Андрей Смирнов
Время чтения: ~16 мин.
Просмотров: 0

Как сделать индукционный котел отопления своими руками: изготовление самодельного теплогенератора

Содержание

Особенности вихревого индукционного котла

С принципом работы индукционного отопительного прибора мы уже знакомы. Существует его разновидность: вихревой индукционный котел или ВИН, действующий несколько иначе.

Отличительные черты ВИН

Как и индукционный аналог, он работает от высокочастотного напряжения, поэтому обязательно оборудуется инвертором. Особенность ВИН устройства заключается в том, что вторичная обмотка у него отсутствует.

Ее роль выполняют все металлические детали прибора. Их обязательно изготавливают  из материалов, которые проявляют ферромагнитные свойства. Таким образом, когда на первичную обмотку устройства поступает ток, резко возрастает напряженность электромагнитного поля.

Оно в свою очередь генерирует ток, сила которого стремительно увеличивается. Вихревые токи провоцируют перемагничивание, в результате которого все ферромагнитные поверхности очень быстро, почти мгновенно, разогреваются.

Вихревые устройства достаточно компактны, но за счет использования металла, их вес велик. Это дает дополнительное преимущество, поскольку все массивные элементы корпуса принимают участие в теплообмене. Таким образом КПД агрегата приближается к 100%.

Эту особенность устройства нужно учитывать, если принято решение самостоятельно изготовить котел ВИН. Он может быть выполнен только из металла, пластик использоваться не должен.

Основное отличие вихревого индукционного котла заключается в том, что его корпус выступает в роли вторичной обмотки. Поэтому его всегда изготавливают из металла

Как собрать вихревое индукционное устройство?

Как мы уже знаем, такой котел отличается от своего индукционного аналога, однако, изготовить его самостоятельно так же несложно. Правда, теперь понадобятся навыки сварочных работ, ведь устройство должно быть собрано только из металлических деталей.

Для работы понадобится:

  • Два одинаковых по длине отрезка металлической толстостенной трубы. Их диаметры должны быть разными, так, чтобы одну деталь можно было поместить в другую.
  • Обмоточная (эмалированная) проволока из меди.
  • Трехфазный инвертор, можно от сварочного аппарата, но максимально мощный.
  • Кожух для теплоизоляции котла.

Теперь можно приступать к работе. Начинаем с изготовления корпуса будущего котла. Берем трубу большего диаметра и вставляем внутрь вторую деталь. Их нужно вварить одну в другую так, чтобы между стенками элементов осталось некоторое расстояние.

Получившаяся деталь в разрезе будет напоминать баранку. В качестве основания и крышки корпуса используется стальной лист толщиной не менее 5 мм.

В результате получаем полый бак цилиндрической формы. Теперь нужно врезать в его стенки патрубки под трубы подачи холодной и отводе горячей жидкости. Конфигурация патрубка и его диаметр зависят от труб отопительной системы, возможно, дополнительно понадобятся переходники.

После этого можно приступать к намотке проволоки. Она аккуратно, под достаточным натяжением наматывается на корпус котла.

Принципиальная схема самодельного индукционного котла вихревого типа

Собственно, нагревательным элементом будет служить намотанная проволока, поэтому корпус прибора желательно закрыть теплоизоляционным кожухом. Так удастся сохранить максимум тепла и, соответственно, увеличить КПД устройства и сделать его безопасным.

Теперь нужно врезать котел в отопительную систему. Для этого теплоноситель сливается, отрезается нужный по длине участок трубы и на его место вваривается прибор.

Осталось только запитать отопительный прибор и не забыть подключить к нему инвертор. Устройство готово к эксплуатации. Но прежде, чем провести испытания, нужно заполнить магистраль теплоносителем.

Вы не знаете, какой теплоноситель выбрать для заполнения контура? Рекомендуем ознакомиться с характеристиками различных теплоносителей и рекомендациями по выбору оптимального типа жидкости для отопительного контура.

Только после закачки теплоносителя в систему проводить пробный пуск.

Сначала нужно запустить прибор на минимальной мощности и внимательно отследить качество сварных швов. Если все в порядке, мощность увеличиваем до максимума.

