Делаем индукционные котлы отопления своими руками, учитывая опыт специалистов

Содержание:
1. Принцип работы индукционных котлов отопления
2. Преимущества индукционных котлов
3. Схема простого индукционного котла
4. Альтернативная схема индукционного котла
5. Как установить индукционный котел своими руками
В последнее время стоимость распространенных энергоносителей увеличивается. Повышение цен на газ и твердое топливо побудило многих домовладельцев искать альтернативные виды отопления, которые могли бы обходиться дешевле. Поиски приводят многих хозяев к индукционным генераторам тепла, которые на данный момент считаются одним из наиболее выгодных отопительных систем. Данные устройства хорошо отапливают здание, причем затраты на энергоносители сводятся к минимуму. К тому же, большим плюсом таких систем является простота их создания.

Принцип работы индукционных котлов отопления

Чтобы собрать индукционные котлы отопления своими руками, необходимо знать, по каким принципам они работают. Вообще, индукционные котлы отопления очень сильно напоминают устройства, в которые вмонтированы ТЭНы, то есть преобразуют электричество в тепловую энергию, которая и осуществляет обогрев здания. Но индукционная отопительная система нагревается гораздо быстрее за счет своих конструктивных особенностей. Кроме того, установка такой системы не требует перестройки уже существующего отопления, поэтому она подходит для установки как в загородных домах, так и в больших промышленных постройках.

Простейший индукционный тепловой генератор выглядит как трансформатор, имеющий две обмотки – первичную и вторичную. В контуре первичной обмотки электроэнергия преобразуется в вихревые токи, а созданное электромагнитное поле направляется к вторичной обмотке. Корпус является нагревательным элементом котла, который осуществляет передачу тепла энергоносителю. Сам корпус имеет внешний контур, сердечник с двойной стенкой и изолирующий слой.

Разное предназначение индукционных котлов обуславливает наличие конструкций, которые значительно отличаются друг от друга. Для обогрева промышленных зданий корпуса котлов выполняются в форме цилиндра, а бытовые котлы имеют тороидальную форму, где медный провод обмотан вокруг ферромагнитных труб. Такая конструкция значительно снижает вес устройства, уменьшает габариты и значительно повышает КПД. Индукционные отопительные котлы обеспечивают максимальную производительность за счет отсутствия потерь: теплоноситель получает около 98% производимой энергии.

Преимущества индукционных котлов

Индукционные системы отопления обладают рядом достоинств по сравнению с более привычными твердотопливными или газовыми отопительными системами.
Среди основных положительных качеств такой системы отопления можно выделить следующие:

двойной нагрев теплоносителя;
сокращение почти в два раза времени нагрева;
КПД, максимально приближенный к 100%;
отличные эксплуатационные показатели.

Схема простого индукционного котла

Для самостоятельной постройки индукционного отопительного котла не требуются какие-то особые знания и навыки. Необходимость в специализированном оборудовании тоже отсутствует. Но основные материалы и инструменты все же придется использовать.

Во-первых, для сборки котла требуется сварочный инвертор, который значительно упрощает выполнение работ с металлическими частями конструкции. Особенно важна сварка при сборке корпуса теплового генератора и присоединении контуров трубопровода.
Во-вторых, необходимо использовать подходящие материалы. Подходящим вариантом для изготовления нагревающейся части устройства является стальная проволока, нарезанная небольшими кусочками так, чтобы диаметр выбранного материала не должен превышать 7 мм, а длина – 5 см.

Корпус индукционного котла одновременно является базисом индукционной катушки и участком трубопровода, в котором находится энергоноситель. Для изготовления корпуса подойдет пластиковая труба с большой толщиной стенок, а ее внутренний диаметр не должен превышать 50 мм. Подключение к отопительной системе будет выполняться при помощи переходников, которые предназначены для подачи и отводки теплоносителя.

Первый переходник необходимо приварить к основанию корпуса. На дне пластиковой трубы должна находиться металлическая сетка, которая будет препятствовать контакту отрезков проволоки с корпусом. Разрезанная на 5-сантиметровые куски проволока засыпается в трубу, причем она должна заполнить все свободное пространство внутри трубы. Верхняя часть устройства заполняется точно так же.

Нагревательным элементом в таком тепловом генераторе служит индукционная катушка, изготовленная из эмалированного медного провода. На пластиковый корпус необходимо намотать 90 витков, при этом должно соблюдаться расстояние между ними. После сборки самодельного индуктора можно осуществлять его подключение к системе. Компактность и простота устройства позволяет подключать индукционные отопительные котлы на любом участке трубопровода. Для этого нужно осуществить врезку устройства в трубу, используя переходники. Питание на катушку обогревателя должно подаваться с высокочастотного инвертора.

Запускать такую систему без теплоносителя нельзя: пластиковый корпус, разогретый до большой температуры, просто расплавится. Для повышения безопасности конструкции стоит изолировать все открытые элементы катушки. Выбор материала в данном случае можно осуществлять произвольно, но он должен иметь подходящие показатели электро- и теплопроводности.

Стоимость такой системы крайне мала, а характеристики находятся на довольно высоком уровне. Единственный недостаток: самодельный индукционный котел отопления имеет довольно слабые эстетические качества, да и заводские конструкции не могут похвастать своими декоративными свойствами. Впрочем, на функциональность этот факт не оказывает никакого влияния, позволяя без проблем отапливать любое здание.

Альтернативная схема индукционного котла

Создание другого варианта индукционного котла потребует от сборщика наличия некоторых навыков. В этом случае работа будет выполняться при помощи профессионального сварочного аппарата, будет использоваться трехфазный инвертор и другие сложные приспособления, опыт работы с которыми очень важен.

Конструктивно усложненный индукционный котел отопления выполняется в виде двух труб, которые вварены друг в друга. Такая конструкция является одновременно и сердечником, в котором происходит образование электромагнитного поля, и нагревательным элементом всей системы. Медная обмотка наматывается прямо на корпус, что значительно повышает эффективность конструкции, не влияя на размеры и вес.
Подача и отвод энергоносителя осуществляется через патрубки, которые ввариваются непосредственно в индуктор. Энергия для нагрева теплоносителя вырабатывается при его контакте с обмоткой. Такое созданное индукционное отопление своими руками будет сложнее в производстве, но эффективность этой системы даст о себе знать, особенно в холодное время года.

Как установить индукционный котел своими руками

Индукционные отопительные котлы можно устанавливать только в те системы отопления, которые имеют замкнутый контур трубопровода, в котором осуществляется принудительная циркуляция энергоносителя. Естественная циркуляция неспособна обеспечить постоянное движение теплоносителя при работе с данными отопительными приборами. Такие котлы хорошо взаимодействуют с пластиковыми трубами, не причиняя им никакого ущерба.
Дистанция между индукционным котлом и любым другим предметом или стеной должна составлять не менее 30 см. Кроме того, от потолка и пола котел необходимо отдалить как минимум на 80 см. Выполнение этой задачи довольно трудоемко, но высокий КПД и хорошая функциональность такие нагревательных приборов стоят того. Не требуя регулярного обслуживания и особого ухода, индукционный котел может прослужить около 25 лет, и на протяжении всей своей жизни он будет обеспечивать качественный прогрев помещений во всем здании.

Индукционные котлы очень хорошо зарекомендовали себя в качестве основного отопительного прибора. Независимо от того, самодельное устройство установлено в здании или же заводского производства, его мощности полностью хватит на обогрев здания любой площади.

К тому же, индукционный котел может работать с переменным и постоянным током, то есть необходимость заранее настраивать прибор на работу с определенным видом электричества отсутствует. Нагревательные элементы таких устройств не подвергаются износу, что делает срок службы индукционных отопительных систем очень продолжительным. Конструкция устройств данного типа довольно проста, а устанавливать их можно в любом помещении.
Все индукционные отопители можно отнести ко второму классу по уровню пожарной безопасности. КПД таких систем почти достигает 100%, потому что потерь тепловой энергии нет. Индукционный котел может работать с любым видом теплоносителя, начиная с воды и заканчивая антифризом. Сборка индукционного котла своими руками обходится достаточно дешево, а при необходимости можно приобрести заводской вариант, который тоже не будет отличаться дороговизной.
Заключение
Самодельные индукционные котлы отопления – это очень выгодный и практичный способ прогреть любое здание. Индукционные котлы способны работать с любыми готовыми отопительными системами, обладают отличными характеристиками и достаточно надежны – и все это при крайне низкой стоимости. К тому же, такая система не требует лишних расходов при установке и в процессе эксплуатации, а обслуживание индукционных котлов сведено к минимуму.
Пример индукционного котла отопления на видео: