Как сделать индукционный котел своими руками: Как сделать индукционный котел своими руками: видео, схема и описание

Как сделать индукционный котел

Главная

Котлы, обогреватели

Как сделать индукционный котел

Индукционный электрический котел для дома многие умельцы считают интересной идеей. Индукционный котел обладает следующими достоинствами:

• Нагревательный элемент, который погружен в теплоноситель и непосредственно передает ему тепловую энергию, не перегорает вообще никогда.
• Электрическая обмотка (катушка) аппарата, если только работает в расчетном режиме, также условно вечная, на нее не воздействует агрессивная среда. В результате правильно сделанный индукционный котел сам по себе слишком долговечный.
• Нагреватель может соседствовать с любыми видами теплоносителя.
• Нагревательный элемент не участвует в электрохимических процессах, почти не притягивает ионов, не разлагает непосредственно теплоноситель, не загрязняется.
• КПД на уровне 95 – 98%.

Сделать индукционный котел своими руками не сложно, но только при наличии кое каких запчастей…

Принцип индукционного нагрева

• Если металлический сердечник поместить внутри катушки, по которой пропустить постоянный ток, то получим электромагнит. Сердечник начнет притягивать металлические предметы.
• Если по этой же катушке пропускать переменный ток промышленной частоты 50 Гц, то особо ничего не произойдет, — лишь появится соответствующий низкочастотный гул. Полярность магнита будет меняться 50 раз в секунду, поэтому притянуть он уже ничего не сможет. Но токи Фуко уже начнут понемногу разогревать сердечник.
• Если же это устройство подключить к генератору переменного тока высокой частоты, более чем 10000 Гц, то сердечник из любого металла начнет разогреваться. Вся электрическая мощность катушки будет преобразовываться в тепловую в сердечнике. Если отвод тепла от него будет небольшим, то он очень быстро перегреется и расплавится, при температурах свыше 1000 градусов.

Как используется в промышленности индукционный нагрев

На принципе индукционного нагрева в мастерских на производствах создаются плавильные приспособления для плавки металла электричеством. Никакой технической сложности в этом нет – немагнитную тугоплавкую чашу с расплавляемым токопроводящим металлом (сталью, медью, алюминием, серебром) помещают внутри катушки из толстой медной проволоки, по которой пропускают ток высокой частоты от генератора.  Получившаяся индукционная печь перегреет металл до нужной температуры, и он расплавится. Подобное устройство мощностью около 2,0 кВт создают в домашних условиях для плавления заготовок минимальных размеров…

Простейший индукционный котел своими руками

Собственно котел умельцы изготавливают очень просто. Нужно взять не магнитящуюся трубу из пластика, и в нее поместить металлический нагревающийся элемент. Вокруг трубы намотать катушку… Точный расчет параметров индукционного нагревателя слишком сложен. Посмотрим, что предлагают умельцы.

Берется полипропиленовая труба от 40 мм диаметром, наполняется несколькими металлическими стержнями. Поверх нее наклеиваются трубки для увеличения диаметра обмотки и лучшей токоизоляции… Наматывается токопроводящая проволока медная сечением около 2 мм кв в изоляции с шагом навивки около 0,5 см. В такой конструкции почти вся энергия от высокочастотного переменного тока будет разогревать металлические стержни.

• Через индукционный котел всегда должен двигаться теплоноситель. Если он остановится или если его не будет, то конструкция перегреется, расплавится. Температурная защита, отключающая подачу энергии в случае отсутствия теплоносителя (воздушная пробка), или в случае его перегрева, должна быть весьма надежной.

Это ключевой недостаток, почти перечеркивающий идею самостоятельного изготовления индукционного котла. Другая трудность заключается в сложности создания или приобретения высокочастотного электрического генератора.

Пример аматорства по теме «индукционный нагрев в быту» на видео…

 

Переменное напряжение высокой частоты

В бытовых условиях применяются индукционные плиты, в которых имеется электрический преобразователь, выдающий напряжение с частотой 10000 Гц. Дешевые китайские индукционные плиты потянут в цене на 70 – 80 у. е., а это уже не малая, неподходящая стоимость для создания на их основе индукционного нагревателя.

Можно использовать сварочный аргонной сварки с током высокой частоты, но этот аппарат еще дороже. Собрать же схему преобразователя со специальными трансформаторами под силу только опытному электронщику…

• Сложность преобразования 50 Гц в высокочастотное напряжение практически перечеркивает стремления домашних аматоров обзавестись индукционным котлом или плавильной печью, работающей по этому принципу.

Почему индукционные котлы отсутствуют

По сравнению с обычными котлами, в которых используются ТЭНы, индукционные оказываются и дороже и сложнее при сходных потребительских качествах и одинаковом КПД.

• В обычном электрическом котле замена перегоревшегго ТЭНа обойдется копейки, а пожара он устроить не может, так как тен (нагреватель) перегорает в первую очередь и разъединяет тем самым цепь.

Преобразователь напряжения индукционной печи рассчитан на 2,0 кВт мощности. Но этой мощности даже для резервного котла маловато. Более мощный преобразователь на 4,0 – 13,0 кВт обойдется куда дороже. А сам котел большой мощности окажется уже громоздким и требования по безопасности, насчет перегрева и воспламенения, окажутся еще серьезнее.

