Индукционный котел отопления своими руками из сварочного. Как сделать индукционный котел своими руками? Видео: индукционный котел

Процесс отопления жилья представляется одним из самых главных для любого человека. При постройке дома, капитальном ремонте, обновлении трубопровода очень важно точно определиться с источником обогрева. Если домовладелец проживает в газифицированном районе, то лишних вопросов с выбором отопительного котла не будет. Газовый прибор - оптимальное решение, доступное по качественному уровню и стоимости.

Сложнее придется тем людям, домостроение которых находится в местах, удаленных от линий подачи газа, а покупка баллонов происходит с перебоями. В такой ситуации логично обратить внимание на электрический индукционный котел отопления. Отзывы пользователей и мнение независимых экспертов окажут нам неоценимую услугу в изучении и выборе прибора.

Первое знакомство с теплогенератором

Исходя из названия становится понятным, что в основе его работы заложен принцип электромагнитной индукции. В чем его суть? Попробуем пропустить ток через катушку из толстой проволоки. Вокруг устройства сразу же образуется сильное электромагнитное поле. Если поместить внутрь ферромагнетик (притягивающийся металл), то он очень быстро нагреется.

Простейший отопления - это проволочная катушка с диэлектрической трубкой, внутри которой расположен стальной стержень. Запитав от электрической сети устройство, мы получим нагрев сердечника. Остается лишь подключить полученную катушку к тепломагистрали и получится примитивная отопительная система.

Иначе говоря, электрическая энергия продуцирует электромагнитное поле, волны которого нагревают металлическое основание. А от него высокая температура передается теплоносителю (воде или антифризу). Интенсивное нагревание жидкости создает конвекционные потоки. Их мощности вполне достаточно для продуктивной работы небольшого отопительного контура. В системах с большой протяженностью трубопровода рекомендуется устанавливать циркуляционный насос.

Внутренне устройство

Конструктивно индукционный отопления представляет собой трансформатор, заключенный в сварную металлическую оболочку. Под кожухом находится теплоизолирующий слой. Катушка располагается в отдельном отсеке, герметично заизолированном от рабочего пространства. Такое размещение безопасно, потому что полностью исключает контакт с теплоносителем. Сердечник состоит из тонких стальных трубок с тороидальной обмоткой.

Обратите внимание, что котел отопления из индукционной плитки не имеет чем принципиально отличается от традиционных теплогенераторов, оснащенных ТЭНами. Его конструктивные особенности обеспечивают бесперебойную высокоэффективную работу отопительной системы в течение очень длительного периода времени.

Длительная работа нагревательной системы обеспечивается конструктивной особенностью, которой отличается индукционный котел отопления. Отзывы пользователей свидетельствуют о том, что подобные агрегаты одинаково результативно работают на любой частоте тока. То есть приборы могут быть запитаны не только от бытовой электрической сети, но и от высокочастотных преобразователей. Встроенные датчики способны реагировать на перепады напряжения и контролировать показатели нагрева.

Индукционные котлы отопления: отзывы и нарекания

Недостаточность информации об устройстве и принципах действия теплогенераторов создает множество вопросов. Обратившись за консультацией в специализированный магазин, можно порой услышать исключительно позитивные характеристики, которыми награждают индукционные котлы отопления. Отзывы торговых менеджеров нередко отличаются лукавством, ведь в мире не существует идеальных устройств.

Умышленно забывая о существующих недостатках, продавцы могут ввести в заблуждение потенциальных покупателей. Чтобы объективно разобраться в ситуации, рассмотрим наиболее часто встречающиеся утверждения.

Основные тезисы

Инновационность разработки

В действительности электромагнитная индукция как физическое явление была открыта ученым Майклом Фарадеем еще в XIX веке. А печи на основе индукционных плит еще давно использовали для выплавки стали. То есть, никаких новых технологий придумано не было, а современные котлы работают на давно известном открытии.

Выгодное приобретение

Нас уверяют, что до 30% электроэнергии способен сэкономить индукционный котел отопления. Отзывы авторитетных специалистов выражают неполное согласие с этим тезисом.

Во-первых, любой нагревательный прибор всю поступающую электрическую энергию трансформирует в тепловую. При этом КПД не обязательно будет высоким, потому что рассеивание нагретых потоков воздуха может происходить неравномерно.

Во-вторых, скорость нагрева теплоносителя зависит от эффективной работы нагревательного прибора. Как бы нам этого не хотелось, но факты подтверждают большой объем электроэнергии, которую потребляет индукционный котел отопления. Отзывы любого человека, хоть немного знакомого с законами физики, выражают согласие с очевидным фактом: на получение одного киловатта тепла нужно затратить такой же объем электричества.

