Саморобний індукційний казан з нуля. Надійний та високопродуктивний прилад. Індукційний опалювальний котел своїми руками: особливості, схема. Як зробити індукційне опалення приватного будинку своїми руками

У сучасних системах водяного опалення використовують котли різного типу. Якщо розглядати електричні водяні котли, то вони за способом розігріву теплоносія поділяються на три основні категорії:

Електричні водяні казани в системі опалення

Класифікація

1. ТЕНові. У таких котлах вода або інша рідина розігрівається за допомогою ТЕНів – спеціальних нагрівальних елементів.
2. Електродні. Розігрів теплоносія відбувається за допомогою електродів. Так як вода є провідником електрики, то в камері котла між двома електродами створюється електричний потенціал і внаслідок цього відбувається нагрівання води.
3. індукційні. Конструкція цього котла для опалення приватного будинку нагадує трансформатор, в якому роль нагрівача виконує металевий осердя, який знаходиться в магнітному полі. Це відносно новий тип електрокотлів, який з кожним днем ​​набувають все більшої популярності.

Індукційний котел промислового виробництва

Переваги

Кожен тип електричних котлів має свої переваги та недоліки. Якщо розглядати індукційні котли, то тут можна виділити такі переваги:

1. Вода в таких котлах нагрівається набагато швидше, ніж інші котли. Це з тим, що витрачається час на розігрів самих ТЕНів чи електродів.
2. У таких котлів ККД майже як у трансформатора: більше, ніж у котлів іншого типу у багато разів. Причому воно не змінюється протягом усього терміну служби виробу.
3. При роботі нагрівача відбувається невелика вібрація, тому в таких котлах утворюється менше накипу.
4. Термін служби такого приладу заводського виготовлення приблизно 20-30 років, оскільки має дуже мало деталей, які можуть зламатися.

Недоліки

З недоліків цього пристрою можна виділити два: вартість - такі пристрої на сьогоднішній день коштують досить дорого, але можна припустити, що надалі ціна падатиме. Причому хороший домашній майстер зможе виготовити такий пристрій самостійно, зменшивши вартість готового виробу в рази, біля такого котла утворюється магнітне поле, вплив цього поля на людину до кінця не вивчений, тому не рекомендується встановлювати його в житлових приміщеннях.

Розглянувши всі добрі та погані сторони роботи такого типу котлів, можна приймати рішення про встановлення такого пристрою в систему опалення приватного будинку. Якщо голова на місці, а зайві гроші на покупку не хочеться витрачати, то можна виготовити його самостійно.

Виготовлення своїми руками

Перед тим як виготовити такий пристрій, треба, перш за все, розібратися, як воно працює. Фактично, індукційні печі існують давно і донедавна використовувалися у виробництві для плавки металів у магнітному полі. Ця піч працює на кшталт трансформатора: до первинної обмотки підводиться струм великої частоти, близько 1 МГц. Друга - короткозамкнута, роль сердечника тут виконує шматок металу, що розплавляється. Тобто якщо в магнітне поле потрапляє діелектрик, наприклад, пластмаса, воно ніяк на неї не впливає, метал відразу розплавиться. Цим такі печі і від ТЕНових, у яких плавиться все.

Принцип роботи такого казана представлений на малюнку нижче. Стрілками показано рух магнітних полів усередині та зовні обмотки.

Принцип роботи індукційного казана

При виготовленні індукційного котла можна піти двома шляхами: сердечником служить шматок трубопроводу, в середині якого знаходиться металевий сердечник з відрізків дроту. Навколо трубопроводу намотана радіальна або тороїдальна обмотка, через яку пропускають змінний струм великої частоти, котел є ємністю для води, яку розігріває індукційна плитка промислового виготовлення.

Для виготовлення пристрою першого типу потрібно взяти відрізок труби діаметром 50 мм, в якому з одного боку припаюють перехідник, а всередині закривають прохід вирізаним попередньо кружком з металевої сітки. Потім із металевого дроту діаметром 5-8 мм нарізають шматки довжиною 7 см. Ці відрізки закладають у трубу і закривають сіткою, щоб вони не потрапили в систему опалення. З іншого боку, до трубопроводу припаюють перехідник для врізання котла в систему опалення. На цю трубу намотують 90 витків мідного дроту діаметром 15-17 мм. При цьому необхідно стежити, щоб витки розташовувалися рівно і якомога щільніше один до одного.

Для намотування потрібно брати новий дріт, оскільки зі старим дротом виріб може прослужити недовго.

На малюнку зображено варіант такого казана.

Котел із пластмасової труби

Для живлення котла можна використовувати індукційну плитку або зварювальний інвертор. При використанні плитки обмотку приєднують замість вихідної котушки пристрою. Зварювальний інвертор краще використовувати з плавним регулюванням струму. Якщо використовується зварювальний інвертор, вихідний струм підбирається досвідченим шляхом, щоб обмотка не перегрівалася, і при цьому котел добре працював.

Підключати котел такого типу можна тільки за наявності води в системі, оскільки без теплоносія такий котел просто-напросто розплавиться.

Для виготовлення котла іншого типу, передусім необхідно придбати індукційну плитку необхідної потужності. Після цього можна розпочинати виготовлення бака для котла. Бак робиться розміром 600 500 50 мм. Для цього береться квадратна труба шириною 5см. З неї відрізається 12 шматків завдовжки 500 мм. 10 шматків зварюється між собою стінками, щоб вийшла гребінка розмірами 500×500×50 мм. У двох шматках, що залишилися, вирізається по одній стінці і приварюється їх вирізаною стороною до виходів труб гребінки. Після цього заварюється чотири квадратики 5×5 см і бак готовий. З обох боків по діагоналі приварюють вхідний та вихідний патрубки. До задньої стінки ємності, що вийшла, можна прикрутити плитку таким чином, щоб панель управління виступала з-за бака.

Перед приєднанням плитки та під'єднанням котла до системи опалення потрібно перевірити зварену конструкцію на герметичність. Для цього один вихід потрібно приглушити, а в інший – подати воду під натиском. Якщо при тиску в 5 атмосфер немає протікання, значить можна працювати далі, якщо є – потрібно перетравлювати.

На малюнку нижче показано один з варіантів такого котла, де на передньому плані видно зварювальну конструкцію, через яку виглядає панель управління індукційної печі.

Котел з індукційною піччю

При експлуатації таких пристроїв, як індукційний котел, необхідно знати наступне:

1. Такі котли слід використовувати в системах водяного опалення з примусовою циркуляцією, оскільки в котлі повинна постійно циркулювати вода.
2. Котел краще встановлювати в нежитлових приміщеннях, оскільки навколо нього утворюється магнітне поле, яке може негативно впливати на організм людини.
3. У системі опалення повинен бути скидний клапан, тому що якщо з ладу вийде насос, то сердечник на котлі просто розірве.
4. Відстань від підлоги та стелі будинку до котла має бути не менше 80см, а від ближніх – 30см.
5. Зварювальний інвертор повинен бути заземлений, щоб уникнути ураження електричним струмом.
6. У системі підключення інвертора має бути ПЗВ, яке запобігатиме нещасним випадкам при роботі з котлом.

Не встановлюйте котел у житловому приміщенні, оскільки він є небезпечним пристроєм для людини, оскільки випромінює шкідливе магнітне поле, а також є електро- та вибухонебезпечним пристроєм.

Індукційний котел у системі опалення будинкуВідео

Котел опалення Відео

Про особливості монтажу та експлуатації індукційного опалювального котла можна дізнатися з відео нижче.

Насамкінець можна сказати, що котли такого типу поки що є інновацією в опалювальних системах, але вже досить добре зарекомендували себе на ринку опалювального обладнання. За ефективністю роботи вони поступаються хіба що інфрачервоним обігрівачам. Однак на відміну від інфрачервоних обігрівачів, індукційні котли можна виготовити самостійно, що робить їх доступнішими для широкого кола споживачів. Причому, якщо стоїть вибір між ТЕНовими та індукційними, то, швидше за все, треба зробити вибір на користь останніх, зважаючи на їхні явні переваги. За надійністю, енергоефективністю, економічності вони не поступаються жодному ТЕНовому котлу.

Вконтакте

У цій рубриці ми постараємося роз'яснити конструкцію котла на схемі індукції, складність його складання своїми руками, чи з'являються відчутні переваги, застосовуючи індукційну схему нагріву і на скільки вона вигідніша за ТЕНи.

Поняття електромагнітна індукція, яку відкрив ще в 1831 Майкл Фарадей, полягає в розташованому в магнітному полі провіднику створюється електричний струм.

Кожен сучасний трансформатор працює за цим принципом.

При намотуванні на феромагнітний сердечник двох ізольованих обмоток і подачі на одну, наприклад, 220, друга починає володіти напругою, яке стосується даних 220 В такою ж мірою, як величина витків вторинної обмотки стосується величини витків первинно.

Трансформаторні обмотки дозволяють знімати необхідну кількість напруги та застосовувати її у роботі електроніки або електричного мотора. А якщо не приєднаний ні до чого феромагнетик укласти в обмотку, яка генерує струми вихорів?

Зрозуміло, що ЕРС, що утворюється, повністю перетворитися на кінетичну енергію переміщення його молекул, або ж - на нагрівання.

Зауваження: саме за таким принципом на сталеливарних підприємствах працюють плавильні печі та кухонні плити.

Ну а якщо у водяному потоці, що розподіляється по замкнутому контуру, розмістити феромагнітний сердечник? Зрозуміло, що він почне охолоджуватися водою, яка сама потім нагріватиметься.

Маючи цю інформацію, можна виготовити індукційний опалювальний котел своїми руками.

Але спочатку необхідно розібратися з технічними питаннями:

• знайти відповідний осердя з матеріалу, який не піддається корозії;
• зробити його ізоляцію від котушки, при цьому непроникність споруди має бути забезпечена;
• убезпечити котушку від перегріву при її взаємодії з великими струмами.

Індукційна конструкція є вкрай довговічною та відмовостійкою, з наступних причин:

У котлі відсутні рухомі елементи, а це означає, що цілком виключено зношування механічної його частини.

Вапнування частин нагрівання, які є головною проблемою ТЕНів, не є небезпечним. Згодом накип вапна призводить до теплоізоляції трубчастих нагрівачів і згодом і їх перегріву.

Цікавий факт: під час збудження в осерді індуктора вихрових струмів він вкрай мало помітно вібрує. Ця функція дозволяє поверхні самоочищення.

Як правило, цінники котлів з індукційною схемою заводського виробництва досягають більш високих значень, ніж у ТЕНових аналогів, і за 4-кіловатної потужності апаратури починається з 20-25 тис. рублів.

Розберемо показники декількох конструкцій, що є на російському ринку:

Обгрунтуванням найбільшої ціни у продавців та виробників є такі аргументи:

• Довговічність ТЕНових котлів значно менша від індукційних аналогів.
• Індукційні котли здатні заощаджувати до 50% електроенергії, а це означає швидку окупність витрат.

Нижче наведено графік витрати електроенергії за 7 місяців періоду опалення. При застосуванні котлів різного складання дана таблиця пропонує провести порівняння витрат. Не треба поспішати їй вірити.

За словами сера Ісаака Ньютона, енергія нізвідки не береться і нікуди не подіється.

Вічний двигун не передбачено. Щоб нагріти вказану кількість повітря на 10 градусів необхідно застосувати конкретну величину теплової енергії, не дивлячись на пристрій нагрівача.

Кожне перетворення енергії незалежно від її типу вона здійснює фізичну роботу чи застосовується у нагріванні довкілля. З цього випливає, що єдиним теоретичним поясненням для "типу" більш високої корисності котла з індукційною схемою є найменше розсіювання тепла у навколишньому середовищі.

Уточнюємо: вся електрична апаратура прямого нагріву має 100% ККД.

Вся задіяна електрична енергія цілком перетвориться на теплову: з 1 кВт електрики можливе отримання 1 кВт теплової потужності.

Ці факти не витримують жодної критики:

Під час встановлення котла в опалювальній кімнаті тепло, яке не підлягало поглинанню теплоносієм, зрештою задіяно в обігріві.

При сумірній чи гіршій корпусній теплоізоляції котла на 50% низькі теплові втрати виглядають сумнівно.

Ринкову ціну індукційних конструкцій завищено.

Їхня економічність просто брехня. Електричну потужність до обладнання підбирається з розрахунку стандартних 40 Вват на опалювальне приміщення об'ємом 1 куб. м. Якщо ж недавній покупець спробує обігріти 4-кіловатним приладом будинок двісті куб. м., лише усвідомлює свою наївність.

Але, виключаючи всю дезінформацію, яку надали індукційним конструкціям, підстави для існування у неї є. Перевищена ринкова ціна призводить до бажання побудувати котел опалення своїми руками, що володіє схемою індукції. І зараз ми з'ясуємо як це зробити:

Для ізолювання котушки індуктивності, що нагрівається від термопластичного поліпропілену при подачі електроживлення, обшивальну частину рекомендується обклеїти текстолітовими смужками.

Найпростішим способом приклеювання є силіконовий герметик, він має необхідну адгезію до пластикових споруд тощо, а також добре витримує помірне нагрівання.

Котушку потрібно намотати емальованим шнуром з міді, який має діаметр 1.5 мм і перетин 2.25 кв. мм. Вся довжина обмотки повинна досягати 10-15 м. Витки накладаються з постійним маленьким зазором.

Дуже важливо: найбільш придатним варіантом герметика вважаються від надійних виробників "Момент, Ceresit і т.д.". Герметики з низькою вартістю мають значно гіршу адгезію до проблемних площин, якою є стінка поліпропіленової труби.

Він повинен мати:

• діелектричними характеристиками;
• достатньою міцністю;
• і мати щільне підключення до опалювального контуру.

40 міліметрова в діаметрі труба з поліпропілену є найпростішим та найефективнішим варіантом. Найнадійнішим рішенням стане додавання армованої фібри, яка додасть корпусу найвищу міцність.

У нього мають бути такі властивості:

• провідні - вихрові струми не наводитимуться в діелектриці;
• опірність іржі - корозія в закритому контурі до добра не допасть;
• феромагнітними – діамагнетик виключає зв'язок із електро-магнітним полем.

Варіанти розв'язання:

• він повинен розташовувати рубаним дротом, який не піддається іржавінню - його незручність містить обмеження імпровізованого котла з обох боків металевою сіткою;
• гвинтовий шнек, що щільно входить в трубу, відмінне рішення - при русі по канавах в ньому, найбільший тепло-обсяг буде стягуватися водою;
• скатані з ніхромового дроту «їжачки», щільно поміщені в трубу;
• відповідним методом у трубу можна вставити кухонні мочалки із нержавіючого металу.

Нижче розташований креслення опалювального котла своїми руками.

Електро-подавальний перетворювач

Що станеться при з'єднанні намотаної нами індуктивної котушки до розетки?

Давайте зробимо простий розрахунок:

Мідний провідник має питомий опір при 20С рівний 0.175 Ом х кв. мм/м.

З перетином 2.25 мм і довжиною десять метрів цільна опірність котушки досягає семи десятих Ома «10 х 0.175/2.25».

Відповідно, забезпечуючи провідник 220 В, через нього проходитиме струм 314 А «220/0.7».
Для порівняння: розраховуючи проводку для міді, стягується з розрахунку 10 А/кв. мм.

Підсумок цілком очевидний: якщо подати струм у десять, а то й більше, крат вище за обчислений, наш провідник просто піддасться плавленню.

Варіант виправити положення набивається сам собою – необхідно зменшити напругу живлення. Перетворювач необхідний бути потужним для віддачі мінімум 2.5-3 КВт.

Зварювальний інвертор з контролем електроструму можна використовувати під засобом готового перетворювача необхідної електронапруги. Управлінням електрострумом є страховка обмотки від перегрівання і дозволяє розмірено координувати задіяну потужність опалювального котла. Якщо вихідна напруга інвертора дорівнює 80 В, то гранично допустима температура обмотки потужність розраховується в 2 кВт.

Також за цим принципом можна виготовити котел опалення на солярці своїми руками, які має.

Сьогодні практично все лише дорожчає, і традиційні енергоносії – не виняток. Власники будинків, мешканці квартир, господарі підприємств – усім доводиться шукати вигідніший спосіб опалити приміщення. І щоб раціональнішим чином розподілити витрати і досягти максимального значення коефіцієнта корисної дії, багато хто ставить індукційний котел опалення своїми руками.

Однією з основних переваг такого котла є те, що дана система може бути побудована самостійно. Для цього вам знадобляться лише мінімальні знання та навички. Потрібно лише докладно вивчити, з чого складається такий казан і як він працює.

Перед тим, як збирати індукційний опалювальний котел своїми руками, слід зрозуміти, які ж принципи закладені в його функціонуванні, з чого він складається і як працює.

Зауважимо, що такі пристрої досить схожі з ТЕНами, які відповідають за перетворення електричної енергії на теплову.

Встановлення індукційного котла не вимагає від власників будинку перебудови системи опалення.

Найпростіші моделі котлів функціонують за принципом електричного індуктора, який складається із двох обмоток:

• Первинною;
• Вторинне.

Первинний контур, в основному, служить для того, щоб перетворювати електричну енергію на вихровий струм. Магнітне поле, створене ними, прямує на вторинну обмотку.

Вторинна обмотка - це нагрівальний компонент, а також корпус котла, вона виробляє тепло, яке передається рідкому носію тепла, що циркулює в опалювальній системі.

У корпус входять такі компоненти:

• Сердечник;
• Зовнішній контур;
• Електроізоляція.
• Теплоізоляція;

Зауважимо, що такий нюанс, як корпус котла – і є найважливішим елементом, яким розрізняють саморобні і промислові індукційні котли опалення. Промислові котли мають циліндричну обмотку, а саморобні – тороїдальну. Вона робиться з мідного дроту, оточує корпус із феримагнітної сталі, товщина стінок – більше 1 см. Така конструкція дозволяє значно зменшити вагу пристрою та його лінійні габарити, проте при цьому – збільшити ККД.