Таким образом, самодельное изделие, работающее по принципу индукционного нагрева в 2 – 2,5 кВт мощностью годится лишь для эксперимента, с помощью которого можно убедиться, что электромагнитной индукцией нагреть стержень и воду действительно можно…

Дополнительную информацию о индукционных котлах, которые можно приобрести готовыми, сделанными в мастерских, – смотрите видео

 

 

Предыдущая запись

Следующая запись

Индукционный котел отопления своими руками – сборка, установка + Видео

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.

Работа индукционного котла отопления

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.

Индукционный агрегат отопления

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 сварочный инвертор. 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.

Индукционная катушка для самодельного котла отопления

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.

Шаровой вентиль для самодельного индукционного котла

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).

Инвертор индукционного котла отопления

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 домашнего трубопровода, 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.

Подключение индукционного котла к жесткой конструкции трубопровода

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.

• Автор: Михаил Малофеев
• Распечатать

Оцените статью:

(0 голосов, среднее: 0 из 5)

Поделитесь с друзьями!

как построить самодельный агрегат

Люди избалованы цивилизацией и не представляют существования без ее благ. Несомненно, к ним относится отопление зданий. Системы отопления постоянно совершенствуются и становятся все более эффективными и удобными в использовании.

Но этого недостаточно. Согласитесь, совсем неплохо, чтобы отопительное оборудование было еще и экономичным. И это желание вполне осуществимо – можно сделать индукционный котел отопления своими руками. Он способен не только обеспечить необходимый уровень обогрева помещения, но и очень экономно расходовать энергоресурсы.

Причем такое снаряжение при желании соберет даже начинающий мастер. А как это сделать правильно и какие материалы потребуются для изготовления – эти вопросы мы подробно обсудим в нашей статье. Сначала рассмотрим устройство и принцип работы оборудования, а также преимущества его использования.

Содержание статьи:

• Устройство и принцип работы оборудования
  • Как работает индукционный котел?
  • Основные элементы отопительного оборудования
• Плюсы самостоятельной сборки нагревателя
• Инструкция по сборке индукционного котла
• Особенности вихревого индукционного котла
  • Отличительные особенности ВИН
  • Как собрать вихревой индукционный прибор?
• Необычная модель индукционного аппарата
• Выводы и полезное видео по теме

Устройство и принцип работы оборудования

Перед тем, как заняться самостоятельной сборкой индукционного котла, необходимо разобраться в его устройстве и принципе работы. И только разобравшись с этими моментами, можно приступать к изготовлению самоделок.

Как работает индукционный котел?

Чтобы понять, как работает индукционное оборудование, необходимо ознакомиться с принципом его действия. Поэтому вспомним школьный курс физики.

Когда электрический ток проходит через проводящий материал, он выделяет тепло. В этом случае количество полученного тепла будет прямо пропорционально напряжению и силе тока. Эта закономерность была открыта Джоулем и Ленцем, в честь которых назван физический закон.

Галерея изображений

Фото

Принцип работы индукционных нагревателей и котлов

Преимущества отсутствия прямого нагрева

Стандартные комплектующие индукционного котла проводник не только тогда, когда он напрямую подключен к источнику питания. Есть еще один метод, открытый в позапрошлом веке М. Фарадеем. Это бесконтактный метод, который не предполагает взаимодействия источника питания с проводником.

Суть его в том, что при изменении параметров магнитного поля, которое пересекает проводник, в нем возникает ЭДС или электродвижущая сила.

Это явление получило название электромагнитной индукции. Именно его используют в работе индукционного котла. Получается, что если есть ЭДС, то будет и электрический ток, соответственно будет нагрев проводника.

В этом случае он будет производиться бесконтактным способом, с использованием наведенных токов или как их еще называют токов Фуко.

Существует два способа получения электромагнитной индукции. В первом случае для получения индукции проводник вращают или перемещают внутри постоянного магнитного поля. Этот метод используется в электрогенераторах.

Еще один способ получения индукции — проводник остается неподвижным, при этом параметры магнитного поля, в котором он находится, а именно направление силовых линий и напряженности, постоянно меняются.

В основе действия любого индукционного котла лежит явление электромагнитной индукции

Было бы трудно это сделать, если бы не открытие Эрстеда. Он выяснил, что если намотать на катушку проволоку, то при подключении источника питания она превращается в электромагнит. С изменением направления и силы тока будет меняться и магнитное поле, которое создает это устройство.

Если внутрь поля поместить проводник, то в нем возникнет электрический ток, который сопровождается нагревом.

Именно по такому принципу устроен индукционный котел. Его конструкция очень проста. Включает в себя корпус, обязательно теплоизолированный и экранированный. Внутри него помещается труба. Лучше всего, если это будет сплав, но можно использовать и сталь.

Правда, в последнем случае немного пострадают эксплуатационные характеристики устройства. Труба установлена ​​в рукаве из диэлектрического материала.

Теплоноситель в котлах индукционного типа нагревается от расположенного внутри стального сердечника, нагреваемого вихревыми токами, возникающими в электромагнитном поле

Поверх лейнера наматывается медная шина по принципу катушки. Он подключен к источнику питания. Для подключения к системе отопления используются две трубы, по которым будет двигаться теплоноситель.

При подаче питания ток проходит через катушку и активирует переменное магнитное поле, которое, в свою очередь, вызывает вихревые токи внутри трубы. Они нагревают стенки детали, а частично и теплоноситель, который в ней находится.

Существуют варианты индукционного котла с несколькими параллельно установленными трубами малого диаметра. Их используют вместо одной большой трубы. Это дает выигрыш в скорости нагрева устройства.

В таком виде оборудование уже может работать, но нагрев будет слабым. Чтобы его усилить, нужно пропустить через катушку электрический ток высокой частоты. Поэтому оборудование необходимо дополнить инвертором и выпрямителем.

Переменный ток из сети имеет частоту 50 Гц, что недостаточно для эффективной работы индукционного котла. Поэтому она подается на выпрямитель, где преобразуется в постоянную.

Затем он поступает в инвертор, представляющий собой электронный модуль со схемой управления и двумя ключевыми транзисторами. Устройство преобразует постоянный ток в высокочастотный.

Правда, использование выпрямителя и инвертора увеличивает стоимость индукционного котла. Поэтому есть модели, которые работают без них. Они подключаются к обычной сети. Но такое оборудование имеет внушительные габариты, что позволяет повысить его эффективность. Приборы с инвертором более компактны.

Наведенные вихревые токи очень быстро нагревают теплообменник и жидкость внутри него

Основные элементы нагревательного оборудования

Любой котел индукционного типа состоит из нескольких конструктивных элементов:

• Дроссель. Основная часть устройства. Это своего рода трансформатор с двумя обмотками. Первичка намотана вокруг сердечника. При прохождении тока именно здесь возникает электромагнитное поле, образующее вихревые токи. Корпус котла выполняет роль вторичной обмотки. Он принимает на себя вихревые токи, прогревается и передает тепловую энергию теплоносителю.
• Нагревательный элемент. Это сердечник катушки. Для котла он выполняется в виде трубы достаточно большого диаметра или нескольких труб меньшего сечения, соединенных параллельно.
• Патрубки. Предназначен для ввода прибора в тепловую сеть. Один теплоноситель входит в устройство поочередно, а второй жидкий выходит из котла и поступает в контур отопления.
• Инвертор. Это устройство — — преобразует постоянный электрический ток в высокочастотный, который затем подается на индуктор.

Прежде чем приступить к самостоятельной сборке, следует тщательно продумать, из чего и как будут изготовлены основные элементы устройства. Некоторые из них придется сделать самому, а некоторые можно купить.

Например, можно использовать инвертор от сварочного аппарата. Хорошо, если он будет с возможностью регулировки мощности.

Инвертор преобразует постоянный ток в высокочастотный. Для изготовления самодельных устройств можно использовать стандартный инвертор для сварки

Мы перечислили основные элементы индукционного котла.

Плюсы самостоятельной сборки отопителя

Электрические котлы традиционно считаются неэкономичными. Учитывая, что стоимость электроэнергии постоянно растет, они обходятся своим владельцам «в копеечку». Рекомендуем посмотреть подробную информацию по отоплению от электрокотла в г.

Однако индукционные котлы хоть и работают от электричества, но достаточно экономичны.

Галерея изображений

Фото

Котлы индукционного типа — самое экономичное электрооборудование по энергопотреблению

Экономное энергопотребление не мешает индукционным котлам лидировать по рабочим параметрам

Благодаря простоте конструкции индукционные котлы редко выходят из строя, имеют исправно функционируют более 30 лет

Аккуратная форма и компактные размеры – важные аргументы в пользу индукционных котлов

Индукционное оборудование быстро нагревает теплоноситель для отопительных контуров

Однако длинный список достоинств индукционных котлов перевешивает солидный минус — цена оборудования, особенно ощутимая при необходимости установки нескольких технических узлов

Цена не страшна тем, кто решит сделать эффективный агрегат со своими своими руками комплектующие для сборки недорогие

Однако для успеха в реализации идеи стоит досконально разобраться с устройством индукционного агрегата и принципом его работы

Экономичный вариант электрокотла

Высокая производительность

Конструктивная простота

Компактные размеры агрегата

Высокая скорость нагрева теплоносителя

Стоимость как сплошной минус котла

Самодельный индукционный котел

3 Специфическое устройство

3 и принцип работы

Но это далеко не весь список их достоинств.

Решив установить такое устройство, вы можете получить:

• Быстрый нагрев охлаждающей жидкости. Это занимает в среднем 3-5 минут.
• КПД близок к 100%, так как почти вся электроэнергия преобразуется в тепло.
• Высокая температура нагрева жидкости в контуре отопления, не менее 35 °С.
• Отсутствие накипи на внутренних поверхностях аппарата, обусловленное вибрациями, возникающими при работе аппарата. Они предотвращают отложения.
• Долгий срок службы, так как отсутствуют движущиеся и трущиеся механизмы и детали. Соответственно, нет износа оборудования и порчи его компонентов.
• Нет необходимости отводить продукты сгорания и проводить частое техническое обслуживание.

Недостатков у индукционных котлов не так много. Прежде всего, это достаточно высокая стоимость оборудования. Кроме того, в процессе работы устройства издают небольшой вибрационный шум.

Еще одним недостатком является достаточно большая масса, что необходимо учитывать при монтаже устройства на стену.

Для получения максимального эффекта от использования индукционного котла, как самодельного, так и серийного, нужно соединить их в группу и использовать по очереди или все сразу

Инструкция по сборке индукционного котла

Индукционные нагревательные приборы можно приобрести в магазине, но их стоимость довольно высока. Поэтому многие домашние умельцы пытаются сделать его своими руками. Чтобы сделать самодельный индукционный котел, необходимо подготовить материалы и инструменты.