На нашем сайте есть еще одна инструкция по изготовлению индукционного прибора, который можно использовать для подогрева теплоносителя в системе отопления. Чтобы ознакомиться с процессом сборки индукционного нагревателя, переходите по этой ссылке.

10 силовых упражнений для бегунов от мастера спорта по лёгкой атлетике

P.S.

Преимущества и недостатки

Такие отопительные устройства, как индукционные котлы, как и другие подобные агрегаты, имеют свои плюсы и минусы. И с положительными, и с отрицательными их сторонами необходимо подробно ознакомиться, если вы собираетесь установить в своем доме такое оборудование. Для начала рассмотрим, чем хороши индукционные разновидности отопительных котлов.

Главным преимуществом таких агрегатов является их надежность. Если в таких изделиях имеется автоматика, то они могут действовать в автономном режиме, и хозяевам не придется постоянно их контролировать. При этом к поломке устройства может привести лишь отсутствие теплового носителя – тогда корпус-сердечник в системе может слишком сильно перегреться и в результате расплавиться.

Индукционные котлы отличает высокий КПД (свыше 90%). Разумеется, конкретное значение главным образом зависит от конструкции теплового обменника в агрегате и прочих особенностей строения той или иной модели. К преимуществам таких агрегатов можно отнести и то, что с годами их КПД не падает, поэтому даже спустя долгое время вы не заметите, что ваша отопительная система стала менее эффективной.

Индукционное тепловое оборудование не подвержено поломкам – ему не потребуется частый и дорогостоящий ремонт. Для установки подобного агрегата не нужно дополнительно сооружать вентиляцию или дымоход, что нередко обходится пользователям в кругленькую сумму.

Служит такое оборудование довольно долго. Если правильно использовать подобные разновидности отопительных котлов, то они могут прослужить более 30 лет, поскольку в них нечему гореть, ведь катушка индуктивности герметично запаивается в корпусе и надежно изолируется от соприкосновения с тепловым носителем. Кроме того, витки при этом скручивается не плотно и их заливают особым защитным составом. По этой причине возможность повреждения витков сводится к минимуму.

Жидкость в таких системах нагревается до высоких температур. Минимальным значением является 35 градусов по Цельсию. Подобные агрегаты устанавливаются довольно просто. Бытовые модели являют собой отрезок трубы небольших размеров, который запаян с обеих сторон. На корпусе при этом присутствует 2 штуцера, необходимых для подсоединения подачи теплоносителя и обратки. Также имеется шнур, чтобы подключить автоматику. Подключение таких систем не составляет особого труда – справиться с этой несложной работой можно без привлечения специалистов.

Индукционные отопительные системы характеризует высокая эффективность работы. Они отличаются маленькой инертностью, поэтому нагрев теплового носителя начинается очень быстро (сразу после запуска системы). Так же быстро такие котлы и отключаются. В таком аппарате отработанный теплоноситель не нужно менять слишком часто. Вполне достаточно делать это раз в 10 лет.

Подобные разновидности отопительных аппаратов, как правило, не подтекают, поскольку в них отсутствуют разъемные внутренние соединения. Эти агрегаты способны работать и при постоянном токе, и при небольшом напряжении в сети. По словам специалистов, на нагревательном элементе в таких устройствах не накапливается вредная накипь. Это происходит благодаря вибрации сердечника (из-за этого на нем не могут отложиться лишние частицы). Кроме того, накипь не соберется из-за температурного режима теплоносителя (не выше 90 градусов по Цельсию) и замкнутости системы, в которой может присутствовать ограниченное число носителей.

Теперь настало время ознакомиться с их минусами:

  • В первую очередь, к ряду недостатков таких аппаратов стоит отнести их высокую цену. Они стоят в разы дороже, чем устройства с тэном. Однако высокая стоимость обусловлена присутствием автоматики.
  • Обычно эти аппараты имеют внушительный вес. Например, котел диаметром в 12 см и с высотой в 45 см будет весить целых 23 кг.
  • Подходят эти котлы исключительно для закрытых отопительных систем.
  • Подобные агрегаты могут создавать волновые помехи на небольшом расстоянии. По этой причине специалисты советуют устанавливать их как можно дальше от любых бытовых приборов.
  • Если вы собираетесь установить индукционный котел в большом доме с 2-3 этажами, то вам придется дополнительно смонтировать циркуляционный насос большой мощности – это необходимо, чтобы аппарат работал стабильно.
  • Индукционные агрегаты являются энергозависимыми. Если в вашем жилище отключат электричество, то и отопление так же перестанет работать. Конечно, такая проблема является решаемой – можно приобрести дизельные генераторы, но это станет дополнительной тратой.