Теплоносій отримує приблизно 97% теплоенергії, а це впливає на економічність використання системи та на продуктивність.

Якщо ми порівняємо саморобний індукційний котел опалення та традиційний котел, який працює на газу або на рідкому паливі, слід виділити кілька нюансів:

• Подвійне нагрівання теплоносія;
• Скорочення часу нагрівання вдвічі;
• низький рівень інерції;
• Магнітна індукція, яка з'являється, не дає накипу утворюватися на стінках;
• Не потрібно проводити спеціалізоване чищення та обслуговування.

Починаємо працювати!

Отже, щоб зробити саморобні індукційні опалювальні котли, потрібно спочатку зібрати все необхідне:

• Робочі інструменти;
• Катанку або сталевий дріт діаметром до 7 мм;
• Мідний дріт;
• Пластикову товстостінну трубу;
• Сітку металеву;
• Зварювальний інверторний апарат.

Щоб зробити корпус для нашого котла, потрібно або купити, або знайти вдома товстостінну трубу із пластику, що має внутрішній діаметр 5 см. Така труба буде не лише служити основою індукційної котушки, але й бути ділянкою теплопроводу.

Також вам дуже допоможе і схема опалення, яку краще покласти перед очима. На основі такої схеми ви зможете визначити додаткові характеристики пристрою.

В електромагнітному полі нагріватимуться шматочки сталевого дроту, нарізані по довжині близько 5-7 см. Діаметр їх не повинен бути більше 7 міліметрів.

Також вам знадобляться спеціальні перехідники, саме вони з'єднують ваш котел із системою труб. З одного боку всередину йтиме носій тепла в холодному стані, а з іншого – виходити теплим за допомогою індукції.

Коли ви робите індукційні котли опалення своїми руками, перший перехідник потрібно обов'язково приварити, а другий - можна просто посадити на різьблення.

Нарізаними шматочками дроту заповнюється повністю внутрішній простір у трубі. Після цього пристрій потрібно надійно закрити із двох сторін.

Щоб зробити індукційну котушку, яка буде основним елементом нагрівання, слід підготувати мідний емальований дріт. На пластиковий корпус намотуємо приблизно 90-100 витків, але між ділянками потрібно дотримуватися однакової відстані. Коли ми зібрали такий саморобний індуктор, потрібно підключити його до системи. Встановлюється такий котел у будь-якому місці трубопроводу.

Підключається котушка до високочастотного інвертора. Пам'ятайте, що в жодному разі не можна вмикати такий пристрій, якщо в ньому недостатньо носія тепла всередині! Адже пластиковий корпус може просто розплавитися через високу температуру.

Так, індукційний котел, зроблений власноруч практично готовий. Потрібно лише убезпечити його експлуатацію. Для цього ми повинні всі відкриті ділянки мідного дроту ізолювати спеціальними матеріалами, які мають хорошу тепло- та електропровідність.

Чи краще купити?

На сучасному ринку опалювального обладнання можна знайти безліч моделей індукційних котлів. Якщо ви не бажаєте самостійно возитися з його створенням, просто придбайте індукційний котел для опалення власного житла або промислового приміщення.

Незважаючи на те, що даний вид котлів поки що не входить до переліку традиційних, - на ринку представлено безліч видів, що різняться за ціною. Побутові моделі можуть коштувати від 25 000 руб., Промислові - від 100 000 руб.

Якщо така вартість вас лякає, просто зробіть індукційний котел самостійно. Адже більшість компонентів та матеріалів, необхідних для цього, завжди в наявності у господаря та домашнього майстра.

Якщо вивчити вітчизняний ринок індукційних котлів, то вони представлені такими виробниками, як SAV, ВІН. Щодо потужності, то однофазні котли мають діапазон від 2.5 кВт до 7 кВт, а потужніші трифазні – до 60 кВт.

Слід пам'ятати, що коли ви вибираєте необхідні параметри індукційного котла, потужність пристрою протягом усього терміну роботи не знижуватиметься. Стандартним співвідношенням є 60 Вт на 1 кв.м площі, що опалюється. Але щоб точніше підрахувати потужність, потрібно враховувати і параметри приміщення, тобто того місця, де цей котел розташований. Якщо теплоізоляція залишає бажати кращого, утеплення – теж, то розрахункове співвідношення має бути більшим. Саме тому найкраще такий розрахунок довірити фахівцям.

Індукційні котли можуть підтримувати стабільний температурний режим у будинках, які використовуються не завжди.