Для начала необходимо приобрести сварочный инвертор. Это может быть недорого, но желательно, чтобы устройство было оснащено регулятором тока.

Кроме того, следует обратить внимание на силу тока, с которым работает устройство. Стандартное значение для сварочных инверторов составляет 15А. Этого будет недостаточно. Нужно искать более мощный агрегат.

Кроме того, необходимо подготовить катанку или проволоку из нержавеющей стали диаметром около 7 мм. Его следует разрезать на фрагменты длиной 40-50 мм. Их поместят в электромагнитное поле, где они будут нагреваться.

Нагревательный элемент самодельного индукционного прибора изготавливается из медной проволоки, для намотки которой можно использовать любой подходящий цилиндрический предмет диаметром

Для изготовления корпуса котла берется пластиковая толстостенная труба. Диаметр детали может варьироваться, но, как показывает практика, оптимальным вариантом является внутренний диаметр 50 мм.

Переходники используются для подключения оборудования к системе отопления. Через один из них в котел будет поступать теплоноситель, а через другой – в систему будет подаваться горячая жидкость.

Фрагменты провода уложить в кожух. Чтобы они не выпадали, низ детали покрыт мелкоячеистой металлической или нейлоновой сеткой, которая надежно крепится к корпусу. После этого можно прокладывать провод внутрь корпуса.

Теперь верхняя часть детали покрыта такой же сеткой, что и нижняя, и крепится к стенкам детали. Переходники надеваются на торец. Получается заготовка, из которой будет изготовлена ​​индукционная катушка.

Для этого на него нужно намотать эмалированный медный провод. В среднем требуется 90 витков. Они должны располагаться ближе к центру детали. Выполнять их нужно очень аккуратно и ровно, чтобы у вас получилась качественная индукционная катушка.

Полученное устройство можно установить в систему отопления. Это делается следующим образом. Сначала из системы сливается охлаждающая жидкость.

После этого выбирается место, где будет установлен котел. Размечается труба на этом участке, после чего из нее вырезается фрагмент, равный длине отопительного прибора.

Затем на подготовленное место устанавливается самодельный индукционный котел. Катушка подключается к инвертору, на этом установку можно считать законченной. После этого система снова .

Медная проволока аккуратно намотана на пластиковую трубу с кусочками металлической проволоки внутри.

Только после этого можно протестировать новое устройство. В нем должна быть жидкость.

Если включить индукционный котел «всухую», пластиковый корпус расплавится от высокой температуры. Это приведет к частичному разрушению системы отопления, что недопустимо.

Еще одним важным моментом является грамотное устройство заземления отопительного прибора, без которого невозможна его безопасная эксплуатация.

Особенности вихревого индукционного котла

С принципом работы индукционного нагревательного устройства мы уже знакомы. Есть его разновидность: вихревой индукционный котел или ВИН, действующий несколько иначе.

Отличительные особенности ВИН

Как и индукционный аналог, работает от высокочастотного напряжения, поэтому обязательно комплектуется инвертором. Особенность устройства ВИН в том, что оно не имеет вторичной обмотки.

Его роль выполняют все металлические части устройства. Они обязательно изготавливаются из материалов, обладающих ферромагнитными свойствами. Таким образом, при протекании тока по первичной обмотке устройства электромагнитное поле резко возрастает.

Он, в свою очередь, генерирует ток, сила которого быстро увеличивается. Вихревые токи провоцируют перемагничивание, в результате чего все ферромагнитные поверхности очень быстро, практически мгновенно нагреваются.

Вихревые устройства достаточно компактны, но за счет использования металла имеют большой вес. Это дает дополнительное преимущество, так как в теплоотдаче принимают участие все массивные элементы корпуса. Таким образом, КПД агрегата приближается к 100%.

Эту особенность устройства необходимо учитывать, если решено самостоятельно изготовить котел ВИН. Он может быть только из металла, пластик использовать нельзя.

Основное отличие вихревого индукционного котла в том, что его корпус выполняет роль вторичной обмотки. Поэтому он всегда из металла

Как собрать вихревой индукционный прибор?

Как мы уже знаем, такой котел отличается от своего индукционного аналога, однако сделать его своими руками так же просто. Правда, теперь понадобятся навыки сварки, ведь собирать устройство следует только из металлических деталей.

Для работы вам потребуется:

• Два одинаковых отрезка металлической толстостенной трубы. Их диаметры должны быть разными, чтобы одну деталь можно было поместить в другую.
• Обмоточный (эмалированный) провод медный.
• Трехфазный инвертор, можно от сварочного аппарата, но максимально мощный.
• Кожух для теплоизоляции котла.

Теперь можно приступать к работе. Начинаем с изготовления корпуса будущего котла. Берем трубу большего диаметра и вставляем внутрь вторую часть. Их нужно вварить один в другой так, чтобы между стенками элементов оставалось определенное расстояние.

Полученная деталь в разрезе будет напоминать рулевое колесо. В качестве основания и крышки корпуса используется стальной лист толщиной не менее 5 мм.

В итоге получаем полый резервуар цилиндрической формы. Теперь нужно встроить в его стенки патрубки под трубу подачи холода и отвод горячей жидкости. Конфигурация патрубка и его диаметр зависят от труб системы отопления, дополнительно могут понадобиться переходники.

После этого можно начинать наматывать провод. Он аккуратно, под достаточным натяжением, намотан на корпус котла.

Принципиальная схема самодельного индукционного котла вихревого типа

Собственно нагревательным элементом будет служить намотанная проволока, поэтому корпус устройства желательно закрыть теплоизоляционным кожухом. Таким образом, удастся сохранить максимальное тепло и, соответственно, повысить КПД устройства и сделать его безопасным.

Теперь нужно врезать котел в систему отопления. Для этого сливается теплоноситель, отрезается необходимая длина отрезка трубы и на его место приваривается устройство.

Осталось только запитать ТЭН и не забыть подключить к нему инвертор. Устройство готово к использованию. Но перед проведением испытаний нужно заполнить магистраль охлаждающей жидкостью.

Не знаете какой теплоноситель выбрать для заполнения контура? Рекомендуем ознакомиться и рекомендации по выбору оптимального типа жидкости для контура отопления.

Только после закачки охлаждающей жидкости в систему проведите пробный пуск.

Сначала нужно запустить аппарат на минимальную мощность и внимательно следить за качеством сварных швов. Если все в порядке, увеличиваем мощность до максимума.

На нашем сайте есть еще одна инструкция по изготовлению индукционного прибора, который можно использовать для нагрева теплоносителя в системе отопления. Для ознакомления с процессом сборки индукционного нагревателя перейдите на .

Необычная модель индукционного котла

Эта модификация индукционного котла может показаться очень необычной, однако она имеет право на существование.

Более того, практика показывает, что такой прибор гораздо экономичнее стандартного бойлера с ТЭНом. На обогрев стандартной «трёшки» потребуется около 1,8-2,5 кВт в час, в то время как электрический котел потратит не менее 6 кВт.

При изготовлении самодельных индукционных котлов для сердечниковой обмотки используется только специальный обмоточный медный провод

Собственно котел представляет собой встроенный в систему отопления теплообменник, который нагревается индукционной электроплитой.

Важной частью конструкции является теплообменник; он должен быть компактным, надежным и максимально дешевым. Расчеты показывают, что для обогрева квартиры площадью около 50 кв. м будет достаточно устройства, работающего с 40 литрами теплоносителя.

То есть вам нужен плоский металлический бак, размеры которого варьируются в пределах 50х600х500 мм. Такую емкость вполне можно изготовить самостоятельно, сварив из профильной трубы 50х50.

Работа выполняется в следующей последовательности:

• Труба 50х50 разрезается на отрезки по 600 мм. Всего должно получиться 9-10 штук.
• Полученные отрезки сваривают друг с другом по принципу «стенка к стенке» так, чтобы получился непрерывный ряд труб.
• От трубы отрезают еще два куска так, чтобы их длина равнялась ширине получившейся заготовки.
• Из обоих полученных фрагментов вырезается одна стена.
• Деталь устанавливается отрезанной частью на сваренные между собой трубы так, чтобы получилась заготовка, напоминающая коллектор. Фрагмент приварен к теплообменнику.
• Аналогично устанавливается вторая секция трубы с противоположной стороны.
• Трубы ввариваются в диагонально противоположные секции теплообменника для подключения к системе отопления.
• Конструкция тщательно обваривается, потому что она должна быть полностью герметичной.

Теплообменник готов, его можно установить на место и разместить под ним источник тепла. Практика показывает, что лучше всего такую ​​систему устанавливать в ванной, выполнив вертикальный монтаж.

Обычная индукционная плита может стать источником тепла для отопления квартиры

Теплообменник вварен в систему отопления, а плитка расположена между ним и стеной.

Домашние мастера утверждают, что если к такому устройству подключить инвертор, его энергопотребление значительно снизится.

Вам после прочтения инструкции изготовление самодельных котлов кажется сложным и опасным? Сомневаетесь, что самоделки будут экономнее расходовать электроэнергию на подогрев теплоносителя в системе отопления? В этом случае лучшим решением будет покупка готового отопительного агрегата.

На нашем сайте есть полезные материалы для выбора лучшего электрокотла и рейтинг самых популярных моделей среди покупателей. Также рекомендуем ознакомиться с особенностями расчета энергопотребления котла и других вариантов электроотопления в доме:

Выводы и полезное видео по теме

Как собрать котел индукционного типа самостоятельно:

Как индукция. Индукционный котел – самый экономичный и эффективный из всех отопительных приборов, работающих от электричества. Существует множество модификаций самодельных индукционных приборов, можно выбрать любую, наиболее подходящую для условий эксплуатации.

Чтобы купить такое устройство в магазине придется потратить значительную сумму, поэтому домашние умельцы научились делать их самостоятельно .

Используете ли вы самодельный индукционный котел в качестве нагревателя? Поделитесь своими фото самоделки и рекомендациями по сборке в разделе комментариев.

А может вы только собираетесь заняться изготовлением котла и у вас остались нерешенные вопросы после прочтения нашей статьи? Не стесняйтесь спрашивать их — мы постараемся вам помочь.

Индукционный нагреватель своими руками из сварочного инвертора

Индукционные нагревательные котлы – устройства, обладающие очень высоким КПД. Они позволяют значительно снизить затраты на электроэнергию по сравнению с традиционными приборами, оснащенными нагревательными элементами.