В-третьих, некоторая часть полученного тепла расходуется впустую. Ради справедливости стоит заметить, что она все же остается в доме, а не вылетает в трубу.

Таким образом, высокую экономичность прибора можно считать несколько относительной.

Долговечность

Нас уверяют в том, что индукционные способны на бесперебойную работу в течение тридцати-сорока лет. И что надежность приборов гораздо выше, чем других разновидностей электрических котлов. Разберем это утверждение подробнее.

Во-первых, индукционные приборы неспособны к механическому изнашиванию. В них отсутствуют подвижные детали, поэтому ломаться попросту нечему.

Во-вторых, медная обмотка катушки способна прослужить достаточно долго. Даже повреждения изоляции не нанесут вреда ее работе.

В-третьих, стальной сердечник, несмотря на достаточную толщину (около 7 мм) и крепость основного материала, все-таки постепенно разрушается. Постоянная смена нагрева остыванием заметно отражается на прочности стержня. Но негативный процесс слишком растянут по времени, поэтому до полного выхода из строя сердечника может пройти не один год.

В-четвертых, на длительность и безотказность работы отопительного прибора оказывает влияние качество транзисторов. Именно от них зависит, как долго будут безупречно служить индукционные котлы отопления. Отзывы благодарных владельцев подтверждают факт десятилетней гарантии. На практике отмечены случаи, когда теплогенераторы работали без сбоев более тридцати лет.

Перечисленные доводы единодушно признают действительную долговечность индукционных котлов. Это достоинство особенно убедительно выглядит на фоне с ТЭНами, в которых требуется замена внутренних частей уже через несколько лет эксплуатации. Нередки случаи, когда нагревательные элементы даже не вырабатывают свой ресурс.

Неизменность параметров работы

Печи, имеющие в основе нагревательные элементы, постепенно утрачивают мощность из-за образования накипи на ТЭНах. В этом от них существенно отличаются индукционные котлы отопления: технические характеристики здесь остаются неизменными на протяжении многолетней эксплуатации. Попробуем разобраться, так ли верно это утверждение.

Большое влияние накипи на снижение мощности в котлах с ТЭНами несколько преувеличено. Дело в том, что известковый налет не отличается высоким уровнем теплоизоляции. К тому же в замкнутом кольце водонагрева невозможно образование большого слоя накипи.

В индукционных приборах образование наслоений полностью исключается. Даже если сердечник будет соприкасаться с жидким теплоносителем, он все равно не обрастет известковым налетом. Отложения просто физически не смогут удерживаться на поверхности стержня из-за его постоянной вибрации под воздействием электромагнитного поля. Кроме того, на горячем сердечнике постоянно образуются водяные пузырьки, которые разрушительно влияют на любую накипь.

Таким образом, утверждение о неизменности технических характеристик в индукционных приборах совершенно справедливо. А что касается ТЭНовых котлов, то здесь тезис не совсем правдив.

Бесшумная работа

Торговые агенты спешат уверить нас в том, что индукционные приборы при включении не издают никаких звуков. Так ли это в действительности?

В любых электрических нагревательных приборах отсутствуют звуковые колебания. Незначительный уровень шума могут создавать дополнительные устройства - циркуляционные насосы. Современный рынок предлагает большой выбор устройств принудительного действия, среди которых можно найти совершенно бесшумный. Итак, утверждения продавцов можем считать справедливыми.

Компактность

Небольшой отрезок трубы с намотанной проволокой - именно так внешне выглядит индукционный котел отопления. Отзывы владельцев отопительного прибора подтверждают возможность расположения прибора в любых помещениях.

Безопасность

Утверждать, что теплогенератор абсолютно безопасен, не стоит. В случае утечки теплоносителя нагрев сердечника все равно будет продолжаться. Если не отключить прибор, то он очень быстро оплавится. Для того чтобы исключить подобные ситуации, нужно при монтаже позаботиться о дополнительном устройстве, которое автоматически отключает работу системы в случае непредвиденных обстоятельств. Совершенно очевидно, что безопасность всех электрических котлов находится на одинаковом уровне.

Можно ли сделать индукционный котел отопления своими руками

Необходимость получения недорогого и эффективного обогрева дома с минимальными затратами на обустройство отопительной системы, подталкивает многих потребителей к мысли заняться самостоятельно изготовлением оборудования. Ознакомившись внимательно с рабочими и конструктивными принципами устройства, можно собрать самодельный индукционный котел отопления. Главным помощником в деле станет схематическое изображение отопительной обвязки, которое нужно постоянно держать возле себя, сверяясь и уточняя по нему монтаж.

Для дома вам не потребуется прибор большой мощности. Так, для обогрева помещения площадью в 100 квадратных метров достаточно изготовить котел на 10 кВт. Он способен обеспечивать в комнатах температуру на уровне 20 градусов. К самодельному котлу можно приобрести электронный программатор рабочих режимов. С его помощью можно планировать работу индукционного аппарата на неделю вперед. Также есть возможность управлять температурным режимом на расстоянии.

С чего начать

Приступая к работе, нужно подготовить необходимые материалы и подходящие инструменты. Для удобства изготовления желательно подготовить аппарат для сварки инверторного типа. С его помощью будет происходить соединение швов в корпусе генератора и прикрепление трубопроводов. Также в устройстве отопительной схемы понадобится высокочастотный преобразователь (инвертор).

Из материалов могут понадобиться:

отрезки стальной нержавеющей проволоки или катанки длиной 50 мм и диаметром около 7 мм - материал для нагрева в магнитном поле;
отрезок пластиковой толстостенной трубы с внутренним диаметром до 50 мм - основа для корпуса котла;
медная эмалированная проволока - основной элемент нагревания;
переходники - соединительные крепления;
металлическая сетка - барьер между катушкой и стенами корпуса.

Подготовив все необходимое, начинаем делать индукционный котел отопления своими руками.

Монтаж простой схемы

Для повышения безопасности работы самодельного теплогенератора желательно заизолировать открытые участки катушки. Выбирая материал для защиты медной проволоки, нужно принимать во внимание его электро- и теплопроводность.

Рассмотренная схема индукционного котла, сделанного собственноручно, обходится изготовителю недорого и способна существенно увеличить скорость нагревания воды в отопительной системе. К недостаткам можно причислить небольшой размер оборудования и невзрачный внешний вид.

Второй вариант монтажа котла

Можно попробовать сделать отопительный прибор повышенной мощности. Его устройство обойдется несколько дороже первого варианта, зато впоследствии все расходы полностью окупятся отличным качеством и высокой эффективностью работы.

Конструкция усложненной модели представляет собой сварное соединение двух труб, внешне напоминающее бублик. Полученная деталь будет одновременно служить сердечником и нагревательным элементом. Медная обмотка непосредственно на корпусе котла обеспечивает высокий уровень производительности с сохранением компактности и малого веса прибора. Подающие и отводные патрубки привариваются непосредственно к индуктору. Таким образом, нагрев воды будет происходить в результате контакта теплоносителя с медной обмоткой.

Особенности, которые нужно учесть при устройстве котла.

Такой индукционный прибор можно интегрировать только в закрытую отопительную схему, работающую на принудительной циркуляции теплоносителя.
В трубопроводной системе должны использоваться только пластиковые материалы.
Индукционный прибор следует располагать в помещении так, чтобы расстояние от него до ближайших стен и предметов было не менее 300 мм. От пола и потолка котел должен быть удален на 800-1000мм.

Трудоемкий процесс монтажа индукционной схемы в итоге обернется качественным прогревом дома. Самодельный отопительный прибор прослужит вам не менее двух десятков лет, не доставляя никаких забот.

Индукционный котел SAV - известная марка аппаратов промышленного производства

Одной из разновидностей заводских приборов можно считать индукционный котел отопления SAV. Печь представляет собой трубопроводную систему с интегрированным индуктором. Производителем теплогенераторов является волгоградская научно-исследовательская компания Велебит.

Термогенераторы SAV с успехом применяются в нескольких видах систем:

автономный обогрев;
комбинированная схема;
резервное отопление;
горячее водоснабжение;
поддержание заданного температурного режима технологических процессов, задействованных в проточных и камерных реакторах.

Примечательно, что индукционный котел отопления SAV показывает высокую эффективность работы в системах автоматизированного теплоснабжения, управляемых дистанционно. Налажено промышленное производство электрических установок трех классов с диапазонами мощности: 2,5-10 кВт, 15-60 кВт, 100-150 кВт.

Теплогенераторы типа ВИН

Вихревой индукционный котел отопления (ВИН) предназначается для обогрева и горячего водоснабжения жилых домов частной застройки, дачных домиков и объектов торгового и общественного назначения. В зависимости от величины мощности выпускают нагреватели двух видов: однофазные и трехфазные. Более мощные модели можно с успехом использовать в устройствах отопительной системы промышленных предприятий.

Подведем итоги

Индукционные котлы отопления в Украине начали использовать еще в конце восьмидесятых годов прошлого столетия на промышленных предприятиях. Разработка бытовых вариантов началась примерно в середине девяностых. За прошедшие десятилетия электрические обогреватели неоднократно изменялись, модернизируясь и совершенствуясь.

На сегодняшний день индукционные приборы составляют достойную конкуренцию газовым и ТЭНовым котлам. Торговая сеть предлагает множество моделей, различающихся по техническим параметрам и стоимости. Цена бытовых приборов начинается от 25 тысяч рублей. стоят значительно дороже - свыше 100 тысяч. Изготовление термогенерирующего аппарата своими руками позволит вам значительно сократить расходы на обустройство домашнего отопления.

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.

Планируя систему отопления на даче, владельцы рассматривают множество технических решений, среди которых – вариант с индукционным котлом. Его установка позволяет экономить электрическую энергию, он не выделяет опасные для жизни вещества, а значит, экологически чист. Есть возможность создать индукционный котел отопления своими руками и убедиться в его преимуществах, например, перед агрегатами, работающими на газе или твердом топливе.

Внутреннее устройство и принцип работы котла

Главное назначение оборудования – создание тепловой энергии из электрической при помощи специального агрегата. В отличие от ТЭНов, индукционные аппараты быстрее увеличивают температуру теплоносителя благодаря абсолютно другой конструкции.

Индукционные котлы эффективно используют в отопительных системах не только частных домов

Теплоносителем традиционно являются вода или антифриз, но иногда применяют и другие жидкости, обладающие необходимым свойством – проводимостью тока

В основе устройства – индуктор (трансформатор), имеющий два вида обмотки. Внутри возникают токи вихревого характера, следующие на виток (короткозамкнутый), который одновременно является корпусом. В результате вторичная обмотка восполняется запасом энергии, которую незамедлительно преобразует в тепло, отдающееся теплоносителю.

Устройство необходимо оснастить двумя патрубками: по одному из них будет подаваться охлажденный теплоноситель, по второму – выходить уже горячий.

Перегрева системы не происходит в связи с тем, что горячая вода постоянно отводится, а вместо нее поступает холодная

Схема котла заводского исполнения аналогична схеме самодельного оборудования

Если разбить принцип работы котла на этапы, получится следующая картина:

Вода (или другой теплоноситель) поступает в котел.
На внутреннюю обмотку подается электроэнергия.
Под напряжением нагревается сердечник, а затем – поверхность.
Теплоноситель нагревается.

Самостоятельно изготовленный индукционный котел, как правило, имеет простую конструкцию, поэтому он редко выходит из строя. Благодаря вибрации, которая сопровождает работу агрегата, исключено появление накипи, также являющейся частой причиной поломок. По такому же принципу работает заводское устройство:

Примеры конструкций самодельных вариантов

Вариант #1 - Пластиковые трубы+сварочный инвертор

Имея некоторые знания в области физики и владея кусачками, можно собрать элементарную индукционную модель самостоятельно.

Для этого необходимо приобрести уже готовый сварочный инвертор, высокочастотный, с плавной регулировкой тока и мощностью 15 ампер, хотя для обогрева лучше выбрать более мощный аппарат. Катанка из нержавеющей стали или просто отрезки стальной проволоки подойдут в качестве нагреваемого элемента. Длина отрезков – около 50 мм, при диаметре 7 мм.

Медную проволоку можно приобрести в магазине. Обмотку со старых катушек лучше не использовать

Корпус (основа индукционной катушки) будет одновременно частью трубопровода, поэтому для его изготовления подойдет пластиковая труба, обязательно с толстыми стенками, внутренний диаметр которой немного менее 50 мм. К корпусу крепят два патрубка для поступления холодного и отдачи нагретого теплоносителя.

Внутреннее пространство полностью заполняют отрезками проволоки, с обоих концов закрыв металлической сеткой, чтобы они не рассыпались. Индукционная катушка изготавливается следующим способом: вокруг уже готовой пластиковой трубы аккуратно наматывают эмалированный медный провод – примерно 90 витков.

Самодельное устройство необходимо подключить к сети. Из установленного трубопровода вырезают участок трубы, а вместо него ставят самодельный индукционный котел. Его соединяют с инвертором и запускают воду.

Индукционный отопительный котел располагается вместе с остальным оборудованием - в бойлерной

Важно заметить, что индукционные котлы отопления работают только при наличии в системе теплоносителя, без него пластиковый корпус расплавится.

Вариант #2 - конструкция с трансформатором

Для изготовления данного агрегата потребуется аппарат для сварки, а также трансформатор (трехфазный) с возможностью фиксации.

Необходимо сварить две трубы так, чтобы они в разрезе были похожи на бублик

Данная конструкция выполняет и проводниковую, и нагревательную функции. Затем наматывают обмотку, прямо на корпус котла, чтобы он работал более эффективно, несмотря на малый вес и размеры. Схема нагрева теплоносителя стандартна: он получает тепловую энергию при контакте с обмоткой.

Как и более простой вариант, сложная модель оборудуется двумя патрубками – для входа холодного теплоносителя и выхода нагретого

Наличие защитного кожуха поможет исключить потери тепловой энергии. Кожух также можно сделать самостоятельно.

Особенности установки и эксплуатации

Для монтажа индукционной установки подходит отопительная система закрытого типа, в состав которой входит насос, создающий принудительную циркуляцию воды в трубах. Распространенные пластиковые трубопроводы также подходят для установки самостоятельно изготовленного котла.

При монтаже следует соблюдать безопасные расстояния до ближайших предметов: до других приборов и стены – 300 мм и более, до пола и потолка – 800 мм и более. Около выводного патрубка разумно разместить группу безопасности (манометр, клапан сброса воздуха).

Заземление – еще одно обязательное условие установки индукционного котла.

Смастерив индукционный котел своими руками, в скором времени можно увидеть результаты своих трудов: он будет исправно работать длительное время, не уступая заводскому исполнению. Сложный в изготовлении, но экономичный в использовании, он не требует дополнительного обслуживания, главное – соблюдать условия эксплуатации.

Индукционные отопительные котлы появились в продаже недавно и сразу составили конкуренцию привычным электрокотлам с ТЭНами. При схожих размерах и потребляемой мощности индукционные нагреватели способны значительно быстрее прогреть систему, кроме того, они могут работать в системах с низким качеством теплоносителя и реже требуют обслуживания. Применив знания в электротехнике и смекалку, можно сделать индукционный котел отопления своими руками.

В основе действия индукционных котлов и других нагревательных приборов этого типа лежит способность токопроводящих материалов нагреваться под действием вихревых токов, создаваемых в результате электромагнитной индукции.

Источником индукции служит высокочастотный переменный ток, проходящий по первичной обмотке нагревательного прибора, выполненной в виде катушки. Нагревательный элемент, помещенный внутрь катушки, играет роль вторичной короткозамкнутой обмотки. В нем происходит преобразование электромагнитной энергии в тепловую.

Вихревые токи возникают и при промышленной частоте 50 Гц, но эффективность нагревателя при этом будет невысока, а работа прибора будет сопровождаться сильным гулом и вибрацией. При повышении частоты до 10 кГц и выше шум исчезает, вибрация становится неощутимой, а нагрев усиливается.

Устройство

Промышленный индукционный котел состоит из сердечника, роль которого играет теплообменник, вокруг которого намотана тороидальная обмотка, подключенная к высокочастотному преобразователю. При прохождении по обмотке тока создается переменное электромагнитное поле, в результате которого возникают вихревые токи, проходящие через сердечник.

Обмотка подключена к высокочастотному преобразователю, в котором сигналом с блока управления создается ток необходимой частоты. Современные котлы имеют высокий уровень автоматизации, позволяющий не только создать оптимальный режим нагрева теплоносителя, но и отключить устройство в случае аварийной ситуации.

Внутри сердечника-теплообменника находится теплоноситель. Под воздействием вихревых токов он нагревается до высоких температур. За счет разницы между температурой теплоносителя на входе и на выходе, из котла циркуляция теплоносителя по системе происходит непрерывно, даже без подключения насоса. Поэтому индукционные котлы можно использовать в системах с принудительной и естественной циркуляцией.

Теплоносителем может быть как вода, так и антифриз, тосол, масло. Качество жидкости при этом не имеет значения: постоянная вибрация системы, неощутимая человеком, делает невозможной осаждение накипи и других примесей на стенках теплового контура.

Внешняя оболочка - металлический корпус, оснащенный системой тепловой и электрозащитной изоляции.

Форма котла может быть любой, как и способ его установки: благодаря отсутствию бака внутри котла его размеры обычно невелики, а масса не превышает 50 кг.

Индукционный котел нельзя даже кратковременно включать в работу без заполнения системы теплоносителем! Может произойти перегрев котла и выход из строя его элементов!

Достоинства:

Высокий КПД. Большинство производителей называют цифры 95-98%;
Большой выбор моделей различной мощности на однофазное напряжение ~220 В или трехфазное ~380 В;
Быстрый прогрев системы отопления при запуске;
Могут работать с любым теплоносителем;
Контур, по которому внутри котла проходит теплоноситель, абсолютно герметичен, что исключает протечки и связанные с ними неисправности;
Длительная работа без образования накипи и отложений. Именно это явление со временем снижает эффективность котлов с ТЭНами и служит частой причиной их поломки из-за перегрева нагревательных элементов;
Срок службы, заявленный производителями - от 25 до 30 лет.

Не лишены нагреватели и недостатков, наиболее значимый из которых - высокая цена. Этот фактор обычно побуждает рачительного хозяина собрать самодельный индукционный котел из подручных материалов и приборов. Несмотря на сложность процессов, происходящих в котлах такого типа, возможно создать конструкцию, не отстающую по основным параметрам от котла промышленного изготовления, и сделать индукционный котел своими руками.

Котел с питанием от сварочного инвертора

Конструкция такого самодельного котла довольно проста. Наиболее сложный для самостоятельного выполнения блок, требующий знаний основ электроники и электротехники - высокочастотный преобразователь. Его функцию отлично выполняет сварочный инвертор современного типа, способный выдавать выходной сигнал с частотой 20-50 кГц.

Кроме этого для монтажа потребуются:

медная проволока в эмалевой изоляции диаметром 1-1,5 мм;
изолированный провод с клеммами для подключения обмотки к инвертору;
обрезки проволоки из нержавейки диаметром 3-5 мм, длиной 5 см;
мелкая сетка из нержавейки;
отрезок водопроводной трубы из шитого полиэтилена или полипропилена для систем ГВС и отопления с диаметром 50 мм и толщиной стенки 8,4 мм, длина - 1 м;
переходники с трубы 50 мм на трубы, задействованные в существующей или проектируемой системе отопления, тройник для подключения аварийного клапана и два шаровых вентиля;
полосы текстолита для крепления обмотки;
эпоксидный клей для изоляции обмотки;
корпус самодельного котла, его можно сделать из распределительного металлического или пластикового шкафа, в который можно установить инвертор и закрепить нагревательный элемент.

Последовательность сборки и монтажа элементов:

На отрезок полипропиленовой трубы диаметром 50 мм с помощью эпоксидного клея крепят 4 полосы из текстолита шириной 8-10 мм, отступив от концов трубы по 70-100 мм. На них будет намотана обмотка. Для закрепления крайних витков обмотки в текстолите можно сделать пазы.
Наматывают 50-100 витков медной проволоки в эмалевой изоляции. Витки должны располагаться примерно через 0,3-0,6 мм на равном расстоянии. Точное количество витков зависит от диаметра используемого провода и его удельного сопротивления, а также выходных параметров инвертора.
При установке самодельного котла в жилом помещении рекомендуется выполнить тороидальную обмотку для снижения внешнего электромагнитного поля. Тороидальная обмотка состоит из одинакового количества встречно направленных витков, при этом электромагнитные потоки взаимно компенсируются и проходят только по внутреннему контуру.
Внутрь трубы с одного ее конца вставляют сетку из нержавейки и плотно набивают ее с другой стороны отрезками нержавеющей проволоки - она будет нагреваться под воздействием вихревых токов. Нержавейку рекомендуется использовать для того, чтобы со временем не произошло коррозионное разрушение проволоки, но теоретически подойдет любой токопроводящий металл, в том числе проволока-катанка. Второй конец трубы также закрывают сеткой.
На оба конца трубs напаивают полипропиленовые переходники на диаметр, используемый в системе отопления. На них устанавливают шаровые вентили, позволяющие перекрыть циркуляцию и снять теплообменник для ревизии.
Со стороны верхнего выходного переходника устанавливают аварийный клапан для сброса давления.
Обмазывают обмотку эпоксидным клеем для обеспечения качественной электроизоляции обмотки. Изготовление клея рекомендуется выполнять с небольшим отступлением от инструкции, добавив на 10-15% меньше отвердителя. Это сделает изоляцию менее хрупкой.
Крепят к выводам обмотки провода в изоляции с помощью обжимных клемм. Второй конец провода должен быть оснащен клеммами для подключения к инвертору. Диаметр проводов должен выдерживать максимальный выходной ток инвертора.
Устанавливают теплообменник в шкаф, закрепив его на кронштейны из термостойкого не проводящего ток материала. Можно использовать текстолит.
Подключают нагреватель к системе и заполняют ее водой.
В нижнюю часть шкафа ставят инвертор. Подключают к нему клеммы и включают его в сеть. Производят запуск котла и настройку режима.

Корпус шкафа из металла необходимо обязательно заземлить!

Из индукционной плитки

Индукционный котел можно сделать также на основе индукционной плитки. Для этого разбирают нагревательный элемент плитки и используют медный провод для намотки на сердечник, изготовленный указанным выше способом.

Блок управления плиткой используют для питания полученной обмотки, выставляя необходимую мощность на сенсорной панели управления.

Однако, этот способ имеет существенные недостатки:

Для успешной работы такого самодельного котла нужно рассчитать параметры индуктивности вновь собранной катушки. Они могут не совпасть с теми, на который рассчитана электроника плитки, в результате чего блок управления может выйти из строя. Для расчетов нужно обладать неплохими знаниями в области электротехники и уметь разбираться в схеме подключения;
Большинство моделей плит оснащено автоматическим отключением через 2-3 часа после начала работы конфорки. Это приведет к регулярному отключению котла;
Плитки индукционного типа обычно имеют мощность не более 2,5 кВт, поэтому пригодны только для переделки на котел малой мощности.

Ошибки в устройстве индукционного котла из плитки показаны в видеоролике:

Более простой вариант использования индукционной плитки , исключающий разборку устройства и монтаж новой схемы - установить на неё герметичный бак из нержавейки подходящего размера с входным и выходным штуцером и подключив его в качестве котла в систему отопления. С такой схемой подключения справиться практически каждый.

При наличии необходимых знаний и умения разбираться в схемах можно последовать примеру автора видеоролика и собрать функциональный индукционный котел из плитки, доработав его схему.

Нагреватель сухого типа

Принцип работы индукционного котла предполагает использование воды или другой жидкости не только в качестве теплоносителя, но и для охлаждения сердечника. Но нагрев вторичной обмотки, роль которой в этом устройстве играет труба с водой, произойдет и в том случае, если она будет состоять только из металла.
Степень нагрева в этом случае зависит от соотношения силы электромагнитного поля, создаваемого обмоткой, и массы металла сердечника. Произведя расчеты, можно создать сухой индукционный нагреватель своими руками из металлических труб и медной обмотки, как это показано в видео.

Использование индукционного котла обходится дешевле, чем обычного электрокотла с ТЭНами, и самодельная конструкция позволит значительно уменьшить затраты на его установку. Аналогично можно собрать водонагреватель проточного типа для установки на даче, подобрав устройство необходимой мощности.

Сегодня уже с трудом верится, что отопление может быть экономным. Мы либо платим за электричество и газ, либо сжигаем огромное количество природного сырья. Но есть конструкция, способная спасти наш кошелек – индукционный котел отопления, своими руками который сделать тоже окажется дешевле.

Сложно ли понять схему его работы?

Для работы такого котла электроэнергия все-таки понадобится, но счет уже не будет столь пугающим. Главное достоинство таких обогревателей в их устройстве. Они очень выгодно преобразуют электричество в тепло (рабочая среда забирает почти 97%). Это дает быстрый нагрев при минимальных затратах. Рабочей средой или теплоносителем для индукционного котла чаще всего выступает неочищенная вода, которая нагревается и разносится по системе отопления дома. Но для этой цели вполне подойдет масло или антифриз.

Система преобразования электроэнергии состоит из двух обмоток. Первая принимает ток из сети, создает вихревые потоки, которые становятся причиной электромагнитного поля. Оно направляется на внешнюю обмотку, которая по совместительству еще и корпус котла. Именно здесь и происходит нагревание теплоносителя, который идет по трубам.

Индукционный агрегат должен иметь патрубок для входа холодной воды и выхода горячей. Обычно снизу корпуса приваривается ввод, а сверху вывод. Носитель подается внутрь, обтекает корпус, нагревается за счет хорошей теплопроводности и уходит через верхнее отверстие в отопительную систему. Основная трудность при создании собственного котла – это правильно расположить внешнюю обмотку и сердечник, чтобы вихревые потоки и создаваемое поле эффективно разогревали котел. Для этого важно разобрать приведенную схему, доступную для понимания человека со средними знаниями физики.

Кроме выгодного преобразования электроэнергии такие котлы еще и реже ломаются, потому что нет индивидуального статичного нагревательного элемента. Не оседает и накипь на корпусе, потому что система обмоток постоянно находится в состоянии легкой вибрации. Работает индукционный котел негромко и вредных выбросов не производит. Также протечки такой системы маловероятны, потому что сварных швов минимальное количество, а то и вовсе нет. Главным минусом индукционного нагревателя будет его цена, поэтому появляется все больше самодельных схем, одну из них мы и рассмотрим. Также его нельзя располагать вблизи постоянного пребывания людей, потому что это источник ЭМИ, значит, потребуется отдельная комната в дальнем углу дома.

Собираем простейший индукционный котел

Самый незамысловатый нагреватель просто заменит часть трубы в системе отопления. Насколько реально собрать такой индукционный котел своими руками, оцените по этой инструкции.

Как собрать индукционный котел своими руками - пошаговая схема

Шаг 1: Выбираем преобразователь энергии

На входе электроэнергию будет встречать . Изготавливать его самостоятельно могут только очень продвинутые пользователи, так как мы назвали эту схему простейшей, предполагаем, что вы его просто приобретете в соответствующем магазине. Какой из предложенных там взять? Это зависит от мощности, которую вы ожидаете получить от будущего индукционного нагревателя. В среднем для небольшого дома подойдет высокочастотный сварочный инвертор на 15 А. Желательно наличие функции плавного изменения тока.

Шаг 2: Тело нагревателя

Сложного внутри нашего котла мастерить не будем, пустим воду через нагретую стальную проволоку. Для этого берем прокат с диаметром не менее 7 мм. Нарезаем кусочки по 5 см длиной. Количество определяется размером корпуса, куда мы их будем засыпать. Его мы сделаем из пластиковой трубы с толстыми стенками, на нее в дальнейшем будем наматывать индукционную катушку. Естественно, пластик должен быть термоустойчивым. Нежелательно, чтобы диаметр трубы превышал 50 мм. Длину ее мы узнаем после того, как намотаем катушку, поэтому возьмите с запасом.

Шаг 3: Индукционная катушка и подключение

Для создания катушки нужен медный провод, им равномерно обматывается наша пластиковая труба. Достаточно сделать 90–100 витков. Важно выдерживать между ними одинаковые отступы. Когда вы получили желаемый результат, отступите от крайних витков по 10 см и обрежьте трубу.

Шаг 4: Переходники

Теперь организуем подвод и выход теплоносителя. Для этого нужно прикрепить соответствующие переходники. С двух сторон трубы располагаем металлическую сетку, она предотвратит высыпание кусочков проволоки. Снизу крепим вводной переходник, через который вода будет поступать. Затем плотно и полностью засыпаем корпус проволокой и закрываем сверху выводным переходником. Вход и выход желательно снабдить шаровым вентилем на случай, если вы решите демонтировать котел, тогда воду из трубопровода сливать будет не нужно.

Шаг 5: Подключение

Концы катушки выводятся на инвертор, но пока подключать еще рано. Сначала полученный агрегат нужно врезать в систему отопления. Для этого отпиливаем в подходящем месте часть трубопровода такого размера, чтобы расположенный вместо него самодельный котел стал без зазоров. Через переходники фиксируем входное и выходное отверстие. Теперь-то можно катушку присоединить к инвертору переменного тока. Остается пустить воду в систему и включить в сеть наш котел.

Какие условия обязательны для безопасной работы котла?

Собрать индукционный котел самостоятельно оказалось не так сложно, но есть несколько обстоятельств, без которых корректной его работы мы не добьемся. Такой нагревательный агрегат не будет функционировать, если в вашей отопительной системе нет принудительной циркуляции теплоносителя . То есть, это должна быть закрытая сеть с насосом, который и будет гонять воду по контуру. Также у вас должна быть возможность заземлить инвертор, иначе пожарная безопасность окажется под вопросом. В сеть этот агрегат нужно включать через устройство защитного отключения (УЗО).

Крайне важно, чтобы в системе была вода. Без нее включать котел категорически запрещено. Ведь катушка намотана на пластиковую трубу, которая неспособна выдержать температуру раскаленной металлической проволоки. Поэтому корпус попросту расплавится, а дальнейшие последствия непредсказуемы.

К материалу самого , куда врезается котел, особых требований нет. Это может быть и пластик, и металл. Главное, чтобы это была жесткая конструкция, а не болтающиеся шланги. Расположение катушки из соображений пожарной безопасности должно находиться в 30 см от стен и 80 см от пола и потолка. Если поблизости должны быть еще какие-то приборы или мебель, то расстояние до них тоже желательно выдержать около 30 см.

Также не помешает на выходе из котла установить автоматический клапан с манометром, чтобы при необходимости он стравливал нарастающее давление, от которого может треснуть наш корпус. Это понадобится, если устройство принудительной циркуляции нужно будет отключить или насос просто внезапно сломается. Если эта идея вам нравится, тогда переходник на выходе из котла должен быть тройным (два входа для возможности отвода воды в разных направлениях, третий – для клапана). Корпус индукционного нагревателя можно обтянуть изолирующим материалом. Это снизит потери тепла и исключит возможность касания катушки по неосторожности, которая ударит током. Эту рекомендацию мы бы перевели в статус обязательного условия.