Так, вам не буде потрібно дуже потужна модель, потрібно буде поставити котел на 6 кВт для приміщення на 100 кв.м і для температури приблизно 15 градусів. Максимально допустимим тиском у системі буде тиск трохи більше 0.3 МПа.

Варто зауважити, що до основної комплектації може додатково поставлятися блок електронного програматора робочих режимів. Такий пристрій програмує роботу індукційного котла на термін на тиждень, або застосовується для того, щоб віддалено керувати всією опалювальною системою.

При виборі котла слід звернути увагу на таку річ, як параметри товщини сердечника зі сталі. Чим більше товщина стінок, тим довше він не буде схильний до корозії.

Підсумки

Отже, коефіцієнт корисної дії індукційних котлів становить приблизно 99%, працюють вони безшумно, на будь-якому рідкому носії тепла, їм не потрібне сервісне обслуговування, а також це безпечно та практично. Хоча такий котел коштує досить дорого, такі витрати – окупні. А якщо створити його самостійно – це буде ще вигідніше.

Звичайно, вибір за вами, а краще звернутися до фахівців, які підкажуть, чи підходить вам таке опалення. Але, загалом, індукційні котли – це чудова альтернатива традиційним системам опалення.

В умовах сучасних ринкових відносин ціна на продукти та товари зростає досить швидко та регулярно. Дорожує все, і енергоносії у тому числі. Власники житлових будинків та приміщень змушені шукати вигідні способи варіанти без втрати якості теплоносія. Одним із таких способів є індукційний котел своїми руками. Принцип роботи такого обладнання ґрунтується на найпростішому та зрозумілішому принципі електромагнітної індукції. Для того, щоб розуміти, як це працює, можна уявити товстий дріт, через який проходить струм. Навколо цього дроту з'являється електромагнітне поле. Якщо направити перетворену енергію на металеву пластину, можна отримати поверхню, що тепловіддає.

Головною перевагою індукційного котла є те, що його легко зробити своїми руками, навіть не маючи відповідної фізико-технічної освіти. Достатньо зрозуміти принцип його роботи та зібрати всі необхідні матеріали. Які – у нашій статті.

Пристрій

Принцип роботи саморобного казана не відрізняється від промислового. Це конструкція, що складається з контуру опалення та поміщеної всередину труби з обмоткою та сталевим сердечником. Контур має бути виготовлений з феромагнетика, тобто такого матеріалу, який не притягується і не реагує на сталевий осердя. Електромагнітне поле, що виробляється, нагріває контур і відбувається виділення тепла.

Враховуючи те, що у цій конструкції генератором виступає саме котушка, ефективність її роботи можна змінювати кількістю витків обмотки та видом матеріалу, з якого вона виготовлена.

На сьогоднішній день індукційні котли називають чи не найефективнішим та економнішим способом опалення великих та малих приміщень. Чи це так, допоможе розібратися відео репортаж, де обговорюються найвідоміші тези про індукційні котли.

Перед тим, як розпочати власноручне складання, слід детально розібратися, які елементи входять до його складу та за яким принципом вони працюють.

Робота котушки з обмоткою багато в чому ідентична роботі трубчастого електронагрівача (ТЕНу), який також перетворює на теплову енергію електрику.

Найпростіший тип індукційних котлів реалізується принцип електричного індуктора, коли електроенергія, що надходить, перетворюється в електромагнітне поле.

Для цього використовується 2 типи обмотки первинна та вторинна.

Первинна обмотка (контур) необхідна для утворення вихрового струму з електроенергії, що надходить. Магнітне поле від вихрових потік передається на вторинну обмотку, яка виступає вже як основний нагрівальний елемент котла. Саме від вторинної обмотки тепло передається на феромагнетик та нагріває, відповідно, теплоносій.

Схема

Основним елементом обладнання є корпус, і саме за його формою можна визначити саморобний казан перед вами або промисловий. Останній завжди виготовляється за принципом циліндричної обмотки, що є раціональним в умовах конвеєра. Саморобна обмотка традиційно виконана у формі тора (торроїдальна) - w-подібні витки, насаджені на сердечник. Цей спосіб раціональніший, оскільки дозволяє зменшити масу і габарити готової конструкції, але при цьому збільшити коефіцієнт корисної дії.

У корпус ІЧ входять такі обов'язкові елементи:

• сердечник;
• зовнішній контур;
• електроізоляційний матеріал;
• теплоізоляційний прошарок.

У саморобних котлах обсяг теплової енергії, що передається, наближається до 97%, що дійсно є одним з найефективніших способів опалення.

