Индукционные котлы отопления своими руками

Индукционный котел своими руками для отопления

В условиях современных рыночных отношений цена на продукты и товары растет достаточно быстро и регулярно. Дорожает все, и энергоносители в том числе. Собственники жилых домов и помещений вынуждены изыскивать выгодные способы варианты без потери качества теплоносителя. Одним из таких способов является индукционный котел своими руками. Принцип работы такого оборудования основан на самом простом и понятном принципе электромагнитной индукции. Для того, чтобы понимать, как это работает, можно представить толстую проволоку, через которую проходит ток. Вокруг этой проволоки возникает электромагнитное поле. Если направить преобразованную энергию на металлическую пластину, можно получить теплоотдающую поверхность.

Главным преимуществом индукционного котла является то, что его легко можно сделать своими руками, даже не имея соответствующего физико-технического образования. Достаточно понять принцип его работы и собрать все необходимые материалы. Какие – в нашей статье.

Устройство

Принцип работы самодельного котла не отличается от промышленного. Это конструкция, состоящая из контура отопления и помещенной внутрь трубы с обмоткой и стальным сердечником. Контур должен быть изготовлен из ферромагнетика, то есть такого материала, который не притягивается и не реагирует на стальной сердечник. Вырабатываемое электромагнитное поле нагревает контур и происходит выделение тепла.

Учитывая то, что в этой конструкции генератором выступает именно катушка, эффективность ее работы можно изменять количеством витков обмотки и видом материала, из которого она изготовлена.

На сегодняшний день индукционные котлы называют едва ли не самым эффективным и экономным способом отопления больших и малых помещений. Так ли это, поможет разобраться видео репортаж, где обсуждаются самые известные тезисы об индукционных котлах.

Перед тем, как приступить к собственноручной сборке, следует детально разобраться, какие элементы входят в его состав и по какому принципу они работают.

Работа катушки с обмоткой во многом идентичная работе трубчатого электронагревателя (ТЭНа), который также преобразует в тепловую энергию электричество.

Самый простой тип индукционных котлов реализуется принцип электрического индуктора, когда поступающая электроэнергия преобразуется в электромагнитное поле.

Для этого используется 2 типа обмотки первичная и вторичная.

Первичная обмотка (контур) необходима для образования вихревого тока из поступающей электроэнергии. Магнитное поле от вихревых поток передается на вторичную обмотку, которая выступает уже в качестве основного нагревательного элемента котла. Именно от вторичной обмотки тепло передается на ферромагнетик и нагревает, соответственно, теплоноситель.

Основным элементом оборудования является корпус, и именно по его форме можно определить самодельный котле перед вами или промышленный. Последний всегда изготавливается по принципу цилиндрической обмотки, что рационально в условиях конвейера. Самодельная обмотка традиционно выполнена в форме тора (торроидальная) – w-образные витки, насаженные на сердечник. Этот способ более рационален, так как позволяет уменьшить массу и габариты готовой конструкции, но при этом увеличить коэффициент полезного действия.

В корпус ИК входят следующие обязательные элементы:

• сердечник;
• внешний контур;
• электроизоляционный материал;
• теплоизоляционная прослойка.

В самодельных котлах объем передаваемой тепловой энергии приближается к 97%, что действительно является одним из самых эффективных способов отопления.

Преимущества таких котлов

1. Максимальная простота конструкции обеспечивает его длительную эксплуатацию – минимальный срок составляет 15 лет.
2. Отсутствует механический износ как всего котла, так и входящих в его состав элементов. Здесь нет динамичных деталей, поэтому износ в принципе невозможен.
3. Обмотка, сделанная из медной проволоки, имеет минимальный запас прочности в 25 лет. А в индукционных котлах, где витки не соприкасаются друг с другом, такой потенциал еще больше.
4. Единственная потенциально опасная деталь – сердечник, который с течением времени постепенно разрушается, но этот процесс продолжается на протяжении нескольких десятков лет.
5. В промышленных видах котлов гарантийный срок распространяется только на транзисторы, которые обеспечивают подачу электроэнергии. Заявленный срок составляет 10 лет, хотя в реальности даже по истечении 30 лет транзисторы работали безотказно.

Индукционные котлы не идут ни в какое сравнение с любыми другими электротехническими аналогами, и тем более выигрывают в сравнении с ТЭНами.

