Индукционное отопление частного дома котлом своими руками

Надежный и высокопроизводительный прибор. Индукционный котел отопления своими руками: особенности, схема

Индукционный котёл отопления, сделанный своими руками – выгодный вариант, который поможет экономно отопить частный дом, квартиру либо нежилое здание.

Подобные аппараты имеют высокую производительность и несложный тип конструкции. Принцип действия данной системы основан на индукционной электроэнергии.

Преимуществами нагревательного прибора являются элементы, входящие в состав, которые способны выдержать большие нагрузки. Риски скорых поломок котла отопления минимальны. А также в проекте рассматриваемого аппарата отсутствуют разъёмные соединения, что гарантирует отсутствие протечек. Отопительный котёл, сделанный своими руками, функционирует бесшумно, что даёт возможность установить его в удобном месте.

Устройство индукционного котла для отопления частного дома

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

Индукционные агрегаты способны быстро увеличить температуру теплоносителя в отличие от ТЭНов. Важной частью устройства является трансформатор (индуктор), который состоит из двух видов обмотки.

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

Индуктор

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

Инвертор

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

Нагревательный элемент

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

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

Патрубки

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

Справка. Принцип расчёта индуктора зависит от необходимой мощности котла для обогрева помещения. Формула расчёта: 1 кВт на 10 квадратных метров площади помещения, при высоте потолков, не превышающих трёх метров. Например, помещение общей площадью 160 м 2 отопит индукционный котёл с мощностью 16 кВт.

Механизм действия отопления из индукционной плитки

Конструкция котла основана на электрических индукторах, в состав которых входят 2 обмотки короткозамкнутые. Внутренняя обмотка преобразует поступающую электроэнергию в вихревые токи. Внутри агрегата возникает электрическое поле, поступающее после на второй виток.

Вторичный элемент функционирует как нагревательное звено агрегата отопления и корпуса котла.

Передаёт образовавшуюся энергию на теплоноситель отопительной системы. В роли теплоносителей, предназначенных для подобных котлов, применяют специальное масло, очищенную воду или незамерзающую жидкость.

На внутреннюю обмотку нагревателя воздействует электроэнергия, которая способствует появлению напряжения и образования вихревых токов. Полученная энергия передаётся вторичной обмотке, после чего нагревается сердечник. Когда произошёл нагрев всей поверхности теплоносителя, он передаст поток тепла радиаторам.

Как самому сделать прибор

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

Необходимые инструменты и материалы

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

Порядок выполнения работ

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Как подключить котел своими руками, схема

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

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

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором рассказывается, как самому сделать отопительный котел индукционного типа.

Основные аргументы в пользу данной технологии

Главное преимущество самостоятельного изготовления индукционного котла — это удобство монтажа, который производится в любом удобном месте, отдельное помещение не требуется. Например, вырезается часть трубы, расположенная близко к входу радиатора, и крепится нагревательный прибор. Индукционный агрегат отопления сделать своими руками достаточно сложно, но экономия в эксплуатации и отсутствие потребности в дополнительном обслуживании — выгодные качества конструкции.

Источник

Индукционный котел отопления: чертежи своими руками, инверторный для частного дома, самодельный котел, видео

Индукционный котел отопления отличается хорошей экономичностью и длительным сроком службы
Выбирая котел для отопления дома, владельцы руководствуются, прежде всего, тем, какой источник нагрева доступен для помещения. Газ – самое дешевое топливо, но подведен далеко не вовсе населенные пункты. Электричество – самое распространенное, но не самое дешевое. Индукционный отопительный котел вырабатывает достаточно высокий КПД, при меньшем потреблении электричества, по сравнению с другими электрическими вариантами.

Принцип работы индукционного котла

Основа принципа работы котла – создание из электрической энергии тепловую. Действие электромагнитной индукции состоит в следующем – через катушку, обмотанную проволокой, пропускаем ток, вокруг этой намотки возникает электромагнитное поле. Помещенный в катушку металлический сердечник (имеющий свойство притягиваться магнитом) начнет быстро нагреваться.

Механизм генератора тепла: это электрический индуктор, состоящий из первичной, вторичной обмотки и сердечника. Перерабатывая электроэнергию в вихревые токи, первичная обмотка направляет электрополе на вторичную обмотку, которая в свою очередь передает энергию носителю. Под влиянием электромагнитного поля, в корпусе и сердечнике образуются вихревые токи. Они разогревают металл. Вода забирает тепло от сердечника и распространяет его по зданию.

А вот какой вид отопления выбрать для загородного дома, вы узнаете, прочитав статью на следующей странице:

Работа индукционной плиты основана на том же принципе. Такие плитки гораздо экономичнее, по сравнению с обычными электроплитами. Это достигается путем, отсутствия потери тепла, при передаче тепла от нагревателя, к посуде. Маркетологи на сегодняшний день обозначают индукционные котлы отопления, как передовые разработки, созданные на новом принципе. Но на сома деле – это не совсем так. Индуктивные принципы применяются с прошлого века для плавильных печей. Также не используются никакие новые материалы для изготовления котлов.

М. Фарадей открыл явление индукции в 1831г.

Индукционные варианты более безопасны, по сравнению с другими отопительными котлами, в обслуживании практически не нуждаются. Они не содержат динамических деталей, и как следствие, не имеют механического износа. При достаточном охлаждении, срок службы катушки не ограничен. Отдельного помещения такие котлы не требуют. По сравнению с газовыми котлами, практически не нуждаются в профилактических работах.

Преимущества индукционного котла:

• Постоянная циркуляция теплоносителя;
• Отсутствие нагревательных элементов;
• Бесшумность.

Индуктивный электрокотел способен обогреть не только площадь небольшого частного дома, но и производственные помещения, при этом не нужно больших затрат на монтаж и обслуживание. Представленные на рынке индукционные котлы отопления не из дешевых. Причина в датчиках системы. Инвертор, применяемый в системе управления, повышает стоимость котла отопления.

Отопительные котлы для дома отличаются многими характеристиками. Подробнее об этом можно прочитать на сайте:

Как сделать индукционный котел отопления своими руками

Противники установки индукционных котлов приводят закон сохранения – 1 кВт электроэнергии способен выработать тепловой энергии так же не больше 1 кВт. Да, любой водонагреватель, потребляя 1кВт электроэнергии, производит также 1 кВт энергии. Но не вся она тепловая. Более продуктивными в производстве тепловой энергии являются именно индукционные водонагреватели, в сравнении с ТЭНовыми. Сделать самодельный индуктивный водонагреватель не сложно. Используемые при этом материалы можно найти без особого труда и не высокой цене. Схема такого индуктивного устройства довольно проста.

Для преобразования электроэнергии в тепловую, необходим:

• Индуктор;
• Переменный ток 50 Гц;
• Сердечник из материала, к которому «липнет» магнит;
• Чертежи котла индукционного отопления (найти не проблема).

Для корпуса индукционного котла нужно взять трубу диаметром 5 см. Трубу заполняют кусочками проволоки, 5-7 см, диаметром не более 7 мм. Для соединения котла с системой труб, понадобятся переходники. Схема системы отопления поможет определиться с характеристиками.

Лучше установить автоматическое отключение электроэнергии при утечке теплоносителя. В этом случае, электромагнитное поле не исчезнет, если не отключить подачу электроэнергии, и корпус с креплениями попросту расплавятся.

Делаем индукционную катушку – главный элемент нагревания. Для этого берем медную проволоку, обматываем ее вокруг корпуса, приблизительно 85-99 витков. Интервал между витками соблюдаем равный. Простейший индукционный котел готов. Такой индуктор можно установить в любом месте трубопровода. На этом же принципе работает индукционный парогенератор.

О преимуществах и недостатках двухконтурного котла узнавайте в следующем материале:

Варианты изготовления самодельных водонагревателей

При желании индукционный нагреватель можно собрать дома своими силами. И если для отопления дома такой прибор нельзя назвать идеальным, то для обогрева гаража или хозяйственных построек он вполне сгодится.

Виды домашних самоделок

Линейка «хэндмейд» конструкций экономных теплогенераторов постоянно пополняется новыми изобретениями домашних мастеров. Из проверенных вариантов можно выделить следующие:

• индукционный котел из пластиковой трубы и сварочного инвертора;
• нагреватель из индукционной плиты;
• котел из двух труб и трехфазного инвертора.

Возьмите за основу чертежи индукционного котла, своими руками изготовленного другими мастерами. Вам нужно продумать не только расположение составляющих общей системы обогрева, но и непосредственную конструкцию и электросхему. Пример такой схемы на фото.

Сборка водонагревателя из пластиковой трубы

Для изготовления корпуса подготовьте пластиковую трубу с толстыми стенками и внутренним диаметром 5 см. Также понадобится проволока с сечением 7 мм. Запаситесь переходниками для соединения входного и выходного отверстий котла с системой труб отопления. Для питания нужен сварочный инвертор с мощностью от 15 А.

1. Возьмите пластиковую трубу и на одном конце зафиксируйте мелкоячеистую металлическую сетку, чтобы нагревательные элементы из кусочков проволоки не проваливались.
2. Тут же приварите переходник для монтажа котла к системе отопления.
3. Нарежьте проволоку на кусочки длиной от 1 до 6 см.
4. Уложите получившиеся отрезы в трубу, избегая свободного пространства.

1. Зафиксируйте свободный конец трубы металлической сеткой.
2. Смонтируйте второй штуцер для подключения к системе обогрева.
3. Намотайте на трубу от 80 до 90 витков медной проволоки, соблюдая одинаковое расстояние между каждым кругом обмотки.

   

1. Подключите концы обмотки импровизированной катушки к полюсам инвертора сварочного аппарата.
2. Заизолируйте все электрические соединения.
3. Подключите нагреватель к отоплению дома так, чтобы вода поступала в импровизированный котел снизу-вверх.
4. Установите насос для обеспечения круговорота теплоносителя в системе.
5. Подключите к инвертору терморегулятор для автоматизации работы.

Видео: Сердечник для индукционного котла своими руками

Создание прибора отопления из индукционной плитки

Этот вариант немного сложнее, от вас потребуется умение обращаться с УШМ и сваркой. Перед стартом работы подготовьте квадратную трубу 50х50 из металла толщиной в 2 мм и индукционную плиту.

Для нагрева объемного помещения, потребуется модель с большой мощностью.

1. Разрежьте болгаркой профильную трубу на 5–6 кусков по 50 см, их количество определите по размеру плитки.
2. Сделайте два отрезка по 25 или 30 см, в зависимости от количества трубок в шаге 1.
3. Расположите длинные части вертикально и сварите их между собой, хорошо проваривая все стыки.
4. Короткие заготовки сделайте П-образной формы, отрезав у них один край.
5. Сделайте общий контур, приварив к ранее сварной конструкции из 5-ти трубок вырезанные профили.
6. Заварите все имеющиеся отверстия для создания герметичного изделия.
7. Выполните врезку 2-х штуцеров, через которые будет входить и выходить теплоноситель, расположив их диагонально сверху и снизу. Дополнительно приварите к трубе резьбовые отводы для дальнейшего монтажа в отопительную систему.
8. Обработайте швы болгаркой, зашлифуйте и покрасьте готовый корпус.

1. Поставьте аппарат в систему обогрева на заранее подготовленное место.
2. Установите плиту впритык к задней стенке котла и включите ее.

Такая система потребует обязательной установки расширительного бачка и насоса для постоянного движения теплоносителя.

Видео: Изготовление котла из плиты

Самодельный котел из двух металлических труб и инвертора

Подготовьте две трубы по 500 мм длиной, диаметр первой должен быть 160 мм, второй – 25 мм. Еще понадобится медная проволока, эпоксидная смола, огнеупорная ткань и преобразователь тока.

1. Закупорьте кусок трубы с меньшим диаметром. Можете надрезать окружность, завернуть внутрь и проварить или надеть наконечник.
2. В большой трубе сделайте распорные ребра и приварите к ним изготовленную в предыдущем шаге конструкцию.

1. Обмотайте корпус термоустойчивым скотчем.
2. Параллельно подключите получившиеся катушки к высокочастотному преобразователю.
3. Обязательно сделайте защитный кожух, чтобы проводники не повредились.
4. Установите изделие в отопительный контур.

Подобно ситуации с другими самодельными котлами, потребуется установить насос.

Модернизация индукционного отопления

У индукционных систем отопления зачастую одобрительные отзывы. Беззвучность, эффективность и долголетие, являются бесспорным плюсом системы отопления. Одна из разновидностей системы – эксплуатация индукционного водонагревателя для отопления. Индукционный водонагреватель можно купить, и вмонтировать в систему трубопровода.

Можно подобрать схему индукционного отопления своими руками. В этом случае можно хорошо сэкономить свои средства.

Но, для более эффективной работы индукционной системы, важно знать некоторые нюансы. Устанавливая индукционную плиту в конструкцию, ее подключают к зарядному устройству, аккумуляторам и инвертору. Инвертор – прибор, который переводит постоянный ток в переменный. Его применение сводит количество потребляемой электроэнергии для системы отопления фактически к нулю.

Для меньшего потребления энергии, нужно:

• Инвертор на 4 кВт;
• 2 аккумулятора 250 А*ч;
• Устройство для заряда аккумуляторов.

Подключаем синхронно 2 аккумулятора, и к ним зарядку. В них генерируется постоянный ток, и подается на инвертор. Инвертор конвертирует постоянный ток в переменный. Затем инвертор передает ток на индукционную плиту, а зарядка непрерывно заряжает аккумуляторы. Тем самым, расход устройства зарядки в 24 В и есть потребление энергии индукционного отопления дома. Затраты на насос считаем отдельно. Индукционные нагреватели применяют только модификациях с принудительной циркуляцией.

Основные правила безопасной организации индукционного отопления

Разные требования к эксплуатации котлов с индукцией и обычных агрегатов обусловлены их отличиями.

1. Котел нужно подключать через выделенный кабель, соединенный непосредственно с электрощитком. К этой линии нельзя подключать другие приборы.
2. При установке электрокотла с индукцией нужно обезопасить электросети в доме и исключить риск возгорания проводки. Для этого характеристики кабеля должны превышать суммарную мощность всех электроприборов в доме на 20%.
3. Индукционные котлы можно монтировать только в системы теплоснабжения с замкнутым контуром. Чтобы улучшить циркуляцию жидкости устанавливают дополнительный насос.
4. Если теплоноситель перегреется, в системе возникнет избыточное давление. Для его компенсации устанавливают расширительный бак. Внутренняя температура в индукционном котле может доходить до значения в 110°С.
5. Для безопасного использования электрокотла с индукцией необходимо установить на него датчики давления и температуры. Если возникнет опасность перегрева теплоносителя и последующего нарушения герметичного контура системы отопления, блок управления котла на основе показателей датчиков отключит отопительный прибор.
6. Чтобы в процессе использования трубы отопления не провисли и не деформировались, температуру теплоносителя выставляют не выше допустимых значений, которые должны быть предварительно рассчитаны перед монтажом системы.
7. Для системы отопления в доме необходимо резервное питание. Для этого устанавливают аварийный генератор.

Описание инверторного котла отопления

Инверторный котел стал доступен бытовому потребителю, в отличие от промышленных предприятий, сравнительно недавно. В основе устройства котла 2 основных цилиндра, помещенных во внешний. Вариант такого котла более безопасен. При правильном монтаже, пожаробезопасность на порядки выше, по сравнению с газовыми, угольными и дровяными котлами.

Принцип работы инверторного котла:

• Теплоноситель протекает во внутреннем цилиндре;
• Цилиндр, пропускающий через себя ток, обеспечивает нагрев теплоносителя;
• В роли теплоизолятора выступает внешний цилиндр;
• Основа работы котла – электромагнитная индукция.

Механизм инверторного котла практически исключает утечки теплоносителя. Важным качеством является то, что в качестве теплоносителя можно применить любой вариант (вода, антифриз, масло). Преимущество использования антифриза в том, что при отключении котла в зимний период, батарея не замерзнет и не лопнет. Модели инверторного котла небольшой мощности зачастую имеют возможность работать от аккумулятора, что значительно сокращает затраты на электроэнергию.

При установке инверторного котла в систему отопления, важно правильно подключить заземление.

Инверторная система позволит быстро набрать нужную температуру, и обеспечит экономный расход электричества. Такие системы с успехом применяются в производстве сплит–систем. Кондиционер–инвертор имеет гораздо больший срок службы, чем стандартные сплит-системы.

Достоинства и недостатки котлов отопления индукционного типа

Создание системы индукционного отопления сокращает расходы на потребление электроэнергии. У котлов с индукцией много положительных сторон, благодаря которым их стали все чаще устанавливать в домах без газификации. Правда, стоят такие агрегаты недешево.

Плюсы использования электрических индукционных котлов

Как и все новинки техники, это оборудование имеет немало преимуществ:

• С помощью автоматики устанавливается нужный режим температуры жидкости в системе отопления. Датчики температуры и реле поддерживают заданные цифры, это делает индукционные котлы отопления автономными и безопасными.
• Индукционные котлы могут нагревать любую жидкость — воду, этиленгликоль, масло и другие.
• КПД всех электрокотлов с индукцией превышает 90%.
• Простая конструкция делает эти приборы очень надежными. Они могут прослужить до 30 лет при правильной эксплуатации.
• Благодаря небольшим размерам, необязательно делать отдельное помещение, агрегаты можно легко установить в любой части постройки и самостоятельно ввести в отопительную систему.
• Из-за постоянной вибрации сердечника и замкнутой системы на нагревателе не образуется накипь.
• Индукционный котел экономичный. Он включается, только если температура теплоносителя упала. Автоматика доводит ее до заданных цифр и отключает прибор. Все это происходит очень быстро. Работая «вхолостую», он потребляет немного энергии из-за малоинерционности системы.

Отрицательные и слабые стороны

Недостатки тоже присутствуют:

• Высокие цены на эти относительно новые приборы. Львиная доля стоимости заложена в автоматику, но чем лучше она работает, тем больше энергии экономится.
• Прекращение подачи электроэнергии приводит к отключению отопления в доме. Вариантом решения проблемы является дизельный или бензиновый генератор.
• Некоторые модели издают сильный шумовой фон при работе. Такие ставят в технических кладовых.
• Если произойдет прорыв системы, и вода не будет охлаждать сердечник, он расплавит корпус и крепление котла. Если такое случается, отключение проводит автоматика.

Источник