Переваги таких казанів

1. Максимальна простота конструкції забезпечує його тривалу експлуатацію – мінімальний термін становить 15 років.
2. Відсутнє механічне зношування як всього котла, так і елементів, що входять до його складу. Тут немає динамічних деталей, тому знос у принципі неможливий.
3. Обмотка, виготовлена ​​з мідного дроту, має мінімальний запас міцності 25 років. А в індукційних котлах, де витки не стикаються один з одним, такий потенціал ще більший.
4. Єдина потенційно небезпечна деталь – сердечник, який з часом поступово руйнується, але цей процес триває протягом кількох десятків років.
5. У промислових видах котлів гарантійний термін поширюється лише транзистори, які забезпечують подачу електроенергії. Заявлений термін становить 10 років, хоча насправді навіть після 30 років транзистори працювали безвідмовно.

Індукційні котли не йдуть у жодне порівняння з будь-якими іншими електротехнічними аналогами, і тим більше виграють у порівнянні з ТЕНами.

Якщо оцінювати переваги по відношенню до звичайних котлів, що працюють на твердому, рідкому або газоподібному паливі, можна виділити наступне:

• теплоносій нагрівається двічі за рахунок тепла, що надходить з первинного та вторинного контуру;
• за рахунок подвійної роботи контурів час на нагрівання скорочується наполовину;
• мінімальний інерційний рівень;
• відсутній накип на стінках через замкнутий вир;
• немає необхідності в регулярному технічному та сервісному обслуговуванні.

Як зробити своїми руками

Необхідні матеріали:

• шматки сталевого дроту Ø 7мм довжиною 50-70мм;
• мідний дріт Ø 5-7мм;
• труба товщина стінки 3-5 мм;
• металева сітка;
• перехідники для обв'язування казана.

Крім цього знадобляться інструменти (плоскогубці, затискач тощо) та інверторне зварювання.

Для корпусу котла знадобиться пластикова труба із товщиною стінки 3-5 мм та діаметром 50 мм.

Для того щоб можна було визначити всі необхідні характеристики індукційного котла, скористайтеся схемою:

Процес виготовлення

Сталевий дріт нарізаєте на велику кількість шматків - вони будуть поміщені в корпус котла, щоб збільшувати площу тепловіддачі. Для цього корпус повинен щільно закриватися з обох боків.

Перехідник на трубі, що приймає, приварюєте інверторним зварюванням, перехідник на трубу, що подає, по якій виходить теплоносій, насаджує на різьбове з'єднання.

Для виготовлення індукційної котушки своїми руками вам знадобиться мідний дріт. Накручує її на пластикову трубу, роблячи рівну відстань між смужками. Кількість витків варіюється від 90 до 100, причому чим більше, ніж вища ефективність котла.

Індукційна котушка має бути підключена до інвертора з високою частотою. Виготовлена ​​конструкція може бути встановлена ​​у будь-якій точці трубопроводу, і для цього немає необхідності монтувати окрему систему або робити додаткове розгалуження труб

Після того, як ви зібрали всю конструкцію, необхідно провести ізоляцію відкритих ділянок котушки, щоб робота була абсолютно безпечною для оточуючих.

Щоб точно розібратися, як збирати індукційний котел своїми руками і що за чим слід, подивіться відео:

Переваги індукційних котлів незаперечні - безшумна робота, максимально можливий ККД 97%, низьке енергоспоживання, тривалий термін експлуатації, що обчислюється десятками років та багато іншого. Середня вартість побутового котла промислового виробництва становить 20-25 тисяч рублів, що окупається вже за перші 3-5 років експлуатації. Зробити своїми руками індукційний казан нескладно, хоча і знадобиться деякий час і певні матеріали. Якщо ви поки що роздумуєте, зробити або купити, зверніться спочатку до фахівців, які підкажуть, чи є можливість встановити у своїй системі подібний котел.

Принципово індукційний котел є індуктором (трансформатором) з двома видами обмотки. Вихрові струми, що виникають, йдуть за короткозамкнений виток, що є корпусом котла. Вторинна обмотка при цьому отримує енергію, яка перетворюється на тепло, що нагріває теплоносій.

Індукційні котли для опалення приватного будинку мають такі переваги:

• забезпечують подвійне нагрівання теплоносія;
• швидко нагрівають будинок;
• для роботи використовують мережу змінного та постійного струму;
• не потребують спеціального приміщення для встановлення;
• можуть працювати при низькій напрузі;
• не містять деталей, що виходять із ладу;
• неможливий витік теплоносія;
• не утворюють накипу;
• пожежобезпечні;
• ККД близько 100%, не залежить від терміну експлуатації;
• дозволяють вибрати теплоносій (вода, антифриз, олія);
• мають гарантію виробника до 25 років;
• монтуються домовласником без залучення спеціалістів.