Если оценивать преимущества по отношению к обычным котлам, работающим на твердом, жидком или газообразном топливе, то можно выделить следующее:

• теплоноситель нагревается дважды за счет тепла, поступающего с первичного и вторичного контура;
• за счет двойной работы контуров время на нагрев сокращается вполовину;
• минимальный инерционный уровень;
• отсутствует накипь на стенках ввиду замкнутого водоворота;
• нет необходимости в регулярном техническом и сервисном обслуживании.

Как сделать своими руками

• куски стальной проволоки Ø 7ммдлиной 50-70мм;
• медная проволока Ø 5-7мм;
• труба толщина стенки 3-5 мм;
• металлическая сетка;
• переходники для обвязки котла.

Помимо этого понадобятся инструменты (плоскогубцы, зажим и т.д.) и инверторная сварка.

Для корпуса котла понадобится пластиковая труба с толщиной стенки 3-5 мм и диаметром 50 мм.

Для того, чтобы можно было определить все необходимые характеристики индукционного котла, воспользуйтесь схемой:

Процесс изготовления

Стальную проволоку нарезаете на большое количество кусков – они будут помещены в корпус котла, для того, чтобы увеличивать площадь теплоотдачи. Для этого корпус должен плотно закрываться с обеих сторон.

Переходник на принимающей трубе привариваете инверторной сваркой, переходник на подающую трубу, по которой выходит теплоноситель, насаживаете на резьбовое соединение.

Для изготовления индукционной катушки своими руками вам понадобится медная проволока. Накручиваете ее на пластиковую трубу, делая равное расстояние между полосками. Количество витков варьируется от 90 до 100, при этом чем их больше, чем выше эффективность котла.

Индукционная катушка должна быть подключена к инвертору с высокой частотой. Изготовленная конструкция может быть установлена в любой точке трубопровода, и для этого нет необходимости монтировать отдельную систему или делать дополнительное разветвление труб

Категорически запрещено включать котел без теплоносителя. Пластик расплавится моментально!

После того, как вы собрали всю конструкцию, необходимо провести изоляцию открытых участков катушки, чтобы его работа была абсолютно безопасной для окружающих.

Для того, чтобы точно разобраться, как собирать индукционный котел своими руками и что за чем следует, посмотрите видео:

Заключение, отзывы, советы

Преимущества индукционных котлов неоспоримы – бесшумная работа, максимально возможный КПД 97%, низкое энергопотребление, длительный срок эксплуатации, исчисляемый десятками лет и многое другое. Средняя цена бытового котла промышленного производства составляет 20-25 тысяч рублей, что окупается уже за первые 3-5 лет эксплуатации. Сделать своими руками индукционный котле несложно, хотя и понадобится некоторое время и определенные материалы. Если вы пока раздумываете, сделать или купить, обратитесь изначально к специалистам, которые подскажут, есть ли возможность установить в своей системе подобный котел.

Индукционный котел

Электрический индукционный котел отопления — самый оптимальный вариант обогрева дома, для тех, кто не имеет возможности установить газовое или твердотопливное устройство. Имея довольно высокий КПД, сам котел работает по принципу электромагнитной индукции – довольно новое свойство, как для силовой бытовой техники. Можно с уверенностью сказать, что котлы с таким принципом работы — это устройства нового поколения.

Конструкция и процесс функционирования

Принцип работы у индукционного котла отопления достаточно прост. Само электромагнитное поле возникает благодаря подаче переменного тока на ввод катушки. Поле замыкается в цепь путем электростатики через корпус устройства и сердечник. Последний, установлен именно внутри катушки, наводя низковольтное напряжение.

Сердечник не является обязательным элементом конструкции, но с его помощью увеличивается размер зоны теплоотдачи. Это происходит потому, что переменное электромагнитное поле в материале, из которого изготовлены корпус и сердечник – металле — создает вихревые токи или токи Фуко. Уже после нагревания металла тепло и перенимается водой, которая проводится как теплоноситель по локальной сети отопления, в доме, где установлен индукционный электрический котел.

Основные элементы конструкции индукционного котла отопления нового поколения :

• катушка индуктивности;
• теплообменники – сердечник и корпус устройства;
• панель управления под защитой специального шкафа;
• проводники тока;
• клеммная коробка;
• патрубки.

Наружным слоем является сам корпус. потом идет средний – изоляционная прослойка и внутренний – сердечник. Если в конструкции предусмотрены еще детали, они не несут в себе необходимости именно для функционала котла, а применяются для облегчения эксплуатации устройства.

Схема принципа работы котла носит простейший характер:

• теплоноситель поступает во внутрь устройства;
• в сердечнике нагревается, выделяя 96-99% тепла ;
• внутренний слой – тороидальная обмотка — способствует теплоотдаче;
• через обмотку проходит ток, потом следует по конструкции и затем по трубам к отопительным элементам – радиаторам.

Весь процесс занимает примерно 10 минут максимум.

Какими бывают электрокотлы

В сравнении с самодельными, покупные немного сложнее. Сделанный своими руками индукционный котел упрощается изготовителем до одной только металлической трубы, служащей сердечником, – она и заполняется теплоносителем.

Существуют такие типы индукционных котлов:

• однофазные – для сети 220В;
• трехфазные – для сети 380 В.

Страны СНГ являются изготовителями самых надежных и стабильных котлов, среди которых наиболее распространенными являются ТЭНовые, индукционные и ионные. Монтаж всех моделей может производиться к стене или полу, так как они имеют достаточно легкий вес – 30—40 кг. Индукционные котлы используются не только для локальных систем отопления, а и для простого обогрева воды в загородных усадьбах, дачах и т.п. Если дом выше одного этажа, котел отопления можно снабдить специальным насосом, и закрытая система сможет работать стабильно по всему дому, даже трехэтажному.

Если стены постройки не утеплены извне, работа котла будет иметь низкую эффективность и понадобится очень мощная модель. Которая стоит на порядок дороже обычной. Котел такого типа может работать с разными теплоносителями, а не только с водой, но и с антифризом. Все виды котлов и их устройство, как и принцип работы, можно изучить детальнее из видео на нашем сайте. Технически характеристики индукционных котлов зависят полностью от мощности и типа модели.

Вин-котел: преимущества и недостатки

Вихревой индукционный котел для обогрева частного дома или просто вин стоит дороже обычного, и для некоторых, судя по отзывам владельцев, достаточно сложен в эксплуатации. Но, несмотря на все эти недостатки, по мнению потребителей, есть и свои плюсы.

При монтаже и эксплуатации такого устройства не нужны: дымоход. вентиляция, прокладка газовых труб и уход за ними. Но для стабильной работы вихревого индукционного котла для обогрева дома нужна бесперебойная электросеть. Если таковой нет, понадобится обязательно мощный транзистор.

Индукционные котлы отопления частного дома более безопасны, чем газовые, и в качестве траты средств за газ или электричество, последнее явно выигрывает, благодаря более низким расценкам.

Преимущества вихревых устройств:

• внутренняя температура устройства не может превысить 110 о С — безопасно;
• благодаря электропроцессам внутри устройства снижен уровень появления накипи, в соотношении с другими устройствами подобного принципа работы;
• из-за металлических деталей котла снижен до минимума шанс возгорания;
• длительный срок эксплуатации. предусмотренный конструкцией и принципом работы – до 40 лет ;
• КПД – 99%, так как практически все тепло, вырабатываемое устройством, направляется по назначению;
• электрическое напряжение не проходит по самому теплоносителю.

У всех приборов существуют и существенные недостатки:

• вес не такой уж и большой – от 30-50 кг, но и его может выдержать не каждая стена;
• довольно высокая стоимость;
• монтаж возможен только в закрытые системы отопления дома;
• некоторые модели нуждаются в дополнительной программе обслуживания.

Но, насколько будут значимы для каждого владельца котла отопления частного дома минусы или плюсы этого устройства, зависит только нужд самого владельца. Индивидуальные преимущества и недостатки, которые имеет индукционный котел отопления, можно узнать благодаря видео.

Кроме того, все котлы делятся на:

Одноконтурные предназначены только для одной функции — либо обогрева системы отопления, либо воды для бытовых нужд. Двухконтурные могут выполнять обе функции одновременно, что позволяет значительно сэкономить на покупке дополнительных устройств. Но если котел нужен только для обогрева теплоносителя для системы отопления, двухконтурный покупать просто нет смысла.

Изготовление котла отопления для дома

Сделать самодельный котел отопления, который работает по принципу индукции своими руками достаточно легко, если есть соответствующие навыки, хотя бы на среднем уровне. Главное, чтобы технические характеристики сделанного своими руками устройства соответствовали требуемому объему проделываемой им работы.

Для создания самодельного котла своими руками, работающего по принципу индукции, обязательно понадобится сварочный инвертор. Безупречным вариантом для проведения работ будет инвертор с возможностью регулировки тока. Средняя величина тока в сварочном аппарате равна 15 ампер, но для создания индукционного котла понадобится более мощный прибор.

1. Нагревательными элементами в будущем изделии будут фрагменты проволоки из нержавейки или катанки. Подойдет проволока Ø 7 мм, поделенная на куски длинной 4-5 см.
2. Корпус изготавливается из пластиковой трубы с обязательно толстыми стенками, Ø 5 см.
3. Подключение устройства к сети отопления должно происходить с помощью специальных переходников, через которые и будет поступать и отводится в емкость котла теплоноситель.
4. Дно трубы следует обработать соответствующим образом – закрыть мелкой металлической сеткой, чтобы фрагменты проволоки не могли выпасть.
5. Верхняя часть трубы закрывается аналогичной сеткой.
6. Чтобы создать индукционную катушку, вокруг пластиковой трубы нужно намотать 90 витков провода (медный, эмалированный). Витки должны накладываться плотно и бережно, ориентируясь ближе к центру трубы.

Подробнее ознакомиться с инструкцией создания такого устройства можно из видео.

Итоговое устройство уже можно присоединять к системе. Монтаж должен происходить неторопливо и последовательно.

1. Если это не было сделано заранее, из системы вырезается часть трубы, соответствующая размерам котла.
2. Катушка соединяется с инверторным корпусом, и система заполняется теплоносителем.

Ни в коем случае нельзя включать сделанный своими руками индукционный электрокотел в пустой системе – пластик расплавится и может случиться непоправимое.

Для повышения мер безопасности нужно в обязательном порядке заземлить нагревательное устройство. Сделанный своими руками котел подходит для тех, кому кажется, что платить такую большую цену за стабильную работу закрытой системы отопления — это грабеж. При покупке нужно правильно подбирать агрегат, чтобы его тех-свойства соответствовали требованиям и размерам отопительной системы .

Похожие статьи:

Турбированный настенный газовый котел Твердотопливный чугунный котел Котел на опилках Пиролизный котёл

Строим вихревой индукционный котел своими руками

Устройство индукционного котла отопления

Вихревые индукционные котлы отопления — хорошее решение для обеспечения энергоэффективности дома, достижения тепла, комфорта и уюта. При наличии некоторого опыта можно сделать индукционный котел своими руками, сэкономив на приобретении дорогостоящей конструкции. При этом самодельный агрегат ничуть не будет уступать по своим техническим параметрам изделиям, представленным на рынке ведущими производителями.

Устройство котла

Прежде чем устанавливать котел, следует знать, что он потребует практически полной перестройки всей системы отопления в доме. Это касается как самодельных конструкций, так и покупных моделей. Агрегат работает по принципу электрического индуктора с первичной и вторичной обмотками.

В первичном контуре происходит преобразование электроэнергии в вихревые токи, создающие магнитное поле. Поле направляется на вторичную обмотку, являющуюся основным нагревательным элементом прибора. Здесь вырабатывается тепловая энергия, нагревающая теплоноситель.

Корпус включает в себя несколько компонентов:

• сердечник
• внешний контур
• электро- и теплоизоляцию

Как правило, корпус покупного агрегата имеет цилиндрическую обмотку, в то время как в самодельных конструкциях она тороидальная.

Индукционные котлы характеризуются высоким КПД — до 97%, что и обеспечивает экономичность их эксплуатации. От традиционных агрегатов индукционные системы отличают следующие характеристики:

• Нагревание теплоносителя происходит в них дважды.
• Более короткий промежуток времени, необходимый для прогрева системы отопления.
• Защита от накипи на стенках котла и трубопроводов благодаря магнитной индукции.
• Простота эксплуатации и отсутствие сложного технического обслуживания.

Самодельные варианты

Существует несколько вариантов конструкций, которые легко создать своими руками. В основе первого варианта лежит система из пластиковых труб и высокочастотный инвертор. Последний придется приобрести отдельно. Желательно, чтобы модель обладала функцией плавной регулировки тока. Минимальный показатель мощности — 15 ампер, но для качественного обогрева лучше выбирать более мощные варианты.

Нагреваемый элемент можно собрать из стальной катанки или проволоки диаметром 7 мм. Корпус индукционной катушки одновременно выполняет функцию части трубопровода и может изготавливаться из пластиковых толстостенных труб с внутренним диаметром около 50 мм.

К корпусу прикрепляются два патрубка. По одному из них к котлу подается холодный теплоноситель, а по другому отдается нагретая вода. Внутренняя часть корпуса полностью заполняется нагреваемым элементом. Торцы можно закрыть кусками стальной сетки.

Устройство в доме

Для того чтобы сделать индукционную катушку, пластиковую трубу тщательно обматывают медным проводом. После этого самодельное устройство монтируется в трубопровод. С этой целью просто вырезается кусок трубы, на место которого и будет вставлена катушка. Прежде чем подключать устройство, в систему необходимо залить теплоноситель — иначе корпус просто расплавится.

Еще один простой вариант, который легко сделать своими руками — это агрегат с трехфазным трансформатором. Две трубы свариваются между собой в форме кольца. Эта конструкция будет выполнять функцию нагревателя. На корпус наматывается обмотка. Подача и отвод теплоносителя, как и в предыдущем варианте, обеспечивается двумя патрубками. Всю конструкцию можно поместить в теплоизолирующий кожух, чтобы минимизировать потери тепла во время эксплуатации оборудования.

Индукционный котел обязательно должен быть заземлен. Устанавливать его можно только в закрытые сети отопления с принудительной циркуляцией. Он подходит для монтажа в системы с любым видом труб, включая пластиковые. При установке агрегата необходимо соблюдать расстояние не менее 30 см между котлом и стенами. От пола и потолка это расстояние должно быть не менее 80 см. Даже созданный своими руками индукционный котел можно оснастить дополнительной группой безопасности и автоматикой. Эта работа сложнее, но она обеспечит стабильное функционирование всей системы.

Промышленный или самодельный?

Модель Spec SAV-50

Рынок отопительного оборудования позволяет подобрать любую подходящую модель. Промышленные агрегаты могут существенно различаться между собой и по техническим параметрам, и по цене. Поскольку собрать такой котел своими руками очень просто, неизбежно возникает вопрос — стоит ли тратить средства на покупной прибор?

Обратите внимание! Покупать готовый котел стоит в том случае, если нет навыков, необходимых для работы. Несмотря на то, что собрать агрегат очень просто, ошибка может обойтись дополнительными затратами.

Еще одна ситуация, когда лучше отдать предпочтение покупным моделям — это необходимость обогрева большого помещения. Мощность котла рассчитывается исходя из соотношения 60 Вт на 1 кв. метр. А сделать самодельный агрегат высокомощным довольно сложно.

Когда целесообразнее самостоятельное изготовление?

Делать котел своими руками целесообразно для домов с сезонным проживанием. Как правило, в таких зданиях устанавливается оборудование невысокой мощности, и нет нужды тратить огромные средства на покупку готовой модели. Затраты на изготовление прибора своими руками при этом минимальны.

Даже к самодельному агрегату легко подобрать дополнительные блоки автоматики, позволяющие устанавливать необходимые температурные параметры. Такое устройство позволит не просто задать нужные показатели на продолжительный срок, но и обеспечит удаленное управление всей системой отопления.

Заключение

Подведем итоги. Сделать своими руками не только простейший, но и более функциональный индукционный котел под силу любому домашнему мастеру. Затраты на изготовление такой конструкции минимальны, а эффективность по сравнению с другими видами отопительного оборудования огромна. Нет желания и возможности сделать такую работу? Всегда можно без труда подобрать подходящую модель на рынке.

Источники: http://www.portaltepla.ru/elektricheskie-kotli/indukcionnij-kotel-otopleniya-svoimi-rukami/, http://poluchi-teplo.ru/kotlyi/elektr/induktsionnyiy-kotel.html, http://gidotopleniya.ru/kotly-i-kotelnoe-oborudovanie/elektricheskie/indukcionnyj-kotel-svoimi-rukami-osobennosti-6599

Как вам статья?