Описание и преимущества техники

Принцип работы индукционных нагревателей основывается на выделении тепла металлами при пропускании через них тока. При подаче напряжения на токопроводящий контур образуется магнитное поле и индукционный ток, который выделяет большое количество тепла. Сегодня на основе этой технологии изготавливаются различные электрические нагреватели, которые одновременно сочетают компактные размеры и отличаются великолепной мощностью. Благодаря простоте конструкции таких установок изготовить их самостоятельно не составит труда.

К преимуществам индукционного нагрева можно отнести следующее:

  1. Высокая мощность.
  2. Возможность работы в различных средах.
  3. Полная экологичность.
  4. Возможность избирательного нагрева.
  5. Полная автоматизация процесса.
  6. КПД на уровне 99%.
  7. Длительный срок службы.

В быту технологии индукционного нагрева реализованы в кухонных плитах и полностью автоматизированных котлах отопления. Такие установки пользуются популярностью на отечественном рынке, что объясняется их простотой обслуживания, надежностью конструкции, эффективностью и универсальностью использования.

Схема устройства индукционного нагревателя настолько проста, что собрать ее своими руками не составит труда. Потребуется лишь минимальный опыт чтения схем и возможность работы с паяльником или аналогичным оборудованием. Можно изготовить как простейшим варианты отопителей для нагрева воздуха в помещении, так и сделать полноценный котел для загородного дома.

В этом видео вы узнаете, как сделать простой индукционный нагреватель

Сборка электрощита в квартире

Положительные и отрицательные качества индукционного отопления

Рассмотрим плюсы и минусы индукционного отопления, поскольку продавцы часто скрывают реальную картину

Для них важно продать как можно больше котлов, и они забывают сказать о всех нюансах эксплуатации индукционного отопления

Теперь познакомимся с различными техническими моментами:

Положительные моменты кроются в быстром наборе необходимой температуры. В сравнении с ТЭНами для индукционного отопления не требуется монтировка изоляционных материалов:

  • У данного оборудования длительный период гарантированной эксплуатации — обычно около 25 лет, если использован новый котел. Это связано с отсутствием сложных элементов и высоким уровнем, использующихся материалов;
  • Конструкция обладает компактными размерами;
  • На внутренней части не собирается накипь. Эксплуатация происходит на основе низкого уровня шума.

Отрицательные моменты кроются в серьезной стоимости заводского варианта, поскольку надежные котлы создаются с применением высококачественных материалов. Именно из-за этого заметно увеличивается цена.

Самодельные версии значительно дешевле, но их эксплуатационные качества значительно ниже:

  • Чтобы установить версию котла с отдачей в 7 кВт необходимо организовать сеть с мощностью в 380 В, поскольку слишком большая нагрузка не позволит обеспечивать нормальную работоспособность отопления;
  • Если прекратится подача воды произойдет перегрев котла с возможной серьезной поломкой. Из-за этого необходимо установить датчики на автоматическое отключение при отсутствии нормального давления воды.

Что понадобится?

Прежде чем приступать к работе выделите время на подготовку всех необходимых принадлежностей, чтобы не отвлекаться на их поиски в будущем. Сборка рассматриваемых агрегатов не требует применения сложных инструментов и дорогостоящих материалов. Все необходимое продается в хозяйственных и сантехнических магазинах.

Набор для обустройства индукционного отопления

  1. Паяльник.
  2. Аппарат для сварки. Лучше всего строить подобного рода системы с использованием инверторных агрегатов. В целом же подойдет и простой сварочный трансформатор.
  3. Кусачки.
  4. Проволока из нержавейки диаметром порядка 6-7 мм.
  5. Эмалированный провод из меди на 1,5-2 мм.
  6. Стальные трубы диаметром порядка 2,5 см.
  7. Пластиковая труба диаметром 5 см.
  8. Взрывной клапан и прочая сантехническая фурнитура.
  9. Детали для сборки схемы.

Меняем нагреватель

Приведем один из методов, который позволяет своими руками сменить ТЭН на стиральной машине-автомат Аристон. Неработоспособность нагревателя может проявляться двумя способами: обрывом цепи или утечкой тока в корпус. В обоих случаях необходима замена неисправного модуля на новый, рабочий.

Для смены нагревательного элемента нужно получить свободный подступ к задней стене корпуса. В цокольной части стиралки можно увидеть небольших размеров заглушку. Выкрутите крепежные винты и уберите стенку, прикрывающую отверстие в корпусе. Через открывшееся окошко вы получите доступ к ТЭНу, который располагается сверху, справа.

Используя камеру смартфона, зафиксируйте, как должны правильно подключаться все проводки. Сбоку можно увидеть контакты питания – ноль и фазу, окрашенные соответственно в красный и синий цвет. По центру находится контакт корпуса, этот кабель имеет желто-зеленый оттенок

Обратите внимание, рядом с контактом корпуса и проводом питания находится температурный датчик, представляющий собой пластиковый разъем, оснащенный специальной защелкой. Все идущие к нагревателю проводки нужно аккуратно отсоединить

Гайку, находящуюся в центре ТЭНа, необходимо ослабить. Она натягивает резинку, предназначенную для полной герметизации соединения. Полностью скручивать гайку не надо, достаточно просто ослабить её и вдавить внутрь заодно с болтом натяжения. Эти действия приведут к ослаблению уплотнителя, и дадут возможность достать нагреватель из стиралки.

Вынув нагревательный элемент вы, наверняка, увидите на нем известковый белый налет. Именно этот слой нарушает теплоотдачу, вследствие чего происходит перегрев детали и разрыв цепи. Осуществляя замену нагревателя, датчик измерения температуры с неработающего элемента снимают и крепят к новому.

Чтобы крепление нового ТЭНа проходило легко и плавно, смажьте его прокладку жидким средством для стирки белья. При дальнейшей установке исправной детали обязательно проконтролируйте, чтобы край элемента соединился с креплением, находящимся в баке. Для этого вставьте ТЭН в бак и с усилием нажмите на него, пока он полностью не войдет в отверстие бачка. После закрепите конструкцию, затянув натяжную гайку. Подсоедините все имеющиеся провода и контакты по прежней схеме.

Перед установкой крышки заглушки проверьте нагреватель на герметичность – наберите в бачок воду, не запуская стирку. Если выяснится, что соединение пропускает жидкость или воздух, более туго закрутите гайку натяжения. Когда работоспособность стиралки будет подтверждена, соберите машинку Аристон полностью.

Электронный индукционный нагрев

Схема устройства индукционного нагревателя

Второй вариант обогрева, с реализацией которого безо всяких проблем можно справиться своими силами, основывается на применение достижений современной электротехники. Представленная схема не нуждается в какой-либо дополнительной настройке – ее можно начинать использовать уже после завершения сборки.

В основу работы схемы положены положения последовательного резонанса. Даже изделие небольших габаритов будет обладать довольно внушительной мощностью. Для дополнительного повышения мощности можете использовать конденсаторы с более высокой емкостью, а также полевые ключи с увеличенной производительностью.

Первый шаг. Подготовьте дроссель. Прекрасно подойдет упомянутая деталь от компьютерного блока питания. Также вы всегда можете купить новые комплектующие.

Второй шаг. Подготовьте кольцо из порошкового железа. На него вам нужно намотать 10-30 витков провода 1,5 мм.

Третий шаг. Подготовьте необходимые комплектующие. Прекрасно подойдут транзисторы марки IRF740. При их отсутствии подберите детали с аналогичным сопротивлением. Показатель обратного напряжения диодов должен составлять минимум 500В, оптимальное значение тока – от 3-4А. Такими характеристиками обладают, к примеру, диоды UF4007. Также купите стабилитроны на 15-18 В. Оптимальная мощность – 2-3 Вт. Резисторы должны иметь мощность в 0,5 Вт.

