Індукційний котел опалення своїми руками: саморобний тип

1. Пристрій і принцип роботи обладнання
2. Як працює індукційний котел?
3. Основні елементи опалювального обладнання
4. Плюси самостійної збірки опалювального приладу
5. Інструкція по збірці індукційного котла
6. Особливості вихрового індукційного котла
7. Відмінні риси ВІН
8. Як зібрати вихровий індукційне пристрій?
9. Незвичайна модель індукційного приладу
10. Висновки і корисне відео по темі

Наша сеть партнеров Banwar

Люди розпещені цивілізацією і не мислять існування без її благ. До них, безперечно, відноситься і опалення будівель. Системи обігріву постійно удосконалюються і стають все більш ефективними і зручними для використання.

Але цього мало. Погодьтеся, зовсім непогано, щоб опалювальне обладнання було ще й економічним. І це бажання цілком здійсненне - можна виготовити індукційний котел опалення своїми руками. Він здатний не тільки забезпечувати необхідний рівень обігріву приміщення, а й вельми економно витрачати при цьому енергоресурси.

Більш того, таке обладнання при бажанні збере навіть початківець майстер. А як це правильно зробити і які матеріали знадобляться для виготовлення - ці питання ми детально розберемо в нашій статті. Попередньо розглянемо пристрій і принцип роботи обладнання, а також плюси його використання.

Пристрій і принцип роботи обладнання

Перш, ніж зайнятися самостійною збіркою індукційного котла, належить розібратися з його пристроєм і принципом роботи. І тільки усвідомивши ці моменти можна приступати до виготовлення саморобки.

Як працює індукційний котел?

Щоб зрозуміти, як працює індукційне промислове, треба бути обізнаним з принципом його дії. А тому згадаємо шкільний курс фізики.

Коли через струмопровідний матеріал проходить електричний струм, він виділяє тепло. При цьому кількість отриманого тепла буде прямо пропорційно напрузі і силі струму. Цю закономірність відкрили Джоуль і Ленц, в честь яких і названий фізичний закон.

Галерея зображень

фото з

Принцип дії індукційних нагрівачів і котлів

Переваги отсутсвия прямого нагріву

Стандартні компоненти індукційного котла

Варіант саморобної індукційного нагрівача

Але електричний струм може з'явитися в провіднику не тільки при безпосередньому підключенні його до джерела живлення. Є ще один спосіб, відкритий в позаминулому столітті М. Фарадеєм. Це безконтактний метод, який не передбачає взаємодії джерела живлення з провідником.

Суть його полягає в тому, що коли змінюються параметри магнітного поля, яке перетинає провідник, в ньому з'являється ЕРС або електрорушійна сила.

Це явище було названо електромагнітної індукції. Саме воно використовується в роботі індукційного котла. Виходить, що якщо присутній ЕРС, значить, буде і електричний струм, відповідно, буде і нагрів провідника.

У цьому випадку він буде проводитися безконтактним способом, за допомогою наведених струмів або як їх ще називають струмів Фуко.

Отримати електромагнітну індукцію можна двома способами. У першому випадку для отримання індукції обертають або переміщують провідник всередині постійного магнітного поля. Цей спосіб використовується в електрогенераторах.

Ще один спосіб отримання індукції - провідник залишається нерухомим, при цьому параметри магнітного поля, в якому він знаходиться, а саме напрямок силових ліній і інтенсивність, постійно змінюються.

В основу дії будь-якого індукційного котла закладено явище електромагнітної індукції

Зробити це було б досить складно, якби не відкриття Ерстеда. Він з'ясував, що якщо на котушку намотати провід, то при підключенні джерела живлення вона перетворюється в електромагніт. При зміні напрямку і сили струму буде змінюватися і магнітне поле, яке генерує цей пристрій.

Якщо ж всередину поля помістити провідник, в ньому виникне електричний струм, що супроводжується нагріванням.

Саме за таким принципом і влаштований індукційний котел. Конструкція його дуже проста. Вона включає в себе корпус, обов'язково теплоізольований і екранований. Усередині нього поміщається труба. Найкраще, якщо вона буде і сплаву, але можна використовувати і сталь.

Правда, в останньому випадку експлуатаційні характеристики пристрою трохи постраждають. Трубу встановлюють в гільзу з діелектричного матеріалу.

Теплоносій в котлах індукційного типу нагрівається від розташованого усередині сталевого сердечника, нагрів якого проводиться вихровими струмами, що виникають в електромагнітному полі

Поверх гільзи за принципом котушки намотується мідна шина. Її підключають до джерела живлення. Для врізки в систему опалення використовуються два патрубка, за якими буде рухатися теплоносій.

При подачі живлення струм проходить по котушці і активує змінне магнітне поле, яке, в свою чергу, наводить вихрові струми усередині труби. Вони розігрівають стінки деталі, а частково і теплоносій, який в ній знаходиться.

Існують варіації індукційного котла з декількома трубками малого діаметра, встановленими паралельно. Їх використовують замість однієї великої труби. Це дає виграш в швидкості розігріву пристрою.

У такому вигляді обладнання вже може працювати, але нагрів буде слабким. Щоб його посилити, потрібно пропускати через котушку високочастотний електричний струм. Тому обладнання обов'язково доповнюється інвертором і випрямлячем.

Змінний струм з мережі має частоту 50 Гц, що недостатньо для ефективної роботи індукційного котла. Тому він подається на випрямляч, де перетворюється в постійний.

Після чого направляється в інвертор, який представляє собою електронний модуль з керуючої схемою і два ключових транзистора. Пристрій перетворює постійний струм в високочастотний.

Треба визнати, що використання випрямляча і інвертора збільшує вартість індукційного котла. Тому є моделі, що працюють без них. Вони підключаються до звичайної мережі. Але таке обладнання має значні габарити, що дозволяє збільшити його ефективність. Прилади з інвертором більш компактні.

Наведені вихрові струми дуже швидко розігрівають теплообмінник і рідина, що знаходиться всередині нього

Основні елементи опалювального обладнання

Будь котел індукційного типу складається з декількох конструктивних елементів:

• Індуктор. Основна деталь пристрою. Являє собою свого роду трансформатор з двома обмотками. Первинна намотується на сердечник. При проходженні струму саме тут виникає електромагнітне поле, що створює вихрові струми. Корпус котла виступає в ролі вторинної обмотки. Вона приймає на себе вихрові струми, розігрівається і передає теплову енергію теплоносія.
• Нагріваючий елемент. Це сердечник котушки. Для котла він виконується у вигляді труби досить великого діаметра або декількох паралельно з'єднаних труб меншого перетину.
• Патрубки. Призначені для врізки пристрою в теплову мережу. По одному всередину пристрою надходить теплоносій, по другому рідина виходить з котла і подається в опалювальний контур.
• Інвертор. Це пристрій - - перетворює постійний електричний струм в високочастотний, який потім подається на індуктор.

Перш ніж приступити до самостійної збірці, слід ретельно продумати, з чого і як будуть виготовлені основні елементи пристрою. Деякі з них доведеться виготовляти самому, а деякі можна купити.

Наприклад, можна використовувати інвертор від зварювального апарату. Добре, якщо він буде з можливістю регулювання потужності.

Інвертор перетворює постійний струм в високочастотний. Для виготовлення саморобних пристроїв можна використовувати стандартний інвертор для зварювання

Ми перерахували основні елементи індукційного котла.

Плюси самостійної збірки опалювального приладу

Котли, що працюють від електрики, традиційно вважаються неекономічними. З огляду на, що вартість електроенергії постійно зростає, вони обходяться «в копієчку» своїм власникам. Детальну інформацію про опалення від електрокотла рекомендуємо подивитися в.

Втім, індукційні котли, хоча і працюють від електрики, досить економічні.

Галерея зображень

фото з

Економічний варіант електричного котла

Пріоритети високої продуктивності

конструктивна простота

Компактні габарити агрегату

Висока швидкість нагріву теплоносія

Вартість як солідний мінус котлів

Саморобний індукційний котел

Специфіка пристрою і принцип роботи

Але це ще не весь список їх достоїнств.

Зважившись на установку такого приладу можна отримати:

• Швидкий розігрів теплоносія. На це йде в середньому 3-5 хвилин.
• ККД наближений до 100%, оскільки практично вся електроенергія перетворюється в теплову.
• Високу температуру розігріву рідини в системі опалення, мінімум - 35 ° С.
• Відсутність накипу на внутрішніх поверхнях пристрою, що пояснюється вібраціями, які з'являються при роботі пристрою. Вони запобігають появі відкладень.
• Тривалий термін експлуатації, оскільки відсутні рухомі і труться механізми і деталі. Відповідно, немає зносу обладнання і пошкодження його комплектуючих.
• Відсутність необхідності відводити продукти згоряння і часто проводити обслуговуючі заходи.

Недоліків у індукційних котлів не так вже й багато. Перш за все, це досить висока вартість обладнання. Крім того, в процесі роботи прилади видають невеликий вібраційний шум.

Ще один мінус - досить велика маса, що обов'язково потрібно врахувати при монтажі пристрою на стіну.

Щоб отримати максимальний ефект від використання індукційного котла, як саморобного, так і серійного, потрібно підключити їх групою і використовувати по черзі або всі відразу

Інструкція по збірці індукційного котла

Індукційні опалювальні прилади можна придбати в магазині, але вартість їх досить велика. Тому багато домашні умільці намагаються зробити його своїми руками. Для виготовлення саморобного індукційного котла потрібно підготувати матеріали і інструменти.

Для початку потрібно придбати зварювальний інвертор. Він може бути недорогий, але бажано, щоб пристрій було обладнано регулятором сили струму.

Крім того, слід звернути увагу на силу струму, з якою працює прилад. Стандартне значення для зварювальних інверторів - 15А. Цього буде недостатньо. Потрібно пошукати більш потужний агрегат.

Крім цього потрібно підготувати катанку або дріт з нержавійки діаметром 7 мм або близько того. Її слід нарізати на фрагменти довжиною 40-50 мм. Вони будуть поміщені в електромагнітне поле, де будуть розігріватися.

Нагрівальний елемент саморобної індукційного приладу виготовляється з мідного дроту, для намотування якого можна використовувати будь-який відповідний по діаметру циліндричний предмет

Для виготовлення корпусу котла береться пластикова толстостенная труба. Діаметр деталі може варіюватися, але, як показує практика, оптимальний варіант - 50 мм по внутрішньому діаметру.

Для з'єднання обладнання з опалювальною системою використовуються перехідники. Через один з них в котел буде надходити холодне теплоносій, а через інший гаряча рідина буде подаватися в систему.

Фрагменти дроту повинні бути покладені в корпус. Щоб вони не випали, дно деталі накривається дрібнопористої металевої або капронової сіткою, яка надійно закріплюється на корпусі. Після цього можна укласти дріт всередину корпусу.

Тепер верхню частину деталі накривають такий же сіткою, як і дно, і закріплюють її до стінок деталі. На про торця надягають перехідники. Виходить заготовка, з якої буде виготовлена ​​індукційна котушка.

Для цього на неї потрібно намотати емальований мідний дріт. В середньому потрібно накласти 90 витків. Вони повинні розташовуватися ближче до центру деталі. Виконувати їх потрібно дуже акуратно і рівно, так, щоб вийшла якісна індукційна котушка.

Вийшло пристрій можна встановлювати в систему опалення. Робиться це в такий спосіб. Спочатку з системи зливається теплоносій.

Після цього вибирається місце, де буде встановлений котел. Труба на цій ділянці розмічається, після чого з неї вирізається фрагмент, рівний по довжині опалювального приладу.

Потім на підготовлене місце встановлюється саморобний індукційний котел. Котушка з'єднується з інвертором, на цьому монтаж можна вважати закінченим. Після цього система знову.

На пластикову трубу з відрізками металевого дроту всередині акуратно намотується мідний дріт

Тільки після цього можна тестувати новий пристрій. У ньому обов'язково повинна бути рідина.

Якщо включити індукційний котел «на суху», пластиковий корпус розплавиться від високої температури. Це призведе до часткового руйнування опалювальної системи, що неприпустимо.

Ще один важливий момент - грамотне облаштування заземлення опалювального приладу, без чого неможлива його безпечна експлуатація.

Особливості вихрового індукційного котла

З принципом роботи індукційного опалювального приладу ми вже знайомі. Існує його різновид: вихровий індукційний котел або ВІН, діючий трохи інакше.

Відмінні риси ВІН

Як і індукційний аналог, він працює від високочастотного напруги, тому обов'язково обладнується інвертором. Особливість ВІН пристрою полягає в тому, що вторинна обмотка у нього відсутня.

Її роль виконують всі металеві деталі приладу. Їх обов'язково виготовляють з матеріалів, які проявляють феромагнітні властивості. Таким чином, коли на первинну обмотку пристрою надходить струм, різко зростає напруженість електромагнітного поля.

Воно в свою чергу генерує струм, сила якого стрімко збільшується. Вихрові струми провокують перемагничивание, в результаті якого усі феромагнітні поверхні дуже швидко, майже миттєво, розігріваються.

Вихрові пристрою досить компактні, але за рахунок використання металу, їх вага великий. Це дає додаткову перевагу, оскільки всі масивні елементи корпусу беруть участь в теплообміні. Таким чином ККД агрегату наближається до 100%.

Цю особливість пристрою потрібно враховувати, якщо прийнято рішення самостійно виготовити котел ВІН. Він може бути виконаний тільки з металу, пластик використовуватися не повинен.

Основна відмінність вихрового індукційного котла полягає в тому, що його корпус виступає в ролі вторинної обмотки. Тому його завжди виготовляють з металу

Як зібрати вихровий індукційне пристрій?

Як ми вже знаємо, такий котел відрізняється від свого індукційного аналога, однак, виготовити його самостійно так само нескладно. Правда, тепер знадобляться навички зварювальних робіт, адже пристрій повинен бути зібрано тільки з металевих деталей.

Для роботи знадобиться:

• Два однакових по довжині відрізка металевої товстостінної труби. Їх діаметри повинні бути різними, так, щоб одну деталь можна було помістити в іншу.
• Обмотувальний (емальований) дріт з міді.
• Трифазний інвертор, можна від зварювального апарату, але максимально потужний.
• Кожух для теплоізоляції котла.

Тепер можна приступати до роботи. Починаємо з виготовлення корпусу майбутнього котла. Беремо трубу більшого діаметра і вставляємо всередину другу деталь. Їх потрібно вварити одну в іншу так, щоб між стінками елементів залишилося деяку відстань.

Отримана деталь в розрізі буде нагадувати бублик. В якості підстави і кришки корпусу використовується сталевий лист товщиною не менше 5 мм.

В результаті отримуємо порожній бак циліндричної форми. Тепер потрібно врізати в його стінки патрубки під труби подачі холодної і відведення гарячої рідини. Конфігурація патрубка і його діаметр залежать від труб опалювальної системи, можливо, додатково знадобляться перехідники.

Після цього можна приступати до намотування дроту. Вона акуратно, під достатнім натягом намотується на корпус котла.

Принципова схема саморобного індукційного котла вихрового типу

Власне, нагрівальним елементом буде служити намотана дріт, тому корпус приладу бажано закрити теплоізоляційним кожухом. Так вдасться зберегти максимум тепла і, відповідно, збільшити ККД пристрою і зробити його безпечним.

Тепер потрібно врізати котел в опалювальну систему. Для цього теплоносій зливається, відрізається потрібний по довжині ділянку труби і на його місце вваривают прилад.

Залишилося тільки живити опалювальний прилад і не забути підключити до нього інвертор. Пристрій готовий до експлуатації. Але перш, ніж провести випробування, потрібно заповнити магістраль теплоносієм.

Ви не знаєте, який теплоносій вибрати для заповнення контуру? Пропонуємо Вам ознайомитися з та рекомендаціями щодо вибору оптимального типу рідини для системи опалення.

Тільки після закачування теплоносія в систему проводити пробний пуск.

Спочатку потрібно запустити прилад на мінімальній потужності і уважно відстежити якість зварних швів. Якщо все в порядку, потужність збільшуємо до максимуму.

На нашому сайті є ще одна інструкція з виготовлення індукційного приладу, який можна використовувати для підігріву теплоносія в системі опалення. Щоб ознайомитися з процесом складання індукційного нагрівача, переходите по.

Незвичайна модель індукційного приладу

Ця модифікація індукційного котла може здатися дуже незвичайної, тим не менш, цілком має право на існування.

Більш того, практика показує, що такий пристрій набагато економічніше стандартного ТеНові котла. На обігрів стандартної «троячки» буде йти близько 1,8-2,5 кВт на годину, тоді як електрокотел витратить як мінімум 6 кВт.

При виготовленні саморобних індукційних котлів для намотування на сердечник використовується тільки спеціальна обмотувальний мідний дріт

Власне, котел являє собою врізаний в опалювальну систему теплообмінник, який нагрівається від індукційної електроплитки.

Важлива ланка конструкції - теплообмінник, він повинен бути компактним, надійним і по можливості дешевим. Розрахунки показують, що для обігріву квартири площею близько 50 кв. м буде достатньо пристрою, що працює з 40 л теплоносія.

Тобто знадобиться плоский металевий бак, розміри якого варіюються в межах 50х600х500 мм. Таку ємність цілком можна виготовити самостійно, зваривши з профільних труб 50х50.

Роботи виконуються в наступній послідовності:

• Труба 50х50 нарізається на відрізки довжиною 600 мм. Загалом має вийти 9-10 штук.
• Отримані відрізки приварюються один до іншого за принципом «стінка до стінки» так, щоб вийшов суцільний ряд з труб.
• Від труби відрізається ще два відрізки так, щоб їх довжина дорівнювала ширині вийшла заготовки.
• З обох отриманих фрагментів труби відрізається одна стінка.
• Деталь встановлюється зрізаної частиною на зварені разом труби так, щоб вийшла заготовка, що нагадує колектор. Фрагмент приварюється до теплообмінника.
• Аналогічно встановлюється другий відрізок труби з протилежного боку.
• У протилежні по діагоналі ділянки теплообмінника вваривать патрубки для з'єднання з опалювальною системою.
• Конструкція ретельно обварюється, оскільки повинна бути щільною.

Теплообмінник готовий, його можна встановлювати на місце і підводити під нього джерело тепла. Практика показує, що найкраще встановити таку систему в санвузлі, виконавши вертикальний монтаж.

Звичайна індукційна плитка може стати джерелом тепла для обігріву квартири

Теплообмінник вваривают в опалювальну систему, а плитка розташовується між ним і стіною.

Домашні майстри стверджують, що якщо підключити до такого пристрою інвертор, його енергоспоживання істотно зменшиться.

Після прочитання інструкцій вам виготовлення саморобних котлів здається складним і небезпечним заняттям? Ви сумніваєтеся, що саморобка буде економніше витрачати електроенергію для підігріву теплоносія в системі опалення? В такому випадку покупка готового нагрівального агрегату стане кращим рішенням.

На нашому сайті є корисні матеріали щодо вибору найкращого електрокотла і рейтинг найпопулярніших серед покупців моделей. А також рекомендуємо ознайомитися з особливостями розрахунків енергоспоживання котлом і іншими варіантами електричного опалення в будинку:

Висновки і корисне відео по темі

Як самому зібрати котел індукційного типу:

Як працює саморобний індукційний нагрівач:

Що таке індукційний нагрів:

Індукційний котел - найбільш економічний і ефективний з усіх опалювальних приладів, що працюють від електрики. Існує безліч модифікацій саморобних індукційних пристроїв, можна вибирати будь-який, найбільш підходяще до умов експлуатації.

Щоб купити такий пристрій в магазині доведеться витратити значну суму, тому домашні умільці навчилися виготовляти їх самостійно.

Ви використовуєте в якості опалювального приладу саморобний індукційний котел? Поділіться фотографією свій саморобки і рекомендаціями по збірці в блоці коментарів.

А може ви тільки збираєтеся зайнятися виготовленням котла і у вас залишилися невирішені питання після прочитання нашої статті? Не соромтеся їх задати - ми постараємося вам допомогти.