Индукционный котел своими руками

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. Он установлен 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 (металл), создает вихревые токи или токи Фуко. Уже после нагревания металла тепло перенимается водой, которая проводится как теплоноситель по локальной сети отопления.

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 применяются для облегчения эксплуатации агрегата.

Схема принципа работы котла:

1. Теплоноситель поступает внутрь устройства.
2. В сердечнике он нагревается, выделяя 96-99% тепла.
3. Внутренний слой – тороидальная обмотка – способствует теплоотдаче.
4. Через обмотку проходит ток, потом следует по конструкции и затем по трубам к отопительным элементам – радиаторам.

Какими бывают электрокотлы

Сделанный своими руками индукционный котел упрощается до одной металлической трубы, служащей сердечником. Она и заполняется теплоносителем.

Существуют такие типы индукционных агрегатов:

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

Самыми распространенными являются ТЭНовые, индукционные и ионные котлы. Монтаж всех моделей может производиться к стене или полу, так как они имеют достаточно легкий вес – 30—40 кг. Индукционные агрегаты используются для локальных систем отопления и для простого обогрева воды. Если дом выше одного этажа, котел отопления можно снабдить специальным насосом, и закрытая система сможет работать стабильно по всему дому.

Если стены постройки не утеплены извне, работа котла будет иметь низкую эффективность, и понадобится очень мощная модель. Устройство такого типа может работать с разными теплоносителями, не только с водой, но и с антифризом. Технически характеристики индукционных агрегатов зависят от мощности и типа модели.

Вин-котел: преимущества и недостатки

Вихревой индукционный котел  или просто вин стоит дороже обычного и достаточно сложен в эксплуатации. Есть и свои плюсы.

При монтаже и эксплуатации агрегата не нужны дымоход, вентиляция, прокладка газовых труб и уход за ними. Для стабильной работы вихревого индукционного котла нужна бесперебойная электросеть. Если таковой нет, понадобится  мощный транзистор.

Преимущества вихревых агрегатов:

1. Внутренняя температура не может превысить 110^оС – безопасно.
2. Благодаря электропроцессам внутри устройства снижен уровень появления накипи.
3. Из-за металлических деталей котла снижен до минимума шанс возгорания;
4. Длительный срок эксплуатации, предусмотренный конструкцией и принципом работы – до 40 лет;
5. КПД – 99%, так как практически все тепло направляется по назначению.
6. Электрическое напряжение не проходит по самому теплоносителю.

Существуют и недостатки:

1. Вес – от 30-50 кг – может выдержать не каждая стена.
2. Довольно высокая цена.
3. Монтаж возможен только в закрытые системы отопления дома.
4. Некоторые модели нуждаются в дополнительной программе обслуживания.

Все котлы делятся на:

• одноконтурное подключение;
• двухконтурное подключение.

Одноконтурные предназначены только для одной функции – либо обогрева системы отопления, либо воды для бытовых нужд. Двухконтурные могут выполнять обе функции одновременно.

Изготовление котла отопления для дома

Сделать самодельный котел отопления, который работает по принципу индукции достаточно легко. Главное, чтобы технические характеристики сделанного своими руками устройства соответствовали требуемому объему проделываемой им работы.

Для создания самодельного агрегата, 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 изделии будут фрагменты проволоки из нержавейки или катанки. Подойдет проволока 0,7 мм, поделенная на куски длинной 4-5 см.
2. Корпус изготавливается из пластиковой трубы с толстыми стенками –  0,5 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 ближе к центру трубы.

Готовый агрегат 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.

Для повышения мер безопасности нужно заземлить нагревательное устройство.

poluchi-teplo.ru

Принцип действия

В основе действия индукционных котлов и других нагревательных приборов этого типа лежит способность токопроводящих материалов нагреваться под действием вихревых токов, создаваемых в результате электромагнитной индукции.

Источником индукции служит высокочастотный переменный ток, проходящий по первичной обмотке нагревательного прибора, выполненной в виде катушки. Нагревательный элемент, помещенный внутрь катушки, играет роль вторичной короткозамкнутой обмотки. В нем происходит преобразование электромагнитной энергии в тепловую.

Вихревые токи возникают и при промышленной частоте 50 Гц, но эффективность нагревателя при этом будет невысока, а работа прибора будет сопровождаться сильным гулом и вибрацией. При повышении частоты до 10 кГц и выше шум исчезает, вибрация становится неощутимой, а нагрев усиливается.

Устройство

Промышленный индукционный котел состоит из сердечника, роль которого играет теплообменник, вокруг которого намотана тороидальная обмотка, подключенная к высокочастотному преобразователю. При прохождении по обмотке тока создается переменное электромагнитное поле, в результате которого возникают вихревые токи, проходящие через сердечник.

Обмотка подключена к высокочастотному преобразователю, в котором сигналом с блока управления создается ток необходимой частоты. Современные котлы имеют высокий уровень автоматизации, позволяющий не только создать оптимальный режим нагрева теплоносителя, но и отключить устройство в случае аварийной ситуации.

Внутри сердечника-теплообменника находится теплоноситель. Под воздействием вихревых токов он нагревается до высоких температур. За счет разницы между температурой теплоносителя на входе и на выходе, из котла циркуляция теплоносителя по системе происходит непрерывно, даже без подключения насоса. Поэтому индукционные котлы можно использовать в системах с принудительной и естественной циркуляцией.

Теплоносителем может быть как вода, так и антифриз, тосол, масло. Качество жидкости при этом не имеет значения: постоянная вибрация системы, неощутимая человеком, делает невозможной осаждение накипи и других примесей на стенках теплового контура.

Внешняя оболочка — металлический корпус, оснащенный системой тепловой и электрозащитной изоляции.

Форма котла может быть любой, как и способ его установки: благодаря отсутствию бака внутри котла его размеры обычно невелики, а масса не превышает 50 кг.

Индукционный котел нельзя даже кратковременно включать в работу без заполнения системы теплоносителем! Может произойти перегрев котла и выход из строя его элементов!

Достоинства:

• Высокий КПД. Большинство производителей называют цифры 95-98%;
• Большой выбор моделей различной мощности на однофазное напряжение ~220 В или трехфазное ~380 В;
• Быстрый прогрев системы отопления при запуске;
• Могут работать с любым теплоносителем;
• Контур, по которому внутри котла проходит теплоноситель, абсолютно герметичен, что исключает протечки и связанные с ними неисправности;
• Длительная работа без образования накипи и отложений. Именно это явление со временем снижает эффективность котлов с ТЭНами и служит частой причиной их поломки из-за перегрева нагревательных элементов;
• Срок службы, заявленный производителями — от 25 до 30 лет.

Не лишены нагреватели и недостатков, наиболее значимый из которых — высокая цена. Этот фактор обычно побуждает рачительного хозяина собрать самодельный индукционный котел из подручных материалов и приборов. Несмотря на сложность процессов, происходящих в котлах такого типа, возможно создать конструкцию, не отстающую по основным параметрам от котла промышленного изготовления, и сделать индукционный котел своими руками.

Котел с питанием от сварочного инвертора

Конструкция такого самодельного котла довольно проста. Наиболее сложный для самостоятельного выполнения блок, требующий знаний основ электроники и электротехники — высокочастотный преобразователь. Его функцию отлично выполняет сварочный инвертор современного типа, способный выдавать выходной сигнал с частотой 20-50 кГц.

Кроме этого для монтажа потребуются:

• медная проволока в эмалевой изоляции диаметром 1-1,5 мм;
• изолированный провод с клеммами для подключения обмотки к инвертору;


• обрезки проволоки из нержавейки диаметром 3-5 мм, длиной 5 см;
• мелкая сетка из нержавейки;
• отрезок водопроводной трубы из шитого полиэтилена или полипропилена для систем ГВС и отопления с диаметром 50 мм и толщиной стенки 8,4 мм, длина — 1 м;
• переходники с трубы 50 мм на трубы, задействованные в существующей или проектируемой системе отопления, тройник для подключения аварийного клапана и два шаровых вентиля;
• полосы текстолита для крепления обмотки;
• эпоксидный клей для изоляции обмотки;
• корпус самодельного котла, его можно сделать из распределительного металлического или пластикового шкафа, в который можно установить инвертор и закрепить нагревательный элемент.

Последовательность сборки и монтажа элементов:

1. На отрезок полипропиленовой трубы диаметром 50 мм с помощью эпоксидного клея крепят 4 полосы из текстолита шириной 8-10 мм, отступив от концов трубы по 70-100 мм. На них будет намотана обмотка. Для закрепления крайних витков обмотки в текстолите можно сделать пазы.
2. Наматывают 50-100 витков медной проволоки в эмалевой изоляции. Витки должны располагаться примерно через 0,3-0,6 мм на равном расстоянии. Точное количество витков зависит от диаметра используемого провода и его удельного сопротивления, а также выходных параметров инвертора.
3. При установке самодельного котла в жилом помещении рекомендуется выполнить тороидальную обмотку для снижения внешнего электромагнитного поля. Тороидальная обмотка состоит из одинакового количества встречно направленных витков, при этом электромагнитные потоки взаимно компенсируются и проходят только по внутреннему контуру.


4. Внутрь трубы с одного ее конца вставляют сетку из нержавейки и плотно набивают ее с другой стороны отрезками нержавеющей проволоки — она будет нагреваться под воздействием вихревых токов. Нержавейку рекомендуется использовать для того, чтобы со временем не произошло коррозионное разрушение проволоки, но теоретически подойдет любой токопроводящий металл, в том числе проволока-катанка. Второй конец трубы также закрывают сеткой.
5. На оба конца трубs напаивают полипропиленовые переходники на диаметр, используемый в системе отопления. На них устанавливают шаровые вентили, позволяющие перекрыть циркуляцию и снять теплообменник для ревизии.
6. Со стороны верхнего выходного переходника устанавливают аварийный клапан для сброса давления.
   Обмазывают обмотку эпоксидным клеем для обеспечения качественной электроизоляции обмотки. Изготовление клея рекомендуется выполнять с небольшим отступлением от инструкции, добавив на 10-15% меньше отвердителя. Это сделает изоляцию менее хрупкой.
7. Крепят к выводам обмотки провода в изоляции с помощью обжимных клемм. Второй конец провода должен быть оснащен клеммами для подключения к инвертору. Диаметр проводов должен выдерживать максимальный выходной ток инвертора.
8. Устанавливают теплообменник в шкаф, закрепив его на кронштейны из термостойкого не проводящего ток материала. Можно использовать текстолит.
9. Подключают нагреватель к системе и заполняют ее водой.
10. В нижнюю часть шкафа ставят инвертор. Подключают к нему клеммы и включают его в сеть. Производят запуск котла и настройку режима.

Корпус шкафа из металла необходимо обязательно заземлить!

Из индукционной плитки

Индукционный котел можно сделать также на основе индукционной плитки. Для этого разбирают нагревательный элемент плитки и используют медный провод для намотки на сердечник, изготовленный указанным выше способом.

Блок управления плиткой используют для питания полученной обмотки, выставляя необходимую мощность на сенсорной панели управления.

Однако, этот способ имеет существенные недостатки:

• Для успешной работы такого самодельного котла нужно рассчитать параметры индуктивности вновь собранной катушки. Они могут не совпасть с теми, на который рассчитана электроника плитки, в результате чего блок управления может выйти из строя. Для расчетов нужно обладать неплохими знаниями в области электротехники и уметь разбираться в схеме подключения;
• Большинство моделей плит оснащено автоматическим отключением через 2-3 часа после начала работы конфорки. Это приведет к регулярному отключению котла;
• Плитки индукционного типа обычно имеют мощность не более 2,5 кВт, поэтому пригодны только для переделки на котел малой мощности.

Ошибки в устройстве индукционного котла из плитки показаны в видеоролике:

Более простой вариант использования индукционной плитки, исключающий разборку устройства и монтаж новой схемы — установить на неё герметичный бак из нержавейки подходящего размера с входным и выходным штуцером и подключив его в качестве котла в систему отопления. С такой схемой подключения справиться практически каждый.

При наличии необходимых знаний и умения разбираться в схемах можно последовать примеру автора видеоролика и собрать функциональный индукционный котел из плитки, доработав его схему.

Нагреватель сухого типа

Принцип работы индукционного котла предполагает использование воды или другой жидкости не только в качестве теплоносителя, но и для охлаждения сердечника. Но нагрев вторичной обмотки, роль которой в этом устройстве играет труба с водой, произойдет и в том случае, если она будет состоять только из металла.
Степень нагрева в этом случае зависит от соотношения силы электромагнитного поля, создаваемого обмоткой, и массы металла сердечника. Произведя расчеты, можно создать сухой индукционный нагреватель своими руками из металлических труб и медной обмотки, как это показано в видео.

Использование индукционного котла обходится дешевле, чем обычного электрокотла с ТЭНами, и самодельная конструкция позволит значительно уменьшить затраты на его установку. Аналогично можно собрать водонагреватель проточного типа для установки на даче, подобрав устройство необходимой мощности.

gidpopechkam.ru

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.

Схема

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

Необходимые материалы:

• 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.

www.portaltepla.ru

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.

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?

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.

gidotopleniya.ru

Устройство индукционного котла

В основе работы котлов индукционного типа лежит принцип преобразования электрического тока в тепловую энергию. Их конструкция предусматривает специальное устройство – индуктор (трансформатор) с двумя обмотками. Вихревые токи, возникающие при подаче электричества на котел, воздействуют на короткозамкнутый виток, который также играет роль корпуса. Создаваемый запас энергии переходит на вторичную обмотку, которая незамедлительно преобразует его в тепло и отдает теплоносителю. При этом устройство оснащается двумя патрубками: один из них предназначен для подачи охлажденного теплоносителя, а второй – выхода уже горячего.

Таким образом, можно выделить следующие этапы работы индукционного котла:

1. Вода (либо иной теплоноситель) поступает в котел.
2. Подается электроэнергия на внутреннюю обмотку.
3. Происходит нагревание сердечника и вторичной обмотки.
4. Нагревается теплоноситель.

Преимущества изготовления отопительного прибора своими руками

Индукционные котлы потребляют небольшое количество электроэнергии, поэтому их обслуживание станет достаточно выгодным для владельцев. Кроме того, можно выделить немало дополнительных преимуществ:

• быстрый разогрев теплоносителя (в течение 3-5 минут);
• КПД в размере 95-100% (полное преобразование электрической энергии в тепловую);
• высокая температура разогрева жидкости (от 35°С);
• невосприимчивость к образованию накипи на внутренних стенках устройства;
• длительный срок эксплуатации;
• отсутствие продуктов сгорания.

Обогреватели подобного типа встречаются в продаже, однако стоят достаточно дорого. При этом для самостоятельной сборки индукционного нагревателя понадобится не слишком много деталей и минимум специальных навыков, поэтому можно вполне попробовать сделать его своими руками.

Основные элементы оборудования

Котел индукционного типа, создаваемый в домашних условиях, будет включать в себя следующие конструктивные элементы:

1. Индуктор – основной компонент устройства, представляющий собой трансформатор с двумя обмотками.
2. Нагревательный элемент или сердечник в форме трубы с большим диаметром либо нескольких соединенных параллельно труб меньшего сечения.
3. Патрубки, через которые производится врез устройства в тепловую сеть. Один из них применяется для подводки жидкости в котел, а второй – для ее подачи в систему отопления.
4. Инвертор – устройство для преобразования постоянного электрического тока в высокочастотный.

Что касается подготовки материалов для работы, большинство из них представлены в продаже, например, индуктор и элементы арматуры. Последние можно также изготовить самостоятельно, следуя по размещенным в открытом доступе чертежам. В качестве инвертора вполне подойдет рабочий элемент сварочного аппарата. Особенно эффективными являются приборы с функцией регулировки мощности.

Важно уделить внимание силе тока, с которой работает инвертор. Учитывая, что большинство сварочных аппаратов имеют мощность 15А, прибор нужно будет усилить при помощи катанки или проволоки из нержавейки диаметром около 10 мм. Проволока нарезается на фрагменты, которые помещаются в электромагнитное поле для обеспечения оптимального по мощности подогрева.

Как собрать индукционный котел

Чтобы изготовить корпус устройства, следует взять толстостенную трубу из пластик диаметром от 50 мм. В зависимости от типа отопительной системы применяются соответствующие патрубки для подключения оборудования. В корпус помещаются подготовленные заранее фрагменты проволоки. При этом на дно лучше уложить мелкоячеистую металлическую сетку и точно такую же – поместить в верхней части корпуса. Так содержимое будет надежно закреплено в первичной обмотке. Полученная заготовка станет основой для создания индукционной катушки.

На заготовку наматывается медный эмалированный провод. Всего понадобится 90 витков, которые нужно как можно аккуратнее и ровнее располагать возле центра детали. Полученное устройство устанавливается в систему отопления. Предварительно нужно слить из нее теплоноситель и подумать, где лучше всего установить котел. На этом участке нужно разметить трубу и вырезать из нее фрагмент, соответствующий по длине отопительному прибору. На этом месте и выполняется монтаж самодельного индукционного котла. После соединения катушки с инвертором систему следует вновь заполнить теплоносителем.

Как только сборка будет полностью завершена, устройство необходимо протестировать. Делать это можно только при наличии в отопительном устройстве жидкости. При работке котла «на сухую» возникает риск плавления пластикового корпуса из-за высокой температуры и частичного разрушения всей отопительной системы. Кроме того, важно убедиться в надежном заземлении отопительного прибора, чтобы его эксплуатация была полностью безопасной.

Особенности вихревых индукционных котлов

Отдельной разновидностью индукционных котлов являются вихревые устройства, которые так же работают от высокочастотного напряжения и оборудуются инвертором. Их главная особенность заключается в отсутствии вторичной обмотки. В качестве нее выступают металлические детали агрегата, изготавливаемые из материалов с ферромагнитными свойствами. В результате при подаче тока на первичную обмотку устройства увеличивается напряженность внутреннего электромагнитного поля.

По мере воздействия электричества в устройстве образуются мощные вихревые токи, практически мгновенно разогревающие все ферромагнитные поверхности. С учетом меньшего количества функциональных деталей вихревые котлы являются достаточно компактными, хотя и более тяжелыми из-за использования металла. Так или иначе, все массивные металлические элементы конструкции участвуют в теплообмене, что приближает КПД устройства к 100%. Таким образом, можно сделать выбор в пользу изготовления вихревого индукционного котла, используя для этого металлические материалы вместо пластиковых.

Порядок сборки вихревого устройства

Несмотря на определенные различия в работе, вихревые котлы изготавливаются практически в том же порядке, что и классические индукционные. Важно лишь обладать навыками выполнения сварочных работ, поскольку будут использоваться исключительно металлические детали. Для работы понадобятся:

• два отрезка толстостенной трубы из металла одинаковой длины, но разного диаметра (для соединения друг с другом).
• эмалированная обмоточная проволока из меди;
• трехфазный инвертор (подойдет от сварочного аппарата, но с максимальной мощностью);
• теплоизоляционный кожух.

Приступите к работе, начав процесс с изготовления корпуса будущего устройства. Возьмите трубу большего диаметра и вставьте вовнутрь второй детали. Выполните их сварку таким образом, чтобы между стенками деталей оставалось некоторое пространство. В результате полученное изделие будет походить в разрезе на баранку. Для изготовления крышки и основания корпуса воспользуйтесь стальным листом толщиной от 5 мм. Так вы получите полый бак котла цилиндрической формы.

Выполните врезку в стенки корпуса двух патрубков для подачи холодной и отвода горячей жидкости. При конфигурировании патрубков и их диаметров ориентируйтесь по размерам отопительных труб (возможно, понадобятся переходники). Далее приступите к намотке проволоки. Ее следует аккуратно и соблюдением достаточного натяжения намотать на корпус котла.

Как и в первом случае, в качестве нагревательного элемента можно использовать намотанную проволоку, а корпус прибора – укрыть теплоизоляционным кожухом. За счет этого будет обеспечиваться лучшая теплоотдача. Также увеличится КПД устройства, а его эксплуатация будет более безопасной. Теперь выполните врезку котла в отопительную систему, предварительно слив теплоноситель. Вырежьте подходящий по длине участок трубы и приварите к этому месту сам прибор.

Остается лишь подвести питание к отопительному прибору и подключить инвертор. Перед началом эксплуатации устройства и проведения первых испытаний необходимо заполнить теплоносителем магистраль. После этого можно сделать пробный пуск. Запустите устройство на небольшой мощности и убедитесь в надежности всех сварных швов. При отсутствии протечек можно постепенно повышать мощность до максимума.

www.kakprosto.ru