Четвертый шаг. Соберите схему и сделайте индукционную катушку. Для изготовления катушки используйте 1,5-миллиметровый провод. Будет достаточно 6-7 витков. Присоедините катушку к изделию, собранному в соответствии с приведенной схемой, и включите.

Соберите схему и сделайте индукционную катушку

Схема предельно простая, однако мощность изделия будет довольно высокой. Под воздействием образующегося тепла транзисторы могут выйти из строя. Чтобы этого не произошло, установите их на батареи отопления.

Для подключения такого обогревателя тоже не приходится предпринимать никаких сложных действий – вы попросту подключаете его к батарее и используете полученную систему для обогрева помещения. При необходимости вы можете с легкостью собрать нужное количество таких обогревателей для всех остальных комнат дома.

Имея навыки работы с простейшими инструментами, можно безо всяких проблем изготовить самодельный индукционный нагреватель. Делайте все по инструкции, помните о технике безопасности и уже очень скоро в вашем доме будет тепло.

Удачной работы!

Оборудование индукционного котла

Для полноценной работы индукционного котла необходимо нижеперечисленное оборудование:

-циркуляционный насос;

-радиаторы отопления;

-индукционный нагревател;

-мембранный бак;

-пульт управления;

-запорная арматура.

В качестве теплоносителя, можно использовать не только воду, но и масло, и антифриз.

Из практики мы знаем, что сервисное обслуживание обходится в круглую сумму. Так вот, для индукционных котлов, сервисное обслуживание не требуется. Устанавливать индукционные котлы можно в любом помещении и не нужно создавать для него особых условий. такие котлы работают бесшумно и пожаробезопасные.

КПД индукционных электрических котлов 99%.

Чтобы произвести монтаж котла, не нужно специальных знаний. Индукционный электрический котел подключают в систему отопления без переоборудования существующей системы.

Габаритные размеры котла маленькие, его можно установить без особых усилий в любом помещении.

Такой котел способен полностью автономно отопить помещение и выдать горячую воду.

Если вы волнуетесь об аварийном отключении электричества и замерзании отопительной системы – в качестве теплоносителя, используйте антифриз или масло.

Существуют и аккумулирующие индукционные котлы, они имеют трехфазную первичную обмотку и короткозамкнутую вторичную обмотку.

Если у вас зародилась мысль о том, как эффективно и с наименьшими затратами обогреть дом, вам на помощь придут индукционные котлы отопления, которые можно также соорудить своими руками. Такие котлы отопления доступны каждому, и если вы все-таки решили сделать и себе такой котел, то вы сможете существенно экономить, ведь его работа заключается в грамотном расходовании индукционной энергии электричества. Также очень немаловажными причинами установки этого устройства у себя дома являются безопасность и экологическая чистота, потому что в процессе работы оно не выделяет вещества, вредные для здоровья и окружающей среды.

Схема индукционного вихревого агрегата для отопительной сети.

Как самому сделать прибор

Индукционный котёл можно изготовить своими руками, главное следовать изложенной ниже инструкции.

Необходимые инструменты и материалы

  • Кусачки, плоскогубцы.
  • Циркуляционный насос.
  • Инвертор сварочный.
  • Шаровые краны и переходники потребуются при монтаже агрегата к системе обогрева.
  • Медная, стальная или нержавеющая проволока. Лучше приобрести новые материалы, так как обмотку со старых катушек лучше не применять. Сечение провода, которое подходит для обмотки патрубка — 0.2 мм, 0.8 мм, 3 мм.
  • Отрезок пластиковой трубы — корпус конструкции.

Порядок выполнения работ

Для сборки простого индукционного котла не понадобится применять сложные инструменты и дорогостоящие материалы.

Все что понадобится — сварочный аппарат инвертированного типа. Основные и пошаговые этапы изготовления:

  1. Стальную либо нержавеющую проволоку нарезать при помощи кусачек на отрезки от 5 до 7 см.
  2. Пластиковая труба для сборки корпуса аппарата с диаметром 5 см. Трубу следует плотно заполнить нарезанными кусками проволоки и уложить её так, чтобы внутри не было пустого места.
  3. На торцевых частях трубы крепится мелкочастотная металлическая сетка.
  4. Короткие отрезки труб крепятся в нижней и верхней части основной трубы.
  5. Трубу плотно обмотать медной проволокой, количество витков не меньше 90. Между витками следует соблюдать одинаковое расстояние.

Важно! Все открытые участки медной проволоки следует изолировать специальными материалами, которые имеют хорошую электро- и теплопроводность. Индукционный котёл требует обязательного заземления

  1. К корпусной части нагревателя подключаются специальные переходники, предназначенные для врезки в отопительные или водопроводные конструкции.
  2. Устанавливается циркулярный насос.
  3. К готовой катушке подключается инвертирующий элемент на 18—25 А.
  4. Отопительная система готова к заполнению теплоносителем.

Внимание! Не запускайте котёл отопления, если в конструкции отсутствует теплоноситель. В противоположном случае пластиковый материал корпуса начнёт плавиться

В итоге получается недорогой, несложный агрегат, который будет эффективно обогревать обслуживаемое помещение.

Для установки индукционной системы подойдёт отопительная конструкция закрытого типа с насосом, который будет создавать циркуляцию воды в трубопроводе.

Трубы, выполненные из пластика, также подойдут для монтажных работ при подключении самодельного отопительного устройства.

При установке обязательно требуется соблюдать расстояние до предметов, которые находятся вблизи. По правилам безопасности от отопительного агрегата до других предметов и стен должно быть около 30 см и больше, от пола и потолка 80 см и больше. Рекомендуется у выводного патрубка установить прибор для измерения давления жидкости в замкнутом пространстве и ручной воздухоотводчик.

Как подключить котел своими руками, схема

  1. Источник постоянного тока 220 V.
  2. Индукционный котёл.
  3. Группа элементов безопасности (прибор для измерения давления жидкости, воздухоотводчик).
  4. Шар-кран.
  5. Циркуляционный насос.
  6. Фильтр сетчатый.
  7. Бак мембранный для водоснабжения.
  8. Радиатор.
  9. Указатель линии наполнения и слива отопительной системы.

Фото 2. Схема подключения индукционного котла к системе отопления. Цифрами обозначены части конструкции.

10 силовых упражнений для бегунов от мастера спорта по лёгкой атлетике

Устройство индукционного котла для отопления частного дома

Оборудование предназначено для преобразования электроэнергии в тепловую энергию с помощью аппарата.

Индукционные агрегаты способны быстро увеличить температуру теплоносителя в отличие от ТЭНов

Важной частью устройства является трансформатор (индуктор), который состоит из двух видов обмотки

Внутри образуется ток, который имеет вихревой тип, затем энергия поступает на короткозамкнутый виток, служащий одновременно корпусом. Когда вторичная обмотка получает достаточное количество энергии, которая мгновенно преобразуется в тепло, нагревающее теплоноситель.

Индуктор

Данный элемент является важным компонентом устройства, в котором появляется переменное магнитное поле, состоит устройство из двух типов обмотки — первичной и вторичной. Выполняется из нержавеющей проволоки на пластиковом корпусе. Подобный способ увеличивает эффективность и производительность агрегата. Чтобы сделать корпус аппарата потребуется толстая пластиковая труба диаметром 5 сантиметров. Она послужит для основы индукционной катушки и будет частью теплопровода.

Инвертор

Этот компонент принимает бытовой тип электроэнергии и преобразовывает в ток высокой частоты. После чего энергия поступает на первичную обмотку индуктора.

Нагревательный элемент

Для заготовки понадобится две металлические трубы, которые имеют диаметр 2.5 см. Изделия следует сварить между собой, сделав форму детали круглой. Механизм будет служить не только нагревательным элементом, но и сердечником котла.

Фото 1. Индукционный котел, сделанный своими руками. Внутри конструкции расположен нагревательный элемент.

Патрубки

Один патрубок служит для поступления теплоносителя в котёл, второй для подачи нагретой воды в систему отопления.

Справка. Принцип расчёта индуктора зависит от необходимой мощности котла для обогрева помещения. Формула расчёта: 1 кВт на 10 квадратных метров площади помещения, при высоте потолков, не превышающих трёх метров. Например, помещение общей площадью 160 м2 отопит индукционный котёл с мощностью 16 кВт.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации