Индукционный котел своими руками для отопления

В условиях современных рыночных отношений цена на продукты и товары растет достаточно быстро и регулярно. Дорожает все, и энергоносители в том числе. Собственники жилых домов и помещений вынуждены изыскивать выгодные способы варианты без потери качества теплоносителя. Одним из таких способов является индукционный котел своими руками. Принцип работы такого оборудования основан на самом простом и понятном принципе электромагнитной индукции. Для того, чтобы понимать, как это работает, можно представить толстую проволоку, через которую проходит ток. Вокруг этой проволоки возникает электромагнитное поле. Если направить преобразованную энергию на металлическую пластину, можно получить теплоотдающую поверхность.

Главным преимуществом индукционного котла является то, что его легко можно сделать своими руками, даже не имея соответствующего физико-технического образования. Достаточно понять принцип его работы и собрать все необходимые материалы. Какие – в нашей статье.

Устройство

Принцип работы самодельного котла не отличается от промышленного. Это конструкция, состоящая из контура отопления и помещенной внутрь трубы с обмоткой и стальным сердечником. Контур должен быть изготовлен из ферромагнетика, то есть такого материала, который не притягивается и не реагирует на стальной сердечник. Вырабатываемое электромагнитное поле нагревает контур и происходит выделение тепла.

Учитывая то, что в этой конструкции генератором выступает именно катушка, эффективность ее работы можно изменять количеством витков обмотки и видом материала, из которого она изготовлена.

На сегодняшний день индукционные котлы называют едва ли не самым эффективным и экономным способом отопления больших и малых помещений. Так ли это, поможет разобраться видео репортаж, где обсуждаются самые известные тезисы об индукционных котлах.

Перед тем, как приступить к собственноручной сборке, следует детально разобраться, какие элементы входят в его состав и по какому принципу они работают.

Работа катушки с обмоткой во многом идентичная работе трубчатого электронагревателя (ТЭНа), который также преобразует в тепловую энергию электричество.

Самый простой тип индукционных котлов реализуется принцип электрического индуктора, когда поступающая электроэнергия преобразуется в электромагнитное поле.

Для этого используется 2 типа обмотки первичная и вторичная.

Первичная обмотка (контур) необходима для образования вихревого тока из поступающей электроэнергии. Магнитное поле от вихревых поток передается на вторичную обмотку, которая выступает уже в качестве основного нагревательного элемента котла. Именно от вторичной обмотки тепло передается на ферромагнетик и нагревает, соответственно, теплоноситель.

Схема

Основным элементом оборудования является корпус, и именно по его форме можно определить самодельный котле перед вами или промышленный. Последний всегда изготавливается по принципу цилиндрической обмотки, что рационально в условиях конвейера. Самодельная обмотка традиционно выполнена в форме тора (торроидальная) – w-образные витки, насаженные на сердечник. Этот способ более рационален, так как позволяет уменьшить массу и габариты готовой конструкции, но при этом увеличить коэффициент полезного действия.

В корпус ИК входят следующие обязательные элементы:

• сердечник;
• внешний контур;
• электроизоляционный материал;
• теплоизоляционная прослойка.

В самодельных котлах объем передаваемой тепловой энергии приближается к 97%, что действительно является одним из самых эффективных способов отопления.

Преимущества таких котлов

1. Максимальная простота конструкции обеспечивает его длительную эксплуатацию – минимальный срок составляет 15 лет.
2. Отсутствует механический износ как всего котла, так и входящих в его состав элементов. Здесь нет динамичных деталей, поэтому износ в принципе невозможен.
3. Обмотка, сделанная из медной проволоки, имеет минимальный запас прочности в 25 лет. А в индукционных котлах, где витки не соприкасаются друг с другом, такой потенциал еще больше.
4. Единственная потенциально опасная деталь – сердечник, который с течением времени постепенно разрушается, но этот процесс продолжается на протяжении нескольких десятков лет.
5. В промышленных видах котлов гарантийный срок распространяется только на транзисторы, которые обеспечивают подачу электроэнергии. Заявленный срок составляет 10 лет, хотя в реальности даже по истечении 30 лет транзисторы работали безотказно.

Индукционные котлы не идут ни в какое сравнение с любыми другими электротехническими аналогами, и тем более выигрывают в сравнении с ТЭНами.

Если оценивать преимущества по отношению к обычным котлам, работающим на твердом, жидком или газообразном топливе, то можно выделить следующее:

• теплоноситель нагревается дважды за счет тепла, поступающего с первичного и вторичного контура;
• за счет двойной работы контуров время на нагрев сокращается вполовину;
• минимальный инерционный уровень;
• отсутствует накипь на стенках ввиду замкнутого водоворота;
• нет необходимости в регулярном техническом и сервисном обслуживании.

Как сделать своими руками

• куски стальной проволоки Ø 7ммдлиной 50-70мм;
• медная проволока Ø 5-7мм;
• труба толщина стенки 3-5 мм;
• металлическая сетка;
• переходники для обвязки котла.

Помимо этого понадобятся инструменты (плоскогубцы, зажим и т.д.) и инверторная сварка.

Для корпуса котла понадобится пластиковая труба с толщиной стенки 3-5 мм и диаметром 50 мм.

Для того, чтобы можно было определить все необходимые характеристики индукционного котла, воспользуйтесь схемой:

Процесс изготовления

Стальную проволоку нарезаете на большое количество кусков – они будут помещены в корпус котла, для того, чтобы увеличивать площадь теплоотдачи. Для этого корпус должен плотно закрываться с обеих сторон.

Переходник на принимающей трубе привариваете инверторной сваркой, переходник на подающую трубу, по которой выходит теплоноситель, насаживаете на резьбовое соединение.

Для изготовления индукционной катушки своими руками вам понадобится медная проволока. Накручиваете ее на пластиковую трубу, делая равное расстояние между полосками. Количество витков варьируется от 90 до 100, при этом чем их больше, чем выше эффективность котла.

Индукционная катушка должна быть подключена к инвертору с высокой частотой. Изготовленная конструкция может быть установлена в любой точке трубопровода, и для этого нет необходимости монтировать отдельную систему или делать дополнительное разветвление труб

Категорически запрещено включать котел без теплоносителя. Пластик расплавится моментально!

После того, как вы собрали всю конструкцию, необходимо провести изоляцию открытых участков катушки, чтобы его работа была абсолютно безопасной для окружающих.

Для того, чтобы точно разобраться, как собирать индукционный котел своими руками и что за чем следует, посмотрите видео:

Заключение, отзывы, советы

Преимущества индукционных котлов неоспоримы – бесшумная работа, максимально возможный КПД 97%, низкое энергопотребление, длительный срок эксплуатации, исчисляемый десятками лет и многое другое. Средняя цена бытового котла промышленного производства составляет 20-25 тысяч рублей, что окупается уже за первые 3-5 лет эксплуатации. Сделать своими руками индукционный котле несложно, хотя и понадобится некоторое время и определенные материалы. Если вы пока раздумываете, сделать или купить, обратитесь изначально к специалистам, которые подскажут, есть ли возможность установить в своей системе подобный котел.

Чертежи и описание индукционного котла отопления своими руками: схемы, 11 фото с примерами и этапами работ

Индукционное отопление пользуется большой популярностью, так как является выгодным вариантом обогрева дома. С помощью современных агрегатов можно сэкономить на создании комфортных условий проживания в частном доме. Несмотря на все достоинства, аппараты имеют некоторые недостатки. Из основных стоит выделить высокую стоимость. Именно поэтому часто люди останавливаются на таком варианте, как самодельный индукционный котел. Выполнить все работы довольно просто. Главное найти чертежи, схемы, описание индукционного котла отопления своими руками.

Устройство агрегата

В процессе функционирования аппарат преобразовывает электрическую энергию в тепловую. Если сравнивать с не менее популярными ТЭН котлами, то инверторное отопление обеспечивает быстрый прогрев помещений. Неотъемлемым элементом является индуктор, состоящий их двух обмоток. Он работает как трансформатор.

Внутри индуктора возникает вихревой ток. После этого энергия поступает на корпус, который одновременно выступает в роли короткозамкнутого витка. После того как на вторичную обмотку поступает достаточное количество тока, энергия перерабатывается в тепло. В результат происходит мгновенное нагревание теплоносителя.

Агрегат имеет простое устройство

Чтобы изготовить котел для отопления частного дома своими руками, необходимо знать не только особенности его функционирования, но и строение. Особенно это касается элементов, которые отвечают за преобразование энергии и нагревание жидкости, находящейся внутри системы.

Индуктор

Это важный компонент агрегата, который состоит из первичной и вторичной обмотки. Внутри него образуется магнитное поле переменного типа. Для изготовления обмоток используют нержавеющую проволоку, которая наматывается на пластиковый корпус. Благодаря такому элементу повышается продуктивность и эффективность работы всего устройства.

Для изготовления устройства понадобится труба, диаметр которой составляет 5 см. Она используется для сооружения индукционной катушки. В дальнейшем труба будет частью трубопровода, по которой протекает нагретый теплоноситель.

Инвертор

Он отвечает за прием бытовой электроэнергии, которая поступает из сети. После этого инвертор преобразует ее в высокочастотный ток. Далее преобразованная энергия подается на индуктор. Начальным пунктом является ее первичная обмотка.

Инвертор

Нагреватель

Для изготовления нагревательного элемента используют металлические трубы диаметром 25 мм. В данном случае понадобится две трубки, которые в процессе работ свариваются между собой. В результате этого должна получиться деталь круглой формы. Она будет играть роль не только нагревателя, но и сердечника агрегата.

Нагреватель

Патрубки

На корпусе котла устраиваются два патрубки. Они выполняют определенные функции. Через входной патрубок происходит подача теплоносителя внутрь конструкции. Что касается второго, то через него выходит нагретая жидкость и поступает в отопительные радиаторы.

Механизм действия

Принцип действия котла основан на функционировании индукторов, которые состоят из двух короткозамкнутых обмотках. Прежде всего, электроэнергия подается на внутреннюю обмотку. Здесь происходит ее преобразование в, так называемые, вихревые токи. В процессе этого внутри устройства возникает довольно мощное электрическое поле. В дальнейшем оно переходит на вторичный виток.

Второй виток выступает в роли нагревательного звена. Также он является корпусом конструкции. От него происходит передача тепловой энергии на теплоноситель системы. В результате происходит его нагревание. Стоит отметить, что в качестве теплоносителя можно использовать очищенную воду, антифриз и специальное масло. Достоинство последнего вещества заключается в том, что оно на протяжении длительного времени способно удерживать тепло.

Принцип действия котла

Если говорить просто, то процесс начинается с подачи электроэнергии на внутреннюю обмотку. Под ее воздействием появляется напряжение в контуре, а также образуются токи Фуко. Энергия на следующем этапе передается на вторичную обмотку, в результате чего происходит нагревание сердечника. После того как поверхность теплоносителя полностью нагреется, он циркулируется по системе и подается в радиаторы.

Как сделать прибор

Обладая определенными навыками и знаниями можно легко изготовить прибор своими руками. При этом важно подготовить все необходимые материалы и инструменты. Работы проводятся по специально разработанной инструкции. В результате этого получается агрегат, который практически ничем не уступает моделям, представленным в магазине.

Для изготовления котла рекомендовано использовать качественные материалы, которые отвечают всем требованиям. От этого будет зависеть не только долговечность, но и эффективность работы прибора.

Для изготовления устройства понадобится определенный набор инструментов

Инструменты и материалы

Все работы начинаются с того, что нужно подготовить набор всех необходимых инструментов, а также материалов. К этому этапу нужно подойти очень внимательно. Если некоторых инструментов нет в наличии, то их можно взять в аренду. Итак, что же понадобится для выполнения работ:

• кусачки;
• плоскогубцы;
• насос;
• сварочный инвертор;
• краны;
• переходники необходимые для монтажа системы.

Что касается материалов, то здесь выбор очень обширен. Для самодельного котла понадобится проволока. Она может быть изготовлена из стали, нержавейки или меди. При этом рекомендовано использовать исключительно новый материал. Проволока из старых катушек обладает низкой прочностью, что может негативно сказаться на функционировании агрегата. Для обмотки патрубка используют материал с сечением 0,2 мм, 0.8 мм и 3 мм.

Помимо этого нужно подготовить отрезок пластиковой трубы. Она будет использоваться в качестве корпуса прибора.

Для обмотки часто используют медную проволоку

Выполнение работ

Для изготовления агрегата не понадобится сложных инструментов и дорогостоящих материалов. Поэтому все работы можно выполнить своими силами. Основным инструментом является инвертированный сварочный аппарат. В остальном же всем работы проводятся в такой последовательности:

1. С помощью кусачек проволоку из стали или нержавейки нарезают на отрезки, длина которых составляет 5-7 см.

Отрезки должны иметь определенную длину

1. Для изготовления корпуса используют пластиковую трубу, диаметр которой составляет 5 см. На этом этапе важно тщательно заполнить проволокой. Куски укладывают плотно, чтобы не осталось свободного места.
2. На торцы трубы крепится металлическая сетка, которая имеет мелкие ячейки.
3. Сверху и снизу основания крепят небольшие отрезки труб.
4. На трубу плотно наматывают медную проволоку. Делать это нужно очень осторожно. При этом должно получиться 90 витков и более. Между ними делается одинаковое расстояние. Открытые участки проволоки закрывают специальным изоляционным материалом, который обладает высокими тепло- и электропроводными свойствами.
5. К корпусу нагревателя подключают специальные переходники. С их помощью происходит подключение агрегата ко всем необходимым инженерным системам.
6. Установить циркуляционный насос. Элемент подключается согласно всем нормам и правилам. От этого будет зависеть эффективность работы не только устройства, но и всей системы.
7. Когда катушка будет готова, к ней подключают инвертирующий элемент (18-25 А).
8. На этом этапе сооружение котла можно считать оконченным. Проводится заполнение агрегата теплоносителем и проверка его в работе.

Важно! Категорически запрещено запускать котел, если в нем нет теплоносителя. В ином случае пластиковая труба, используемая в качестве корпуса, начнет плавиться.

В результате проведения несложных работ получиться качественный котел, который отличается эффективной работой и простотой в эксплуатации. Для сооружения индукционной системе рекомендовано использовать конструкцию закрытого типа вместе насосом. Последний обеспечивает нормальную циркуляцию жидкости по системе.

Монтажные работы также могут проводиться с применением пластикового трубопровода. Они часто используются при сооружении системы с самодельными отопительными устройствами. Современные трубы из пластика обладают многими достоинствами, среди которых стоит отметить высокие эксплуатационные характеристики и простота монтажа. Это позволит значительно упростить установку котла.

При монтаже агрегата особое внимание стоит уделить расстоянию от предметов, находящихся вблизи. Его рекомендовано устанавливать на расстоянии 80 см от стены или пола, а также не ближе 30 см к стенам и другим предметам.

Схема подключения устройства

Подключение котла

Чтобы обеспечить нормальную работу системы, необходимо правильно подключить все ее элементы. При этом важно обратить внимание на такие особенности монтажа:

• в месте установки котла должен быть доступ к сети 220V, что позволит провести беспрепятственное подключение к электропитанию;
• после агрегата рекомендовано установить блок безопасности, который позволит контролировать его работу;
• на входе и выходе устанавливаются шаровые краны, которые дают возможность в случае необходимости провести отсоединение устройства от сети;
• помимо насоса в систему включают мембранный бак и сетчатый фильтр;
• чтобы предотвратить засорение насоса, перед ним устанавливают фильтрующий элемент.

При сборке системы важно соблюдать все эти правила и рекомендации. В результате от этого будет зависеть ее работоспособность и долговечность.

Достоинство индуктивного метода

Основным достоинством самодельного устройства заключается в том, что его можно смонтировать в любом месте. При этом нет необходимости обустраивать отдельное строение или помещение. Не менее важным является то, что его можно легко выполнить своими руками и тем самым сэкономить на отоплении.