Как сделать индукционный котел отопления своими руками: изготовление самодельного теплогенератора

Люди избалованы цивилизацией и не мыслят существования без ее благ. К ним, бесспорно, относится и теплоснабжение строений. Системы отопления улучшаются и становятся все очень эффектными и комфортными для применения.

Но этого мало. Хозяевам хочется, дабы они были и экономными. К числу подобных устройств принадлежит индукционный котел теплоснабжения, собственными руками данное оборудование при вашем желании соберет даже начинающий профессионал.

Индукционный котел: как это устроено

Чтобы понимать, как работает индукционное оборудование, необходимо ознакомиться с принципом его действия. А поэтому вспомним школьный курс физики.

Когда через токопроводящий материал проходит переменный ток, он выделяет тепло. При этом кол-во полученного тепла будет прямо пропорционально напряжению и силе тока. Эту закономерность открыли Джоуль и Ленц, в честь которых и назван физический закон.

Но переменный ток может возникнуть в проводнике не только при непосредственном подсоединении его к источнику питания. Существует еще один метод, открытый в позапрошлом веке М. Фарадеем. Это бесконтактный способ, не имеющий в виду взаимного действия источника питания с проводником. Смысл его состоит в том, что когда изменяются параметры магнитного поля, которое пересекает проводник, в нем появляется ЭДС или электродвижущая сила.

Явление это назвали электромагнитной индукцией. Именно оно применяется в работе индукционного котла. Выходит, что если есть ЭДС, значит, будет и переменный ток, исходя из этого, будет и нагрев проводника. В данном варианте он будет выполняться бесконтактным способом, с помощью наведенных токов или как называют их еще по другому токов Фуко.

Получить электромагнитную индукцию можно двумя вариантами. В первом варианте для получения индукции вращают или передвигают проводник в середине непрерывного магнитного поля. Данный способ используется в электрических генераторах. Еще 1 метод получения индукции – проводник остается неподвижным, при этом параметры магнитного поля, в котором он находится, а конкретно направление силовых линий и интенсивность, регулярно изменяются.

индукционный, котел, отопление, самодельный

В основу действия любого индукционного котла заложено явление электромагнитной индукции

Сделать это было бы очень тяжело, если бы не открытие Эрстеда. Он выяснил, что если на катушку накрутить провод, то при подсоединении источника питания она преобразуется в электромагнит. При изменении направления и силы тока будет изменяться и магнитное поле, которое вырабатывает данное устройство. Если же в середину поля поместить проводник, в нем появится переменный ток, что сопровождается нагревом.

Именно по подобному правилу и устроен индукционный котел. Конструкция его предельно проста. Она в себя включает корпус, в первую очередь утепленный и экранированный. В середине него помещается труба. Прекраснее всего, если она окажется и сплава, но можно применять и сталь. Правда, в последнем варианте характеристики эксплуатации устройства немножко пострадают. Трубу устанавливают в гильзу из диэлектрического материала.

индукционный, котел, отопление, самодельный

Тепловой носитель в котлах индукционного типа нагревается от размещенного в середине стального сердечника, нагрев которого выполняется вихревыми токами, появляющимися в электромагнитном поле

Сверху гильзы по принципу катушки накручивается медная шина. Ее подсоединяют к источнику питания. Для врезки в отопительную систему применяются два отрезка трубы, по которой будет перемещаться тепловой носитель. При подаче питания ток проходит по катушке и активирует переменое магнитное поле, которое, со своей стороны, наводит вихревые токи в середине трубы. Они подогревают стенки детали, а отчасти и тепловой носитель, который в ней находится.

Существую вариации индукционного котла с несколькими трубками небольшого диаметра, установленными параллельно. Их применяют взамен одной большой трубы. Это даёт выигрыш в скорости разогрева устройства. В подобном виде оборудование уже будет работать, но нагрев будет слабеньким. Дабы его улучшить, необходимо пропускать через катушку высокочастотный переменный ток. Благодаря этому оборудование в первую очередь дополняется преобразователем напряжения и выпрямителем.

Электрический ток из сети имеет частоту 50 Гц, что недостаточно для результативной работы индукционного котла. Благодаря этому он подается на выпрямитель, где превращается в постоянный. После этого направляется в преобразователь напряжения, он собой представляет электронный модуль с управляющей схемой и два основных транзистора. Приспособление видоизменяет постоянный ток в высокочастотный.

Нужно согласится, что применение выпрямителя и преобразователя напряжения поднимает цену индукционного котла. Благодаря этому есть модели, которые работают без них. Они подсоединяются к обыкновенной сети. Но данное оборудование имеет большие размеры, что дает возможность расширить его результативность. Устройства с преобразователем напряжения намного компактнее.