Який індукційний котел краще вибрати

Виробники пропонують два типи індукційних котлів - однофазні та трифазні. Багато моделей котлів випускаються із пультами управління. Вибір індукційного котла робиться з розрахунку потужності 60 Вт на 1 кв. м опалювальної площі. Якщо будинок не призначений для постійного проживання, то вказану норму потужності можна зменшити до 50 Вт. При площі будинку 120 кв.м, у цьому випадку слід встановлювати індукційний котел потужністю 60 кВт.

За відгуками споживачів, головним недоліком індукційних котлів є їх висока ціна - такі котли набагато дорожчі за ТЕНові. Але в цьому випадку висока вартість такого обладнання виправдана: індукційні котли служать довше ТЕНових, які утворюють накип і різко втрачають тепловіддачу.

Порівняльні розрахунки ефективності роботи ТЕНових та індукційних котлів свідчать про те, що різниця у вартості окупається в перший рік експлуатації індукційного котла. При цьому що холодніше сезон опалення, то швидше такий котел окупиться.

Ефективність індукційного котла та витрата електроенергії дозволяють вважати його енергозберігаючим обладнанням. Разом з перевагами індукційних котлів споживачі наголошують на необхідності утеплення житла - тільки в цьому випадку можна розраховувати на високу ефективність роботи обладнання.

На фото мій вибір - індукційний котел ЕПО Еван 9,45 кВт

Скільки коштує індукційне опалення приватного будинку

Вважаємо місячні витрати на опалення індукційним котлом будинку площею 200 кв.м. Для обігріву такої площі потрібно придбати котел потужністю: 200 х 60 = 12 кВт.

Витрати на опалення на місяць становитимуть:

С = М х В х Д х Т, де:

• М – потужність котла;
• В – час роботи на добу (10 годин) у циклічному режимі;
• Д – число днів на місяці (30);
• Т - тарифна вартість електроенергії, яка від регіону (приймемо умовно 3 крб/кВт год).

Підставивши значення, отримаємо витрати – 10 800 рублів на місяць.

ККД індукційних котлів не змінюється протягом терміну експлуатації, тобто. витрати на опалення залишаться незмінними протягом усього терміну служби котла. За відгуками домовласника, які користуються для опалення будинку ТЕНовими котлами, після першого року експлуатації ефективність роботи у зв'язку з утворенням накипу падає на 10%, а в подальшому вона знижується ще більше.

Як зробити індукційне опалення приватного будинку своїми руками

Індукційний казан можна зробити самостійно. Розглянемо два варіанти виготовлення такого агрегату.

Індукційний котел із зварювального інвертора та пластикових труб

Для виробництва котла знадобляться:

1. високочастотний зварювальний інвертор з плавним регулюванням струму потужністю 15 ампер;
2. катанка з нержавіючої сталі або відрізки дроту сталевим довжиною 50 і діаметром 7 мм для нагрівального елемента;
3. пластикова труба товстостінна, внутрішній діаметр трохи менше 50 мм;
4. мідний дріт для обмотки.

До корпусу з труби кріпляться патрубки надходження холодного та виходу нагрітого теплоносія. Внутрішній простір заповнюється відрізками дроту та закривається з двох сторін сіткою з металу. Індукційну котушку потрібно зробити, намотавши на пластикову трубу емальований провід із міді (приблизно 90 витків). Саморобний індукційний пристрій підключається до мережі місце вирізаного ділянки труби.

Індукційний котел із зварювального апарату

Для виготовлення котла знадобляться:

1. зварювальний апарат;
2. Трифазний трансформатор.

Докладніше про виробництво та підключення індукційного котла дивіться на відео в кінці сторінки.

• Встановлювати виготовлені пристрої потрібно на безпечній відстані від стін та інших приладів (не менше 30 см), від підлоги та стелі (не менше 80 см);
• Групу безпеки (повітряний запобіжний клапан, манометр) краще розмістити у вихідного патрубка;
• Індукційний котел слід обов'язково заземлити.

Висновки

1. Індукційні котли економічніші та надійніші за електричні котли інших конструкцій.
2. Головного їх недоліку – високої вартості, можна уникнути, виготовивши агрегат самостійно. За досвідом майстрів, котел у цьому випадку обійдеться у кілька разів дешевше. Самостійно правильно виготовлений індукційний котел за надійністю не поступається промисловому.
3. Індукційний казан важливо правильно встановити, забезпечивши всі заходи безпеки. Надійність та економічність індукційних казанів мають вирішальне значення при виборі.