В данной рубрике мы постараемся разъяснить конструкцию котла на схеме индукции, сложность его сборки своими руками, появляются ли ощутимые преимущества, применяя индукционную схему нагрева и на сколько она выгоднее ТЭНов.
Понятие электромагнитная индукция, которую открыл еще в 1831 году Майкл Фарадей, заключается в расположенном в магнитное поле проводнике создается электрический ток.
Каждый современный трансформатор работает по данному принципу.
При наматывании на ферромагнитный сердечник двух изолированных обмоток и подаче на одну, к примеру, 220 В, вторая начинает обладать напряжением, которое касается данных 220 В в такой же степени, как величина витков вторичной обмотки касается величины витков первично.
Трансформаторные обмотки позволяют снимать требуемое количество напряжения и применять его в работе электроники или электрического мотора. А если не подсоединенный ни к чему ферромагнетик уложить в обмотку, которая генерирует токи вихрей?
Понятно, что образующаяся ЭДС целиком превратиться в кинетическую энергию перемещения его молекул, или же – в нагрев.
Замечание: как раз по такому принципу на сталелитейных предприятиях осуществляют работу плавильные печи и кухонные плиты.
Ну а если, в водяном потоке, который распределяется по замкнутому контуру, разместить ферромагнитный сердечник? Понятное дело, что он начнет охлаждаться водой, которая будет сама затем нагреваться.
Обладая этой информацией, можно изготовить индукционный котел отопления своими руками.
Но сначала необходимо разобраться с техническими вопросами:
- найти подходящий сердечник из материала, который не подвергается коррозии;
- произвести его изоляцию от катушки, при это непроницаемость сооружения должна быть обеспечена;
- обезопасить катушку от перегрева при ее взаимодействии с большими токами.
Индукционная конструкция является крайне долговечной и отказоустойчивой, по следующим причинам:
В котле отсутствуют движущиеся элементы, а это значит, что целиком исключен износ механической его части.
Известкование частей нагревания, которые являются главной проблемой ТЭНов, не опасна. Со временем накипь извести приводит к теплоизоляции трубчатых нагревателей и в последствии и к их перегреву.
Интересный факт: во время возбуждения в сердечнике индуктора вихревых токов он крайне мало заметно вибрирует. Данная функция позволяет поверхности самоичищаться.
Обычно, ценники котлов с индукционной схемой заводского производства достигают более высоких значений, чем у ТЭновых аналогов, и при 4-киловаттной мощности аппаратуры начинается с 20-25 тыс. рублей.
Разберем характеристики нескольких конструкций, имеющихся на российском рынке:
| Модель | Цена | Площадь обогрева | Изготовитель | Электрическая мощность |
| Индикатор | 18000 руб. | 200 кв. м | Украина | 4 КВт |
| ИНЭРА SAV | 30000 руб. | 50-80 кв. м | Россия | 4.5 КВт |
| Эдисон-5 | 35000 руб. | 100-120 кв. м | Европа | 5 КВт |
| ВИН-5 | 27000 руб. | 60-150 кв. м | Россия | 4.25 КВТ |
Обоснованием наибольшей цены у продавцов и изготовителей служат следующее аргументы:
- Долговечность ТЭНовых котлов значительно меньше индукционных аналогов.
- Индукционные котлы способны экономить до 50% электроэнергии, а это означает быструю окупаемость затрат.
Ниже расположен график расхода электроэнергии за 7 месяцев периода отопления. При применении котлов разной сборки, предоставленная таблица предлагает провести сравнение расходов. Не надо спешить ей верить.
По утверждениям сэра Исаака Ньютона, энергия ниоткуда не берется и никуда не девается.
Вечный двигатель не предусмотрен. Чтобы нагреть указанное количество воздуха на 10 градусов необходимо применить строго конкретную величину тепловой энергии, не взирая на устройство нагревателя.
Каждое преобразование энергии в независимости от ее типа она осуществляет физическую работу или применяется в нагреве окружающей среды. Из этого следует, что единственным теоретическим объяснением для «типа» более высокой полезности котла с индукционной схемой является наименьшее рассеивание тепла в окружающей среде.
Уточняем: вся электрическая аппаратура прямого нагрева обладает 100% КПД.
Вся задействованная электрическая энергия целиком превратиться в тепловую: из 1 КВт электричества возможно получение 1 КВт тепловой мощности.
Данные факты не выдерживают никакой критики:
Во время установки котла в отопительной комнате тепло, которое не подлежало поглощению теплоносителем, в конце концов задействовано в обогреве.
При соизмеримой или худшей корпусной теплоизоляции котла на 50% низкие тепловые потери выглядят сомнительно.
Рыночная цена индукционных конструкций завышена.
Их экономичность просто вранье. Электрическую мощность к оборудования подбирается из расчета стандартных 40 Вват на отапливаемое помещение объемом 1 куб. м. Если же недавний покупатель попробует обогреть 4-киловаттным прибором дом в двести куб. м., то лишь осознает свою наивность.
Но, исключая всю дезинформацию, которую придали индукционным конструкциям, основания на существование у нее имеется. Превышенная рыночная цена приводит к желанию построить, обладающий схемой индукции котел отопления своими руками. И сейчас мы выясним как это сделать:
Для изолирования катушки индуктивности, нагревающейся от термопластичного полипропилена при подаче электропитания, обшивочную часть советуется обклеить текстолитовыми полосками.
Самым простым способом приклеивания является силиконовый герметик, он обладает необходимой адгезией к пластиковым сооружениям и т.п., а также хорошо выдерживает умеренный нагрев.
Катушку же нужно намотать эмалированным шнуром из меди, который имеет диаметр 1.5 мм и сечение 2.25 кв. мм. Вся длинна обмотки должна достигать 10-15 м. Витки накладываются с маленьким постоянным зазором.
Очень важно: наиболее пригодным вариантом герметика считаются от надежных производителей «Момент, Ceresit и т. д.». Герметики с низкой стоимостью имеют значительно худшую адгезию к проблемным плоскостям, которой является стенка полипропиленовой трубы.
Он должен обладать:
- диэлектрическими характеристиками;
- достаточной прочностью;
- и обладать плотным подключением к отопительному контуру.
40 миллиметровая в диаметре труба из полипропилена является самым простым и эффективным вариантом. Надежнейшим решением послужит добавление армированной фибры, которая придаст корпусу наивысшую прочность.
У него должны быть следующие свойства:
- проводящие — вихревые токи не будут наводиться в диэлектрике;
- сопротивляемость ржавчине – коррозия в закрытом контуре до добра не довет;
- ферромагнитными – диамагнетик исключает связь с электро-магнитным полем.
Варианты решения:
- он должен располагать рубленой проволокой, которая не подвергается ржавению – её неудобство содержит ограничение импровизированного котла с обеих сторон металлической сеткой;
- плотно входящий в трубу винтовой шнек отличное решение – при движении по канавам в нем, самый большой тепло-объем будет взиматься водой;
- скатанные из нихромовой проволоки «ежики», плотно помещенные в трубу;
- соответствующим методом в трубу можно вставить кухонные мочалки из нержавеющего металла.
Ниже расположен чертеж котла отопления своими руками.
Электро-подающий преобразователь
Что произойдет при соединении намотанной нами индуктивной катушки к розетке?
Давайте произведем простой расчет:
Медный проводник имеет удельное сопротивление при 20С равное 0.175 Ом х кв. мм/м.
С сечением 2.25 мм и длиной десять метров цельная сопротивляемость катушки достигает семи десятых Ома «10 х 0.175/2.25».
Соответственно, снабжая проводник в 220 В, через него будет проходить ток 314 А «220/0.7».
Для сравнения: рассчитывая проводку для меди взымается из расчета 10 А/кв. мм.
Итог полностью очевиден: если подать ток в десять, а то и более, крат выше вычисленного, наш проводник просто поддастся плавлению.
Вариант исправить положение набивается сам по себе – необходимо уменьшить напряжение питания. Преобразователь необходим являться достаточно мощным для отдачи минимум 2.5-3 КВт.
Сварочный инвертор с контролем электротока дозволено использовать под средством готового преобразователя нужного электро-напряжения. Управлением электротоком является страховкой обмотки от перегревания и позволяет размерено координировать задействованную мощность отопительного котла. Если выходное напряжении инвертора ровняется 80 В, то предельно допустимая температура обмотки мощность рассчитывается в 2 КВт.
Также по данному принципу можно изготовить котел отопления на солярке своими руками, которые обладает.
Многие жители частных и многоквартирных домов, пытаясь сэкономить на электроэнергии, ищут наиболее выгодный вариант, позволяющий отопить свое жилье.
Именно поэтому люди все чаще устанавливают своими руками индукционные котлы.
Главные преимущества такой установки заключаются в том, что она экономична и долговечна, а смонтировать ее можно самостоятельно.
Данную конструкцию можно собрать собственноручно
Устройство котла
Перед тем как приступать к сборке, необходимо разобраться в принципах функционирования прибора. Сразу нужно отметить, что они схожи с ТЭНами, которые отвечают за преобразование электрической энергии в тепловую.
Установка индукционного электрокотла своими руками не требует полной замены системы отопления, так как он работает по принципу электрического индуктора, который включает в себя две обмотки:
- первичную;
- вторичную.
Первичный контур занимается преобразованием электрической энергии в вихревой ток, а вот созданное этим процессом магнитное поле уходит на вторичную обмотку, где происходит выработка тепла.
В этом видео вы узнаете, как сделать индукционный котёл своими руками:
Главным элементом в приборе является корпус. Он состоит из следующих частей:
- сердечника;
- внешнего корпуса;
- электроизоляции;
- теплоизоляции.
У промышленных приборов обмотка цилиндрическая. Изготовленный своими руками индукционный котел имеет тороидальную обмотку. Она собирается из медного провода. Корпус окружен ферромагнитной сталью толщиной около 1-1,5 см. Все это позволяет заметно снизить вес агрегата и повысить показатели КПД.
Если сравнить самодельное устройство с любым другим оборудованием, работающим на газе или жидком топливе, то можно выделить его следующие нюансы:
- тепловой носитель обладает двойным нагреванием;
- более быстрый обогрев помещения;
- минимальный показатель инерции;
- из-за магнитной индукции не образовывается накипь;
- прибор не нуждается в чистке.
Также стоит отметить, что теплоноситель в собранном своими руками индукционном котле отопления получает около 97% тепловой энергии. А это увеличивает производительность и снижает затраты на электроэнергию.
Это все, что вам понадобится, чтобы его изготовить Монтажные работы
Изначально необходимо подготовить чертеж. Индукционный котел своими руками легче всего смастерить, имея под рукой схему отопительной системы. Если все подготовлено, то можно приступать к рабочему процессу. При этом какого-либо особенного оборудования или слишком дорогостоящего материала для изготовления не требуется. Будет достаточно иметь минимальный опыт работы со сварочным аппаратом инверторного типа. Все действия выполняются следующим образом:
- Для начала нужно нарезать нержавеющую проволоку на несколько частей. Их длина должна составлять около 5 сантиметров, диаметр - 7 миллиметров.
- Чтобы сделать корпус, понадобится пластиковая труба диаметром 50 мм.
- Теперь требуется прикрыть дно подготовленной трубы металлической сеткой. Желательно, чтобы она была с мелкими ячейками, тогда через них не смогут пройти куски нержавейки.
- Заполняют корпус имеющейся проволокой. Затем плотно закрывают второе отверстие трубы, используя такую же сеточку.
- На следующем этапе предстоит намотать медную проволоку на среднюю часть корпуса, произведя около 90 оборотов. Сделать это нужно как можно плотнее.
- Теперь необходимо подключить к конструкции переходник для врезки. Можно использовать как водопроводную, так и отопительную систему.
После выполнения этих действий должно получиться следующее: вода проходит в нагреватель через первый переходник, быстро нагревается, а затем поступает в радиаторы уже через второй переходник, тем самым обогревая все жилище.
Таким образом, можно достаточно легко сделать индукционное отопление частного дома своими руками. При этом такая конструкция не нуждается в отдельном котельном помещении. Для этого необходимо просто вырезать отрезок трубы рядом со входом в радиатор и приварить на это место самодельный нагреватель.
После этого нужно правильно произвести подключение готовой катушки к инвертору 18-25 А, а также заполнить систему теплоносителем. Главное, не производить подключение без теплового носителя, так как пластиковая оболочка прибора просто расплавится, а все ранее произведенные действия будут напрасными. Также не стоит забывать про заземление, оно позволит не беспокоиться о безопасности.
Котлы этого типа просты в сборке, установке и дальнейшей эксплуатации. Существуют правила, которые помогут без труда оборудовать в доме индукционное отопление своими руками:
- схемы и чертежи обязательно используются во время работы, только так можно получить котлы, которые будут функционировать качественно и бесперебойно;
- самодельными агрегатами можно пользоваться только в закрытых системах обогрева, когда циркуляция воздуха действует за счет работы насоса;
- разводка отопительной системы, работающая в комплексе с прибором, изготавливается исключительно из пластиковой или пропиленовой трубы;
- чтобы предотвратить возможные неприятности, необходимо правильно установить нагреватель (он должен находиться на расстоянии 30 сантиметров от стенок и 80 сантиметров от поверхности пола и потолка).
Кроме этого, требуется оборудовать патрубок специальным подрывным клапаном, с помощью которого можно будет всегда удалить лишний воздух из отопительной системы, нормализовать давление и обеспечить оптимальные условия для работы.
На текущий момент есть много методов, которые позволяют с минимальными затратами решить проблему отопления. И среди них довольно привлекательным вариантом следует назвать индукционные котлы. Сегодня их можно купить, а также сделать своими руками. Причем второй вариант более предпочтителен, так как он дает возможность владельцу немало сэкономить.
Дело в том, что при эксплуатации такого устройства индукционная энергия электричества расходуется наиболее рационально. В то же время этот прибор обладает такими достоинствами, как безопасность и экологическая чистота, поскольку во время его использования в атмосферу не поступает веществ, способных негативно повлиять на здоровье и окружающую среду.
Как это работает?
По своему исполнению изготовленный индукционный котел своими руками имеет вид электрического индуктора , конструкция которого представлена первичной и вторичной короткозамкнутыми обмотками. Задача внутренней обмотки заключается в создании вихревых токов за счет поступающей электроэнергии. Это приводит к появлению в ней электромагнитного поля, которое идет к вторичному короткозамкнутому витку, выполняющему роль корпуса и в то же время нагревательного элемента. Что касается вторичной обмотки, то она необходима для передачи полученной энергии к теплоносителю. В качестве последнего допустимо применять масло, антифриз и очищенную воду.
Если описать коротко, как именно работает индукционный котел отопления, то последний должен обеспечить поступление воды в нагревательное устройство.
После этого электроэнергия поступает на внутреннюю обмотку . Когда же создается напряжение, вихревые потоки переходят на вторичную обмотку, обеспечивая нагрев сердечника. По достижении всей поверхностью требуемой температуры теплоноситель начинает осуществлять обогрев путем распределения тепла.
Приступая к работе
Учитывая, что у используемого для отопления индукционного котла не содержится сложных элементов, сделать его своими руками под силу любому человеку, которому хотя бы раз приходилось работать кусачками и сварочным инвертором .
Итог выполненной работы:
Выполнив все перечисленные операции, у нас появится прибор, который только останется подключить к отопительной системе. Чтобы выполнить монтаж своими силами, потребуется вырезать кусок трубы, а затем вставить туда индукционный котел. После этого катушку подключают к инвертору, а в завершение пускают воду в систему. Имейте в виду, что для работы прибора система должна содержать теплоноситель.
Если котел начнет работу в отсутствие воды или иного теплоносителя, это может закончиться крайне плачевно. Из-за отсутствия охлаждения пластиковая труба расплавится , в результате чего вам придется все переделывать. Помимо этого нужно уделить внимание и заземлению нагревательного прибора, который вы изготовили своими руками.
Вихревой индукционный котел своими руками
Что необходимо?
Для этого потребуется трехфазный трансформатор и сварочный аппарат, которыми вы должны уметь пользоваться. Важным достоинством вихревого индукционного котла является то, что его конструкция не содержит стандартных узлов, неспособных справиться с интенсивной эксплуатацией. Поэтому здесь меньше шансов, что котел выйдет из строя.
Подобное можно отметить и в отношении разъемных соединений, которые не используются в этом приборе. Это полностью исключает риск появления протечки. К числу других достоинств, которыми обладает вихревой индукционный котел, следует отнести отсутствие сильного шума во время работы. Поэтому в плане выбора места для его монтажа нет никаких ограничений.
Как это работает?
Конструкция вихревого индукционного котла представлена парой труб. Для их объединения в единое изделие используют сварочный аппарат. В результате должен получиться круг. Подобный круг будет использоваться в качестве сердечника и в то же время нагревательного элемента. При создании обмотки ее располагают на пластиковом корпусе. Подобное решение поможет повысить эффективность и производительность прибора. Желательно оборудовать устройство прочным изоляционным чехлом, которое защитит от потерь тепла и утечки тока. При использовании подобного теплоносителя последний взаимодействует с упомянутой обмоткой, которая должна быть создана согласно схеме, используемой в простых индукционных установках.
Как выполнить монтаж и установку?
Не стоит торопиться с изготовлением вихревого индукционного котла своими руками. Прежде чем вы приступите к реализации этого замысла, вам следует уяснить ряд важных моментов:
А стоит ли рисковать?
Естественно, процесс изготовления индукционного котла отопления своими руками сопряжен с определенными трудностями . Поэтому следует сразу приготовиться к тому, что это займет какое-то время и потребует достаточно сил с вашей стороны. Однако все же вы сможете добиться серьезной экономии. Дело в том, что ваши расходы на приобретение материалов будут небольшими. Все, что вам может потребоваться во время работы, вы можете легко найти в ближайшем строительном магазине. Важнее всего здесь то, что при соблюдении всех нюансов изготовления этого устройство оно сможет на протяжении 30 лет успешно справляться с возложенными на него функциями.
Чтобы конечный результат вас не разочаровал, выполняйте все операции в строго определенной последовательности и не спешите. Достаточно раз попробовать, и впоследствии вы перестанете считать, что такая работа, как изготовление индукционного котла для отопления своими руками не по силам рядовому владельцу.
Заключение
Несмотря на то что сегодня доступны немало методов
, которые способны эффективно решать проблему обогрева частного дома, индукционные котлы отопления могут стать одним из таких вариантов. Причем нет особой необходимости обращаться к специалистам, так как любой может сделать этот отопительный прибор своими руками. Однако не стоит ожидать, что это будет легко. Придется запастись необходимыми материалами и инструментами. Также не помешают здесь и советы других умельцев, у которых имеется опыт в создании такого рода устройств.
Особое внимание следует уделить грамотной установке индукционного котла отопления. Ведь в противном случае вы создадите опасную ситуацию для себя и людей, проживающих в доме, где установлен этот прибор. К тому же ошибки при выборе места для такого котла отопления не позволят демонстрировать ему максимальную эффективность. Не стоит бояться того, что у вас не получится с первого раза сделать правильно индукционный котел отопления.
Если у вас возникнут вопросы, не бойтесь обращаться с ними к более опытным коллегам, ведь сегодня Интернет готов прийти на помощь каждому. И не нужно бояться этой задачи, ведь преимущества, присущие этому прибору, в полной мере окупят время и деньги, которые были потрачены на его изготовление и установку. Причем самодельный индукционный котел отопления поможет вам экономить деньги и во время его эксплуатации.
Люди избалованы цивилизацией и не мыслят существования без ее благ. К ним, бесспорно, относится и отопление зданий. Системы обогрева постоянно совершенствуются и становятся все более эффективными и удобными для использования.
Но этого мало. Согласитесь, совсем неплохо, чтобы отопительное оборудование было еще и экономичным. И это желание вполне осуществимо – можно изготовить индукционный котел отопления своими руками. Он способен не только обеспечивать необходимый уровень обогрева помещения, но и весьма экономно расходовать при этом энергоресурсы.
Более того, такое оборудование при желании соберет даже начинающий мастер. А как это правильно сделать и какие материалы понадобятся для изготовления – эти вопросы мы детально разберем в нашей статье. Предварительно рассмотрим устройство и принцип работы оборудования, а также плюсы его использования.
Прежде, чем заняться самостоятельной сборкой индукционного котла, предстоит разобраться с его устройством и принципом работы. И только уяснив эти моменты можно приступать к изготовлению самоделки.
Как работает индукционный котел?
Чтобы понять, как работает индукционное оборудование, нужно познакомиться с принципом его действия. А потому вспомним школьный курс физики.
Когда через токопроводящий материал проходит электрический ток, он выделяет тепло. При этом количество полученного тепла будет прямо пропорционально напряжению и силе тока. Эту закономерность открыли Джоуль и Ленц, в честь которых и назван физический закон.
Галерея изображений
Впрочем, индукционные котлы, хотя и работают от электричества, достаточно экономичны.
Галерея изображений
На пластиковую трубу с отрезками металлической проволоки внутри аккуратно наматывается медный провод
Только после этого можно тестировать новое устройство. В нем обязательно должна быть жидкость.
Если включить индукционный котел «на сухую», пластиковый корпус расплавится от высокой температуры. Это приведет к частичному разрушению отопительной системы, что недопустимо.
Еще один важный момент – грамотное обустройство заземления отопительного прибора, без чего невозможна его безопасная эксплуатация.
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.
Необычная модель индукционного прибора
Эта модификация индукционного котла может показаться очень необычной, тем не менее, вполне имеет право на существование.
Более того, практика показывает, что такое устройство намного экономичнее стандартного ТЭНового котла. На обогрев стандартной «трешки» будет уходить порядка 1,8-2,5 кВт в час, тогда как электрокотел потратит как минимум 6 кВт.
При изготовлении самодельных индукционных котлов для намотки на сердечник используется только специальная обмоточная медная проволока
Собственно, котел представляет собой врезанный в отопительную систему теплообменник, который нагревается от индукционной электроплитки.
Важное звено конструкции – теплообменник, он должен быть компактным, надежным и по возможности дешевым. Расчеты показывают, что для обогрева квартиры площадью около 50 кв. м будет достаточно устройства, работающего с 40 л теплоносителя.
То есть понадобится плоский металлический бак, размеры которого варьируются в пределах 50х600х500 мм. Такую емкость вполне можно изготовить самостоятельно, сварив из профильных труб 50х50.
Работы выполняются в следующей последовательности:
- Труба 50х50 нарезается на отрезки длиной 600 мм. Всего должно получиться 9-10 штук.
- Полученные отрезки привариваются один к другому по принципу «стенка к стенке» так, чтобы получился сплошной ряд из труб.
- От трубы отрезается еще два отрезка так, чтобы их длина была равна ширине получившейся заготовки.
- Из обоих полученных фрагментов трубы отрезается одна стенка.
- Деталь устанавливается срезанной частью на сваренные вместе трубы так, чтобы получилась заготовка, напоминающая коллектор. Фрагмент приваривается к теплообменнику.
- Аналогично устанавливается второй отрезок трубы с противоположной стороны.
- В противоположные по диагонали участки теплообменника ввариваются патрубки для соединения с отопительной системой.
- Конструкция тщательно обваривается, поскольку должна быть полностью герметичной.
Теплообменник готов, его можно устанавливать на место и подводить под него источник тепла. Практика показывает, что лучше всего установить такую систему в санузле, выполнив вертикальный монтаж.
Теплообменник вваривается в отопительную систему, а плитка располагается между ним и стеной.
Домашние мастера утверждают, что если подключить к такому устройству инвертор, его энергопотребление существенно уменьшится.
После прочтения инструкций вам изготовление самодельных котлов кажется сложным и опасным занятием? Вы сомневаетесь, что самоделка будет экономнее расходовать электроэнергию для подогрева теплоносителя в системе отопления? В таком случае покупка готового нагревательного агрегата станет лучшим решением.
На нашем сайте есть полезные материалы по выбору лучшего электрокотла и рейтинг самых популярных среди покупателей моделей. А также рекомендуем ознакомиться с особенностями расчетов энергопотребления котлом и другими вариантами электрического отопления в доме:
Чтобы купить такое устройство в магазине придется потратить значительную сумму, поэтому домашние умельцы научились изготавливать их самостоятельно .
Вы используете в качестве отопительного прибора самодельный индукционный котел? Поделитесь фотографией свой самоделки и рекомендациями по сборке в блоке комментариев.
А может вы только собираетесь заняться изготовлением котла и у вас остались нерешенные вопросы после прочтения нашей статьи? Не стесняйтесь их задать – мы постараемся вам помочь.
В процессе планирования устройства отопительной системы на даче или в загородном доме многие пытаются решить проблему чрезмерных расходов на энергоносители путем установки индукционного котла отопления. Кроме экономии электроэнергии его устройство таково, что позволяет обходиться без вредных выбросов в окружающую среду и не представляет никакой опасности в процессе использования. Немаловажным аргументом в его пользу является и возможность его самостоятельного конструирования. В данной статье мы рассмотрим, что такое индукционный котел отопления: все про принцип работы + 2 варианта устройства своими руками. Кроме того, нам станут очевидны его преимущества перед обычными электрическими котлами и газовыми агрегатами.
Устройство индукционных котлов
В основу внутреннего устройства такого котла включен индуктор (трансформатор). Обычные бытовые индукционные котлы немного отличается от аналогичных промышленных с цилиндрической системой обмотки. В компактных котлах бытового назначения применяется медная обмотка тороидального типа.
Внешний корпус агрегата выполнен из окрашенного металла, затем идет толстый слой тепло- и электроизоляции, внутри которой находится сердечник с двойной стенкой. Он изготовлен из особой ферромагнитной стали и имеет толщину стенок не менее 10 мм. Тороидальная обмотка, которая намотана на сердечнике — это первичная обмоткой. Именно в ней происходит преобразование энергии электрического поля в магнитное, которое создает вихревые токи. Уже их энергия переносится на вторичную обмотку. В роли вторичной обмотки выступает корпус контура, который под действием этой энергии выделяет большое количество тепла, передающегося теплоносителю. Тороидальная обмотка позволяет создавать агрегаты с небольшим весом и габаритами.
Принцип действия индукционных котлов
В стандартную комплектацию обычно входит сам котел, совершенно необходимый полупроводниковый преобразователь, называемый инвертором, автоматические выключатели, терморегулятор электронный. Сам температурный датчик находится внутри корпуса котла.
Работа индукционных котлов базируется на принципе электромагнитной индукции. Его суть в том, что электроэнергия, потребляемая из сети, создает электромагнитное поле. Теплоноситель подается внутрь котла котел через водный патрубок, который приварен внизу. Переменный ток частотой 20 кГц поступает на котел через инвертор. При включении этого прибора ток протекает через тороидальную обмотку котла. При этом стальной сердечник всего за 7 минут нагревается до температуры 750 градусов.
Произведенное тепло передается теплоносителю, циркулирующему внутри контура. Быстрый нагрев жидкости создает конвекционные потоки. Это означает, что разогретый теплоноситель сильно расширяется и устремляется вверх по конструкции котла и далее в саму систему отопления. Часто этого бывает достаточно, чтобы происходила полноценная работа бытового котла, имеющего среднюю протяженностью отопительного контура. Такой метод позволяет достаточно быстро обогревать всю систему, но для лучшей циркуляции нужно дополнительно устанавливать обычный циркуляционный насос.
Благодаря применению принципа магнитной индукции, разогрев теплоносителя в таких котлах происходит гораздо быстрее, чем в агрегатах с тэнами, а потери тепла минимальны. На сердечнике почти не возникает накипь, какой бы жесткой и известковой не была вода.
Это происходит потому, что вихревые потоки вынуждают сердечник вибрировать, не позволяя образоваться накипи. Одновременно, вскипающие у его тела пузырьки, очищают поверхность сердечника. По причине герметичности всей системы, теплоноситель забирает максимальное (98%) количество выделяемой тепловой энергии. Таким образом, эти параметры очень сильно увеличивают КПД котла, что положительным образом сказывается на его экономичности и сроках эксплуатации.
Плюсы и минусы индукционных котлов
Индукционные котлы обладают рядом безусловных преимуществ перед обычными котлами на ТЭНах:
- Стабильные показатели КПД до 99% практически весь срок эксплуатации.
- Отсутствие нагревающихся элементов, что значительно продлевает срок применения устройства.
- Отсутствие двигающихся элементов, что полностью исключает механический износ и необходимость замены комплектующих.
- Отсутствие разъемных внутренних соединений не дает возможность возникновения течи.
- Полная доступность работы даже при постоянном токе либо низком напряжении в сети.
- Очень быстрый нагрев до нужной температуры теплоносителя (5 – 7 мин).
- Достаточно высокая степень электро- и пожаробезопасности, соответствующая классу II за счет использования сердечника, не связанного напрямую с индуктором.
- Отсутствие необходимости установки дымохода и предоставления под котел отдельно расположенного помещения. Для установки данной системы нет потребности в привлечении высококвалифицированных специалистов.
- Нормативный срок эксплуатации прибора до 25 лет и даже более. Он напрямую зависит от герметичности запаянного внешнего шва и от большой толщины металлических труб для сердечника. Ему не нужны никакие профилактические работы в течение всего срока эксплуатации.
- Котел может использовать все доступные жидкие теплоносители: масло, вода, антифриз, этиленгликоль без какой-либо предварительной подготовки.
- Менять отработку теплоносителя можно всего один раз в 10 лет.
- Хорошая защита от перегрева и различных аварий, бесшумность в ходе работы.
- На котлах установлены электронные автоматизированные системы управления.
- Внутри контура отсутствует накипь.
- Возможность подключения котла к любым отопительным системам закрытого типа.
- Минимально возможный прогрев теплоносителя — 35°С.
Но у индукционных котлов есть недостатки, как перед другими отопительными приборами, так и по индивидуальным специфическим параметрам.
- Такие котлы можно подключить только к закрытому контуру отопления, очень часто с принудительной циркуляцией теплоносителя
- Достаточно большой вес котла при довольно небольших размерах. Вес котла мощностью 2,5 кВт составляет не менее 23 кг при полной высоте 45 см и диаметре 12 см.
- Большая, чем у других котлов цена, которая обусловлена наличием дорогостоящей детали – инвертора.
- Генерируемые на расстояние в несколько метров от котла радиопомехи в длинноволновом, средневолновом и даже УКВ-диапазоне. Они не оказывают воздействия на человеческий организм, но их хорошо чувствуют домашние животные и электронная аппаратура.
Установка индукционного котла и системы управления к нему
Установка таких котлов возможна только в закрытую систему отопления. Это требует наличия расширительного бачка-экспанзомата и насоса для принудительной циркуляции теплоносителя.
Согласно инструкции, индукционный котел выставляется строго вертикально. После этого, к нижнему патрубку ввода подключается обратная труба контура отопления. Выходной патрубок расположен в верхней части устройства (сбоку или сверху). На него закольцовывается подающий трубопровод.
Вес монтируемого котла достаточно серьезный, поэтому креплениям нужно уделить самое особое внимание. Они должны быть очень надежными с учетом того, что при работе котла его вес значительно увеличится за счет поступающего внутрь теплоносителя. Боковое расстояние от котла до окружающих предметов и стен – 300 мм. Расстояние до пола и потолка — 800 мм и не меньше. Важным и обязательным условием при монтаже таких котлов является их заземление. С ним возможно использовать, как металлические, так и металлопластиковые трубы.
Рядом с выводным патрубком встраивается группа приборов безопасности: подрывной клапан, манометр, воздухоотводчик. Расширительный бачок устанавливается на удобном участке обратной трубы системы. Запорная арматура главным образом монтируется уже после группы безопасности.
Монтаж всей системы управления, а также самого котла нужно производить в соответствии с существующими правилами и нормами ПУЭ, схемами и условиями, содержащимися в имеющемся в комплекте техническом паспорте.
Примеры самодельных конструкций
Если вы не собираетесь использовать индукционный котел для осуществления главного отопления в частном доме, а хотите оборудовать им дачу или гараж, то вы можете попытаться сконструировать его самостоятельно. Существует два варианта, как это сделать.
Первый вариант
Для его реализации понадобятся куски пластиковых труб и сварочный инвертор. Имея элементарные знания в области физики и умея пользоваться кусачками, можно самостоятельно смастерить элементарную индукционную модель. Для этого нужно приобрести уже созданный высокочастотный сварочный инвертор с плавной регулировкой мощности тока до 15 ампер или даже выше. Для обогрева большой площади лучше выбрать гораздо более мощный аппарат. Еще понадобится катанка из нержавеющей стали либо обычные отрезки стальной проволоки. Это нужно для выполнения роли нагреваемого элемента. Их длина – около 50 мм, при диаметре 7 мм.
Важной составляющей является медная проволока, которую можно без проблем приобрести в любом тематическом магазине. Не следует использовать обмотку со старых катушек. Корпус, являющийся основой индукционной катушки — это одновременно часть трубопровода, поэтому его можно изготовить из пластиковой трубы с толстыми стенками. Ее внутренний диаметр должен быть 50 мм. К этому корпусу крепят два выходных патрубка для поступления холодного и отдачи горячего теплоносителя. Все внутреннее пространство корпуса нужно полностью заполнить отрезками проволоки и закрыть металлической сеткой, чтобы они не высыпались.
Индукционную катушку делают следующим образом: вокруг уже ранее приготовленной пластиковой трубы постепенно наматывают покрытый эмалью медный провод. Понадобится примерно 90 витков. Получившееся самодельное устройство требуется подключить к трубопроводной сети. Из трубопровода вырезают небольшой участок трубы, а вместо него устанавливают самодельный индукционный котел. Его подключают через инвертор и просто запускают воду.
Второй вариант
Это вариант предусматривает использование трехфазного трансформатора с возможностью и фиксации. Кроме того, понадобится еще и сварочный аппарат. Для изготовления устройства нужно сварить две трубы таким образом, чтобы они были похожи на бублик в разрезе. Эта конструкция выполняет, как проводниковую, так и нагревательную функции. Потом наматывают обмотку, непосредственно на корпус котла в целях его более эффективной работы, несмотря на небольшой вес и размеры. Здесь используется стандартная схема нагрева теплоносителя: он получает большое количество тепловой энергии при контакте с обмоткой.
Схема изготовления такой конструкции несколько сложнее, чем в первом варианте. Котел оборудуется двумя патрубками, как для входа холодного теплоносителя, так и для выхода нагретого. Если придумать и самостоятельно соорудить защитный кожух, то можно минимизировать тепловые потери.
Особенности самостоятельной установки и эксплуатации самодельных котлов
Как и в случае котлов, произведенных на заводе, для монтажа самодельной индукционной установки может подойти только отопительная система закрытого типа. В ее состав должен входить центробежный насос, который создает постоянную циркуляцию теплоносителя внутри отопительной системы. Распространенные сегодня пластиковые трубопроводы как нельзя лучше подходят для установки самодельного индукционного котла. Все нормативы, относящиеся к установке магазинных котлов, должны соблюдаться в полной мере и в данном случае. Если установить на систему органы управления и приборы безопасности, то ваша самодельная установка будет мало чем уступать своим заводским собратьям.
Хотя изготовить такой прибор достаточно сложно, и лучше не браться за это дело, не имея «прямых рук», эксплуатировать ее одно удовольствие. Ведь вместе с удобством эксплуатации мы получаем еще и серьезную экономию электроэнергии.