Модели промышленного производства стоят недешево. Однако сделать индукционный нагреватель своими руками сможет любой домашний мастер, владеющий простым набором инструментов. В помощь ему предлагаем подробное описание принципа работы и сборки эффективного обогревателя.

Содержание статьи:

• Принцип работы индукционного нагревателя
• Преимущества и недостатки устройства
• Самодельные ступеньки
• Несколько слов о безопасности
• Выводы и полезное видео по теме

6 Принцип работы индукционного нагревателя

Индукционный нагрев невозможен без использования трех основных элементов:

• индуктор;
• генератор;
• нагревательный элемент.

Индуктор представляет собой катушку, обычно изготовленную из медной проволоки, с ее помощью создают магнитное поле. Генератор используется для получения высокочастотного потока из стандартного потока бытовой электросети частотой 50 Гц.

В качестве нагревательного элемента используется металлический предмет, способный поглощать тепловую энергию под действием магнитного поля. Если правильно соединить эти элементы, можно получить высокопроизводительное устройство, которое отлично подойдет для нагрева жидкого теплоносителя и .

Фотогалерея

Фото

Вне зависимости от сложности конструкции, габаритов и решаемых задач, его основными узлами являются индуктор, вихретоковый генератор и нагревательный элемент

Несомненным преимуществом индукционных нагревателей является быстрый нагрев со значительно меньшими энергозатратами по сравнению с другими нагревательными приборами

Весомым минусом индукционных нагревателей признают обязательную потребность в источнике энергии. Без электричества устройство совершенно бесполезно

Если установить самодельный индукционный нагреватель на металлическую трубу отопления, то он будет не только эффективно нагревать теплоноситель, но и стимулировать движение нагретой жидкости по контуру

Для того, чтобы инвертор нормально работал в схема с индукционной катушкой, она подключена через термостат. К выходам подключаются выпрямительные диоды, иначе система будет работать как электромагнит, а не как индукционный нагреватель

Простейшим генератором индукционного тока для самодельного нагревателя будет инвертор, обычно применяемый при электросварке

Индукционная катушка, генерирующая вихревые токи, подключается к полюсам инвертора, при включении в сеть сразу начинает вырабатываться тепловая энергия

Принцип индукции используется не только при приготовлении теплоносителя и подогрев санитарной воды для гигиенических целей. Используется при плавке металлов.

Сборка простейшего индукционного нагревателя

Быстрый вихретоковый нагрев

Обязательный доступ к источнику энергии

Металлический трубчатый нагрев

Модернизация обычного инвертора

Использование инвертора в качестве генератора

Места подключения индукционных катушек

Применение индукции при плавке металлов

Использование генератора электрического тока с необходимыми характеристиками подается на индуктор, т. е. на медную катушку. При прохождении через него поток заряженных частиц образует магнитное поле.

Принцип действия индукционных нагревателей основан на возникновении внутри проводников электрических токов, возникающих под действием магнитных полей

Особенность поля в том, что оно обладает способностью изменять направление электромагнитных волн на высоких частотах. Если в это поле поместить любой металлический предмет, то он начнет нагреваться без непосредственного контакта с индуктором под действием создаваемых вихревых токов.

Электрический ток высокой частоты, поступающий от инвертора на индукционную катушку, создает магнитное поле с постоянно меняющимся вектором магнитных волн. Металл, помещенный в это поле, быстро нагревается

Отсутствие контакта позволяет сделать потери энергии при переходе с одного типа на другой незначительными, чем и объясняется повышенный КПД индукционных котлов.

Для нагрева воды для отопительного контура достаточно обеспечить ее контакт с металлическим нагревателем. Часто в качестве нагревательного элемента используется металлическая труба, через которую просто пропускают струю воды. Вода одновременно охлаждает нагреватель, что значительно увеличивает срок его службы.

Электромагнит индукционного устройства получают путем намотки провода на сердечник из ферромагнетика. Образовавшаяся индукционная катушка нагревается и передает тепло нагретому телу или находящемуся рядом теплоносителю через теплообменник

Достоинства и недостатки прибора

«Плюсов» вихревого индукционного нагревателя великое множество. Это простая схема для самостоятельного изготовления, повышенная надежность, высокий КПД, относительно небольшие энергозатраты, длительный срок службы, малая вероятность поломок и т. д.

Производительность устройства может быть значительной, агрегаты данного типа успешно применяются в металлургической промышленность. По скорости нагрева теплоносителя устройства этого типа уверенно конкурируют с традиционными электрическими котлами, температура воды в системе быстро достигает необходимого уровня.

Во время работы индукционного котла нагреватель слегка вибрирует. Эта вибрация стряхивает известняковый осадок и другие возможные загрязнения со стенок металлической трубы; поэтому такое устройство редко нуждается в очистке. Разумеется, система отопления должна быть защищена от этих загрязнений с помощью механического фильтра.

Индукционная катушка нагревает металл (трубу или отрезки проволоки), помещенный внутри нее, с помощью вихревых токов высокой частоты, контакт не обязателен

Постоянный контакт с водой сводит к минимуму вероятность перегорания ТЭНа, что является довольно распространенной проблемой для традиционных котлов с ТЭНами. Несмотря на вибрацию, котел работает очень тихо; дополнительная звукоизоляция в месте установки не нужна.

Еще индукционные котлы хороши тем, что они почти никогда не протекают, если только правильно сделан монтаж системы. Это очень ценное качество для , так как исключает или значительно снижает вероятность возникновения опасных ситуаций.

Отсутствие протечек обусловлено бесконтактным способом передачи тепловой энергии нагревателю. Используя описанную выше технологию, теплоноситель можно нагреть практически до парообразного состояния.

Обеспечивает достаточную тепловую конвекцию для стимулирования эффективного движения теплоносителя по трубам. В большинстве случаев систему отопления не обязательно оснащать циркуляционным насосом, хотя все зависит от особенностей и схемы конкретной системы отопления.

Иногда необходимо. Установка устройства относительно проста. Хотя для этого потребуются некоторые навыки монтажа электроприборов и труб отопления. Но у этого удобного и надежного устройства есть ряд недостатков, с которыми также следует считаться.

Например, котел прогревает не только теплоноситель, но и все окружающее его рабочее пространство. Для такого агрегата необходимо выделить отдельное помещение и убрать из него все посторонние предметы. Для человека длительное пребывание в непосредственной близости от работающего котла также может быть небезопасным.

Для работы индукционных нагревателей требуется электрический ток. Как самодельное, так и заводское оборудование подключается к бытовой сети переменного тока

Для работы устройства требуется электричество. В районах, где нет свободного доступа к этому благу цивилизации, индукционный котел будет бесполезен. А там, где наблюдаются частые перебои с электричеством, будет демонстрировать низкий КПД. При неосторожном обращении с устройством может произойти взрыв.

Если охлаждающая жидкость перегреется, она превратится в пар. В результате резко возрастет давление в системе, которое трубы просто не выдержат и порвутся. Поэтому для нормальной работы системы прибор должен быть оборудован как минимум манометром, а еще лучше — устройством аварийного отключения, терморегулятором и т. д.

Все это может значительно увеличить стоимость самодельного индукционного котла. Хотя устройство считается почти бесшумным, это не всегда так. Некоторые модели по разным причинам могут по-прежнему издавать некоторый шум. Для устройства, изготовленного самостоятельно, вероятность такого исхода возрастает.

В конструкции как заводских, так и самодельных индукционных нагревателей практически отсутствуют быстроизнашивающиеся детали. Долго служат и работают без нареканий

Самодельные ступеньки

Самому сделать такое устройство не так уж и сложно. Для этого вам понадобится:

1. Изготовить нагревательный элемент.
2. Изготовьте катушку индуктивности из медной проволоки.
3. Возьмем готовый генератор.
4. Подключить нагреватель со змеевиком к системе отопления.
5. Подсоедините катушку к генератору.
6. Подключите питание к системе.
7. Выполните пробный запуск для проверки работы агрегата.

В промышленных моделях в качестве нагревателя используется металлическая труба с толстыми стенками, но обеспечить самодельному устройству достаточную мощность для обогрева такого элемента очень сложно и не имеет особого смысла. Индукционная катушка может нагревать любой металл, поэтому нагреватель можно модифицировать.

Промышленные модели индукционных котлов оснащены нагревательным элементом из толстой металлической трубы. В домашних условиях скопировать такой агрегат затруднительно

В качестве корпуса для индукционного нагревателя от сварочного инвертора используется кусок пластиковой трубы. Он должен быть немного больше в диаметре, чем трубы отопления. Длина трубы для обогревателя может составлять примерно один метр, внутренний диаметр может варьироваться в пределах 50-80 мм.

Для подключения нагревателя к системе установите переходники в нижнюю и верхнюю части корпуса. Нижнюю часть трубы необходимо закрыть решеткой, затем внутрь корпуса помещается наполнитель, состоящий из мелких частиц металла. Получить наполнитель можно, например, из проволоки, прутка, узкой металлической трубы и т. д.

Длина сегментов может варьироваться произвольно. Чаще всего для этого используют стальную проволоку диаметром 6-8 мм, которую просто нарезают на мелкие кусочки. Некоторые мастера рекомендуют нарезать его на длинные прутья примерно по 90 см, т. е. почти по длине каменки.

Для кожуха ТЭНа индукционного котла, который мы изготовили сами, вам понадобится широкая, диаметром около 50 мм, пластиковая труба

Чем выше магнитное сопротивление стали, из которой изготовлена ​​проволока, тем лучше будет нагреваться. В зависимости от размеров этих кусков подбирается и защитная сетка, которая крепится на дне корпуса. Наполнитель засыпается или укладывается в трубу до самого верха. После этого верхняя часть также накрывается сеткой.

Схема позволяет получить представление о том, как подключить индукционную катушку к нагревателю котла и к сварочному аппарату

Таким образом, самодельный нагреватель для индукционного котла выглядит как толстая пластиковая труба, набитая куски металла и закрытые с двух сторон сеткой. Сверху и снизу у обогревателя есть переходники для подключения к отопительному контуру. Полимерная труба для обогревателя должна иметь достаточно толстые стенки.

Кроме того, любой пластик для этих целей не подходит, материал должен переносить воздействие достаточно сильного нагрева и при этом не выделять в атмосферу или теплоноситель никаких вредных веществ. Теперь следует сделать индукционную сетку. Для этого возьмите медный провод и намотайте его прямо на корпус нагревателя.

В некоторых моделях самодельных индукционных нагревателей вместо пластиковой трубы используется узкая медная трубка. Это не лучший вариант, так как свернуть такой элемент в спираль будет непросто

Чем больше витков проволоки, тем лучше. Считается, что индукционная катушка должна иметь не менее 90 витков. Индуктор наматывается на трубу очень плотно, между витками не должно быть зазора.

Для обмотки подходит медный изолированный провод 1-1,5 мм. Более толстый кабель здесь не нужен, так как он также усложнит работу по намотке, будет сложнее расположить витки вплотную.

Данная схема поможет правильно подключить катушку индуктора к инверторному сварочному аппарату, при неправильном выполнении катушка превратится в электромагнит (+)

Наличие зазоров может привести к шуму из-за вибрации, которая сопровождает работы такого агрегата. Со временем такая ситуация может привести к разрушению изоляции, что вызовет межвитковое замыкание.

Сверху и снизу, помимо переходников, должны быть установлены запорные краны. Они нужны для обеспечения возможности при необходимости перекрыть воду в контуре отопления.

При установке отопителя следует помнить, что его нижний конец должен быть направлен на обратный патрубок, предназначенный для сбора остывшего теплоносителя в . Самый простой способ получить генератор переменного поля – это взять инвертор от сварочного аппарата.

Контакты индукционной катушки подключаются к полюсам инвертора. Как только к агрегату будет подключено питание и он включен в сеть, самодельный индукционный котел начнет работать.

Для изготовления такого устройства подойдёт даже недорогой сварочный аппарат, например, модель китайского производства, позволяющая регулировать силу тока, начиная с уровня 10 А. Рядом должен быть установлен датчик терморегулятора адаптер на корме. Через этот термостат подключается сварочный инвертор.

На выходах необходимо установить выпрямительные диоды. Для этого придется вскрыть корпус сварочного аппарата и припаять к выходу провода, затем присоединить их к диодам. Если подключить без диодов напрямую, то на обмотку будет поступать ток выпрямленного напряжения, и катушка будет работать как электромагнит, а не как индуктор.

Для создания индукционной спирали рекомендуется использовать медный провод сечением 1,5 мм в надежной изолирующей оболочке, необходимо сделать около 90 витков

Некоторые современные сварочные аппараты имеют сенсорный датчик, который включается при электрод касается рабочей поверхности. Этот момент необходимо учитывать, чтобы датчик либо срабатывал в нужный момент, либо не влиял на работу самодельного котла.

Если у неопытного мастера возникли проблемы с переделкой сварочного аппарата, ему лучше обратиться за консультацией к профессионалу.

Для изготовления индукционного котла своими руками можно взять любой сварочный аппарат с подходящими характеристиками. При необходимости аппарат можно использовать повторно для сварки

Если все сделано правильно, то сварочный аппарат в дальнейшем можно использовать по назначению. Нужно будет отпаять проводники с диодами и собрать заново. Под действием переменного тока высокой частоты индукционная катушка создаст магнитное поле.

Металл внутри полимерного корпуса начнет нагреваться и передавать тепло воде, которая циркулирует по контуру отопления. Устройству потребуется всего несколько минут, чтобы прогреть теплоноситель.

Место для индукционного нагревателя должно быть выбрано правильно. Агрегат должен располагаться на 800 мм ниже потолка, а от стен и мебели его должно отделять не менее 300 мм.

Несколько слов о безопасности

Самодельные индукционные котлы обычно не оснащены системами управления и защиты, что делает их небезопасными. Поэтому перед включением агрегата необходимо убедиться, что полость корпуса заполнена жидким теплоносителем.

Если полимерный корпус ТЭНа подвергать постоянному нагреву без промывки теплоносителем, то он просто расплавится, иногда это приводит не только к деформации ТЭНа, но и к его полному выходу из строя.

Установки этого типа часто используются для накаливания и плавки металлов. Высокие температуры от индукционного нагревателя требуют внимательного отношения к технике безопасности.

Выпадение горячего металлического наполнителя из расплавленного тела также может быть опасным. В этом случае вам придется практически полностью демонтировать устройство и изготовить для него новый нагревательный элемент.

Подключение к источнику питания должно осуществляться отдельным от щитка кабелем. Разумеется, необходимо тщательно заклеить все контакты изоляцией. Инвертор сварочного аппарата также необходимо заземлить, это важный момент для безопасности.

В этом случае нужен кабель сечением не менее четырех миллиметров. Некоторые специалисты рекомендуют отдать предпочтение шестимиллиметровому кабелю. Для предотвращения перегрева самодельного индукционного нагревателя из-за отсутствия воды в системе рекомендуется установить на входе нагревателя клапан избыточного давления.

Индукционный нагревательный прибор занимает относительно немного места, но его необходимо размещать на определенном расстоянии от потолка, стен, мебели и т. д.

Самодельный прибор такого типа, не оснащенный специальными средствами защиты, является потенциально опасным объектом, требующим постоянного наблюдения. Поэтому стоит потратить немного больше денег, но приобрести необходимые устройства.

При этом не помешает оценить затраты, возможно покупка готового индукционного котла обойдется ненамного дороже. Промышленные устройства обычно оснащены всей необходимой защитой.

Особенности и пошаговая технология изготовления еще одного варианта самодельного индукционного котла для системы отопления.

Выводы и полезное видео по теме

Ролик №1. Обзор принципов индукционного нагрева:

Ролик №2. Интересный вариант изготовления индукционного нагревателя: