаторов газовый котел не имеет, потому любые скачки или отклонения будут влиять на качество работы контроллера, показания датчиков. Форма синусоиды критична для циркуляционного насоса. Чем правильнее форма синусоиды, чем стабильнее частота тока. Тем лучше работает насос.

Бытовые и компьютерные ИБП выдают сигнал лишь отчасти подобный синусоиде, больше похожий на чередующиеся прямоугольные импульсы. Для поставленных целей этого достаточно, в компьютерной и офисной технике имеются свои собственные блоки питания, преобразующие входное напряжение.

Сводя все вышеописанное воедино, становится понятным, почему для котлов отопления блоки бесперебойного питания и инверторы проектируются и производятся отдельно и с повышенным требованием к характеристикам выходного сигнала.

Что собой представляет

Инверторные обогреватели способны управлять процессом отопления в автоматическом режиме. Так, например, по достижении заданной температуры воздуха, система не отключается, как в других приборах, а переключается на пониженный уровень мощности. За счет подобного принципа работы удается поддерживать нужный уровень тепла в помещении. Обогреватель же потребляет гораздо меньше энергии, так как нет необходимости в постоянном включении и выключении прибора.

Принцип работы инверторного обогревателя схож с действием кондиционера. Главная рабочая деталь в нем – тепловой насос, основу которого составляют внутренний и внешний блоки. В первом располагается теплообменник, внутри которого под высоким давлением скапливается фреон. Температура фреона может достигать 80 градусов. После этого он попадает во внешний блок, где наблюдается более низкое давление. Здесь фреон трансформируется из жидкого состояния в газообразное. В результате его перехода выделяется большой объем тепловой энергии.

Основные характеристики

Ресурс работы инверторных обогревателей выше за счет отсутствия пиковых нагрузок

Установка превращает входящий переменный ток в постоянный, а затем вновь преобразует постоянный в переменный, но уже с другими характеристиками. В результате прибор работает не с сетевым электричеством, а с током с улучшенными показателями. Таким образом исключают повреждение аппарата при скачках напряжения: обогреватель служит дольше, работает с большим КПД.

Изменяется и схема работы. Обычный отопитель при включении нагревает воздух до указанной температуры, а по достижении полностью отключается. Когда датчик сигнализирует о снижении температуры в комнате, прибор вновь включается. Однако запуск прибора вызывает кратковременную пиковую нагрузку. Такой режим способствует быстрому износу деталей.

Инверторный обогреватель для дома действует иначе. При включении отопитель нагревает воздух до указанной температуры, но после ее достижения не выключается, а снижает мощность работы до 5–10%. Когда температура падает ниже отмеченного значения, обогреватель увеличивает мощность.

В таком режиме мощность плавно увеличивается и снижается, а пиковые нагрузки отсутствуют. Температура тоже изменяется более плавно, что позволяет увеличить время отключения и снизить потребление электричества.

Как работает инверторный котел отопления

Как правило, если рассматривать классические электрические котлы, то здесь, принцип работы — передача энергии к теплоносителю осуществляется при помощи ТЭНа. Так, если в конструкции есть ТЭН, то нужно предусмотреть также отдельное место для того чтобы нагревать воду, защиту ТЭНа от процесса коррозии, а также учесть потери тепла.

Так, при помощи переменного магнитного поля происходит генерация индукционного тока. Для того чтобы этот процесс был реализован, нужно постоянный ток из электрической сети преобразовывать в переменный ток. Этим и занимается инвертор – он может работать и от сети, и от аккумуляторов.

Так, инверторный котел отопления имеет два контура:

Магнитный. Генерирует переменное магнитное поле.
Теплообменник. Нагревает теплоноситель.

Когда подается переменный ток, катушка создает магнитное поле, которое и осуществляет нагревание воды, находящейся в системе труб.

Использование в отопительных системах

На сегодняшний день данный прибор используют в системах отопления, где источником питания является электрическая энергия, реже – газоснабжение. Его можно внедрить везде, где есть электроэнергия. Для использования инверторного отопления не нужна разрешительная документация, на монтаж не требуется одобрение соответствующих служб. Такой прибор стоит намного дешевле остальных. Газовый котел можно спокойно заменить инверторным обогревателем.

Достоинства и недостатки инверторного обогревателя

Главным преимуществом такого обогревателя можно назвать отсутствие необходимости получать разрешение на его монтаж и использование чем, к примеру, газовый котёл похвастаться не может. Из прочих преимуществ выделяют:

безопасность в работе;
экологичность;
бесшумность;
способность работать в очень холодном помещении с низкой температурой;
экономия электроэнергии;
автоматически сбавляет мощность работы при достижении заданной температуры помещения.

Весомый недостаток устройства в высокой цене и в том, что слабая электросеть не потянет работу инверторного обогревателя. Так же, ремонт прибора крайне затруднителен, необходимые детали для замены можно ждать несколько месяцев.

Критерии выбора

Прежде чем принимать решение, какой инверторный газовый генератор приобрести, необходимо определить, какой газ будет использоваться в качестве топлива.Существует три варианта организации подачи газа к генератору:

Непосредственное подключение агрегата к магистральному газу;
Постройка газгольдера с регулярной закачкой газа;
Использование газовых баллонов.

Понятно, что первые два варианта подразумевают стационарную установку газовой электростанции, и сопряжены с рядом проблем организационного и технического плана. Не смотря на это, использование в качестве топлива магистрального газа является самым выгодным вариантом для резервного электроснабжения, имеющим следующие преимущества:

Цена 1кВт/часа выработанной электроэнергии в несколько раз ниже, чем у бензиновых или дизельных электростанций;
Нет необходимости заправлять агрегат топливом;
Выхлоп двигателя внутреннего сгорания, работающего на газе, практически не содержит вредных веществ. По сравнению с другими видами топлива, газ является самым экологически чистым;
Ресурс двигателя, работающего на газе, существенно выше ресурса двигателя, работающего на жидком топливе. Это обусловлено тем, что при сгорании газа, на внутренней поверхности цилиндров образуется существенно меньше отложений, чем при сгорании дизельного топлива или бензина.

Что касается агрегатов, питающихся баллонным газом, то экономическая эффективность их применения несколько ниже, хотя также превосходит бензиновые и дизельные. Преимущество баллонного газа, как топлива, особенно заметно при использовании мобильных агрегатов небольшой мощности. Эти устройства легко помещаются в багажник автомобиля вместе с небольшим газовым баллоном. Кроме этого, от баллона может работать портативная газовая плита.

При расчете просто суммируется известная мощность электроприборов, одновременная работа которых предполагается. Если мощность прибора неизвестна, можно просто замерить ток его потребления при питании от сети.

Принцип действия инверторного котла

Традиционное электрическое оборудование работает по принципу передачи энергии непосредственно теплоносителю посредством ТЭНов. При этом, если прибор имеет в комплектации ТЭНы, то, следовательно, нужно подготовить место для нагрева воды.

ТЭНы также сильно подвержены влиянию коррозии, поэтому их необходимо защитить от необратимых процессов.

Инверторное оборудование работает на основе электромагнитной индукции. Генерация самого тока происходит благодаря переменному магнитному полю. С этой целью необходимо преобразовать постоянный сетевой ток в переменный. С этой задачей превосходно справляется инвертор, действие которого возможно, как от сети, так и от аккумуляторов.

Существует два вида контуров в инверторном котле:

Магнитный, позволяющий генерировать магнитное поле переменного типа.
Теплообменник, который способствует нагреву теплоносителя.

При соответствующей подачи переменного электричества, катушка начинает формировать магнитное поле. Это способствует нагреванию жидкости в системе и дальнейшей ее передачи по трубам.

Схема индукционной системы нагрева

Как выбрать инверторный обогреватель

Выбирая обогреватель, необходимо обращать внимание на следующие характеристики:

Номер серии. Завод, который выпускает качественное оборудование, проставляет специальные символы, цифры и буквы на каждом произведенном изделии.
Надежность контактов. Данная характеристика считается одной из основных, так как обогреватель должен выдержать высокий уровень напряжения.
Провода внутри прибора. Они должны быть сделаны из качественных материалов. Даже при воспламенении они будут тлеть всего несколько минут.
Сертификаты качества. Данный документ должен прилагаться к любому электрическому прибору.
Маркировка СЕ (знак соответствия). Ее наносят на товары и изделия, которые отвечают передовым требованиям ЕС и не являются вредоносными для здоровья покупателей.

Особенности оборудования

У инверторного котла, как и у каждого вида отопительных приборов, имеются свои плюсы. Благодаря этому оборудование пользуется достаточной популярностью среди потребителей и постепенно применяется все чаще. При этом, естественно, не обойтись и без минусов, хотя у таких котлов они не очень существенны.

Положительные и отрицательные стороны инверторного котла

Выделяют целый ряд преимуществ, которыми обладают инверторные установки, среди которых:

увеличение эксплуатационных параметров в результате отсутствия нагревательных элементов;
небольшая инерционность при нагревании, таким образом, при наличии центробежного насоса, теплоноситель будет нагреваться быстрее;
на работу системы не влияет химический состав теплоносителя;
возможность установки устройства в любом месте.

Как и другие отопительные системы, инверторный котел имеет несколько недостатков:

достаточно высокая стоимость инверторного оборудования по сравнению с аналогичными приборами, работающими на ТЭНах;
имеет внушительные размеры и вес, а поэтому требует укрепление основания, на котором будет расположен котел;
прибор нуждается в электронной системе управления для последующей регулировки мощности.

Несмотря на мелкие недочеты, все же инверторные котлы пользуются огромной популярностью среди потребителей и спрос на них неустанно увеличивается.

Устройство инверторного оборудования

Специфики преобразователей напряжения для газовых и электробойлеров

Преобразователь напряжения входит в состав источника бесперебойного питания (ИБН) для энергозависимых систем. ИБН дублируют электрическое питание, чем существенно делают лучше надежность работы оборудования для отопления. Данные устройства аварийного электрического снабжения включаются быстро при снижении уровня или полного отсутствия напряжения.

В системах отопления личных домов используются такие варианты бесперебойников:

резервные ИБН, которые включаются исключительно при исчезновении или уменьшении ниже конкретного порога напряжения сети 220 в;
линейно-интерактивные приборы содержат стабилизатор электрического напряжения для хорошей и неопасной работы электронного оборудования котла;
системы двойного изменения работают регулярно в «online».

При подборе ИБН следует учесть, что преобразователь напряжения для газового водогрея должен обеспечить мощность, достаточную для хорошего функционирования всех потребителей электрической энергии – насос циркуляционный, автоматический блок. Фактически эта мощность как правило не больше 300 Вт с учетом нужного запаса.

Для электробойлеров, разного типа при подборе ИБН, к мощности применяемой блоком автоматики и циркулярными насосами необходимо добавить мощность потребляемую котлом.