индукционный, котел, отопление, самодельный

Наведенные вихревые токи в сжатые сроки подогревают трубный змеевик и жидкость, находящуюся в середине него

Плюсы самостоятельной сборки прибора для отопления

Котлы, работающие от сети, классически считаются неэкономичными. Если учесть, что стоимость электрической энергии всегда растет, они обходятся «в копеечку» собственным хозяевам. Тем не менее, электромеханические котлы, хотя и работают от сети, очень экономны.

Однако это еще не полный перечень их положительных качеств. Осмелившись на установку этого прибора можно получить:

  • Быстрый подогрев теплового носителя. На это уходит в среднем 3-5 минут.
  • КПД приближенный к 100%, потому как почти что вся электрическая энергия превращается в тепловую.
  • Большую температуру разогрева жидкости в контуре отопления, минимум – 35С.
  • Отсутствие накипи на внутренних поверхностях устройства, что поясняется вибрациями, которые возникают во время работы устройства. Они предохраняют возникновение отложений.
  • Большой эксплуатационный период, потому как отсутствуют двигающиеся и трущиеся механизмы и детали. Исходя из этого, нет износа оборудования и повреждения его деталей.
  • Отсутствие потребности отводить газообразные, жидкие и твердые вещества и нередко проводить обслуживающие мероприятия.

Минусов у индукционных котлов не очень то и много. В первую очередь, это слишком большая цена оборудования. Более того, во время работы устройства издают не очень большой вибрационный шумовой фон. Очередной недостаток – очень большая масса, что неминуемо необходимо принимать во внимание при установке устройства на стенку.

индукционный, котел, отопление, самодельный

Дабы получить самый большой эффект от применения индукционного котла, как самодельного, так и серийного, необходимо присоединить их группой и применять по очереди или все сразу

Ключевые детали оборудования для отопления

Любой котел индукционного типа имеет несколько конструктивных компонентов:

  • Индуктор. Важная деталь устройства. Собой представляет своего рода преобразователь электрической энергии с двум обмотками. Первичная накручивается на сердечник. При прохождении тока конкретно здесь появляется электромагнитное поле, образующее вихревые токи. Корпус котла находится в роли вторичной обмотки. Она на себя принимает вихревые токи, разогревается и передает энергию тепла тепловому носителю.
  • ТЕН. Это сердечник катушки. Для котла он исполняется в виде трубы достаточно крупного диаметра или нескольких параллельно скреплённых труб меньшего сечения.
  • Отрезки трубы. Предназначаются для врезки устройства в тепловую сеть. По одному в середину устройства поступает тепловой носитель, по второму жидкость выходит из котла и подается в контур отопления.
  • Преобразователь напряжения. Приспособление видоизменяет постоянный переменный ток в высокочастотный, который после подается на индуктор.

Перед тем как приступить к самостоятельной сборке, необходимо очень тщательно взвесить, из чего и как будут сделаны ключевые детали устройства. Отдельные из них придется делать самому, а некоторые можно приобрести. Например, можно применять преобразователь напряжения от аппарата для сварки. Отлично, если он будет с возможностью регулировки мощности.

индукционный, котел, отопление, самодельный

Преобразователь напряжения видоизменяет постоянный ток в высокочастотный. Для производства самодельных устройств можно применять типовый преобразователь напряжения для сварки

Мы перечислили ключевые детали индукционного котла.

Как собрать индукционный котел

Электромеханические дизайн радиаторы можно купить в магазине, однако цена их очень большая. Благодаря этому многие домашние мастера пытаются его сделать собственными руками. Для производства самодельного индукционного котла необходимо приготовить инструменты и материалы. Для начала необходимо приобрести инверторный сварочный аппарат. Он может быть недорогой, но будет лучше, дабы приспособление было оборудовано регулятором силы тока.

Более того, необходимо посмотреть на силу тока, с которой работает прибор. Стандартное значение для аппаратов инверторного типа – 15А. Этого будет мало. Необходимо поискать более мощный аппарат. Кроме этого необходимо приготовить катанку или проволоку из нержавеющей стали диаметром 7 мм или около того. Ее необходимо нарезать на части длиной 40-50 мм. Они будут помещены в электромагнитное поле, где будут прогреваться.

индукционный, котел, отопление, самодельный

ТЕН самодельного индукционного прибора делается из проволоки из меди, для намотки которого можно применять любой подходящий по диаметру цилиндрический предмет

Для производства корпуса котла берется пластиковая труба с толстыми стенами. Диаметр детали может изменяться, однако, как говорит практика, идеальный вариант – 50 мм по внутреннему диаметру. Для соединений оборудования с системой отопления применяются переходники. Через один из которых в котел будет поступать холодный тепловой носитель, а через другой горячая жидкость будет подаваться в систему.

Части проволки необходимо положить в корпус. Дабы они не выпали, днище детали укрывается мелкоячеистой железной или капроновой сеткой, которая надежно крепится на корпусе. Потом можно положить проволоку в середину корпуса. Сейчас верхнюю часть детали накрывают такой же сеткой, как и днище, и прикрепляют ее к стенкам детали. На об торца одеваются переходники. Выходит заготовка, из которой будет сделана индукционная катушка.

Для этого на нее необходимо накрутить эмалированный провод из меди. В среднем необходимо положить 90 витков. Они обязаны находиться ближе до центра детали. Исполнять их необходимо чрезвычайно аккуратно и ровно, таким образом, чтобы вышла высококачественная индукционная катушка. Получившееся приспособление можно ставить в отопительную систему. Выполняется это так. Сначала из системы сливается тепловой носитель.

Потом подбирается место, где будет поставлен котел. Труба на этом месте размечается, после этого из нее вырезается фрагмент, равный по длине устройству для обогрева помещения. Потом на подготовленное место ставится рукодельный индукционный котел. Катушка совмещается с преобразователем напряжения, на этом монтаж можно считать завершенным. Потом система вновь заполняется тепловым носителем.

индукционный, котел, отопление, самодельный

На трубу из пластика с частями проволоки из металла в середине бережно накручивается провод из меди

Лишь потом можно тестировать новое приспособление. В нем должна быть обязательно жидкость. Если включить индукционный котел «на сухую», корпус выполнен из пластика расплавится от большой температуры. Это может привести к частичному разрушению системы для отопления, что непозволительно. Еще 1 принципиальный момент – правильное обустройство заземления прибора для отопления, без чего не представляется возможной его безопасная работа.

Вихревой индукционный котел: в чем отличие?

С рабочим принципом индукционного прибора для отопления мы уже знакомы. Есть его разновидность: вихревой индукционный котел или ВИН, работающий чуть-чуть иначе. Как и индукционный аналог, он функционирует от высокочастотного напряжения, благодаря этому в первую очередь оснащается преобразователем напряжения. Характерность ВИН устройства состоит в том, что вторичная обмотка у него отсутствует.

Ее роль исполняют все детали из металла прибора. Их в первую очередь делают  из материалов, которые показывают ферромагнитные свойства. Аналогичным образом, когда на первичную обмотку устройства поступает ток, резко увеличивается напряженнность электромагнитного поля.

Оно со своей стороны вырабатывает ток, сила которого увеличивается с очень большой скоростью. Вихревые токи провоцируют перемагничивание, из-за которого все ферромагнитные поверхности в сжатые сроки, практически быстро, разогреваются.

Вихревые устройства очень компактны, однако за счет использования металла, их вес велик. Это даёт еще одно яркое преимущество, потому как все тяжелые детали корпуса принимают участие в теплообмене. Аналогичным образом КПД агрегата приближается к 100%. Эту характерность устройства необходимо брать во внимание, если принято решение собственными силами сделать котел ВИН. Он может быть сделан лишь из металла, пластик применяться не должен.

индукционный, котел, отопление, самодельный

Главное отличие вихревого индукционного котла состоит в том, что его корпус находится в роли вторичной обмотки. Благодаря этому его всегда делают из металла

Как собрать вихревое индукционное приспособление

Как мы уже знаем, такой котел разнится от собственного индукционного аналога, однако, сделать его своими силами также очень просто. Правда, сейчас потребуются способности работ по сварке, ведь приспособление должно быть собрано лишь из деталей из металла. Для работы потребуется:

  • Два похожих по длине отрезка железной толстостенной трубы. Их диаметры должны быть разнообразными, таким образом, чтобы одну деталь можно было поместить в иную.
  • Обмоточная (эмалированная) проволока из меди.
  • Трехфазный преобразователь напряжения, можно от аппарата для сварки, но максимально мощный.
  • Кожух для утепления котла.

Сейчас приступаем к работе. Начнем с изготовления корпуса грядущего котла. Берем трубу большего размера и помещаем в середину вторую деталь. Их необходимо вварить одну в иную таким образом, чтобы между стенками компонентов осталось определенное расстояние. Получившаяся деталь в разрезе станет напоминать баранку. Для основания и крышки корпуса применяется лист стали толщиной не меньше 5 мм.

В результате приобретаем пустотелый бачок формы в виде цилиндра. Сейчас необходимо врезать в его стенки отрезки трубы под трубы подачи холодной и отводе горячей жидкости. Конфигурация отрезка трубы и его диаметр зависят от труб системы для отопления, возможно, дополнительно потребуются переходники. Потом приступаем к намотке проволки. Она бережно, под достаточным натяжением накручивается на корпус котла.

индукционный, котел, отопление, самодельный

Важная схема самодельного индукционного котла вихревого типа

Говоря по существу, ТЕНОМ будет служить намотанная проволока, благодаря этому корпус прибора будет лучше закрыть утеплительным кожухом. Так удастся сберечь максимум тепла и, исходя из этого, расширить Коэффициент полезного действия устройства и его сделать неопасным. Сейчас необходимо врезать котел в систему отопления. Для этого тепловой носитель сливается, отрезается необходимый по длине трубный участок и на его место вваривается прибор.

Осталось лишь запитать прибор отопления и не позабыть присоединить к нему преобразователь напряжения. Приспособление готово к работе. Но перед тем, как провести проверки, необходимо заполнить магистраль тепловым носителем. Лишь потом можно проводить проверочный пуск. Сначала необходимо запустить прибор на небольшой мощности и тщательно проследить качество швов сварки. Если все в хорошо, мощность увеличиваем до предела.

Оригинальная модель индукционного прибора

Эта модификация индукционного котла на первый взгляд покажется довольно оригинальная, все таки, вполне имеет право на существование. Кроме того, практика демонстрирует, что данное устройство более экономично типового ТЭНового котла. На обогрев типовой «квартиры с тремя комнатами» уходить будет порядка 1,8-2,5 кВт в час, в то время как электрический бойлер потратит как минимум 6 кВт.

индукционный, котел, отопление, самодельный

В процессе изготовления самодельных индукционных котлов для намотки на сердечник применяется только специализированная обмоточная проволока из меди

Говоря по существу, котел собой представляет врезанный в систему отопления трубный змеевик, который нагревается от индукционной электроплитки. Важное звено конструкции – трубный змеевик, он обязан быть небольшим, хорошим и если есть возможность недорогим. Расчеты показывают, что для обогревания квартиры площадью около 50 кв. м вполне достаточно устройства, работающего с 40 л теплового носителя.

Другими словами потребуется плоский железный бачок, размеры которого меняются в пределах 50х600хпятьсот ммиллиметров. Такую емкость вполне можно сделать своими руками, сварив из профилированных труб 50х50. Работы производятся в следующей очередности:

  • Труба 50х50 режется на отрезки длиной 600 мм. Всего обязано получиться 9-10 штук.
  • Полученные отрезки привариваются один к иному по принципу «стенка к стене» таким образом, чтобы удался непрерывный ряд из труб.
  • От трубы отрезается еще два отрезка таким образом, чтобы их длина была равна ширине получившейся заготовки.
  • Из двоих обретенных частей трубы отрезается одна стенка.
  • Деталь ставится срезанной частью на сваренные вместе трубы таким образом, чтобы вышла заготовка, напоминает коллектор. Фрагмент варится к трубному змеевику.
  • Точно также ставится второй сгон с другой стороны.
  • В противоположные вдоль диагонали участки трубного змеевика ввариваются отрезки трубы для соединений с системой отопления.
  • Конструкция тщательно обваривается, потому как обязана быть полноценно герметичной.

Трубный змеевик готов, его можно ставить на место и подводить под него тепловой источник. Практика демонстрирует, что прекраснее всего установить систему такого рода в сантехническом узле, сделав вертикальный монтаж.

индукционный, котел, отопление, самодельный

Обыкновенная индукционная плитка может стать тепловым источником для обогревания квартиры

Трубный змеевик вваривается в систему отопления, а плитка размещается между ним и стеной. Домашние умельцы говорят, что если присоединить к данному устройству преобразователь напряжения, его потребление энергии значительно станет меньше.

Нужное видео по теме

Как самому собрать котел индукционного типа:

Как работает рукодельный индукционный нагреватель:

Что такое индуктивный нагрев:

Индукционный котел – намного более экономный и хороший из всех радиаторов отопления, работающих от сети. Дабы приобрести данное устройство в магазине нужно будет потратить большую сумму, благодаря этому домашние мастера научились делать их собственными силами. Существует очень много модификаций самодельных электронных приборов, можно подбирать любое, самое подходящее к эксплуатационным условиям.

Оставить комментарий

Яндекс.Метрика