Как сделать индукционный котел отопления для дома своими руками

Технологии, по которым сконструирован и работает индукционный котел, помогают снизить затраты на электричество. Сделать его можно самостоятельно. Для этого следует предварительно изучить принцип работы и подготовить нужные материалы для сборки агрегата. Есть разные виды самодельных индукционных нагревателей. Мастера в автосервисах используют свойства явления индукции для ремонта машин.

Как устроен индукционный котел

Принцип действия котла с индукционной катушкой основан на преобразовании электрической энергии в тепловую.

Катушка индуктивности находится в герметичном металлическом корпусе — сердечнике, который накаляется под воздействием токов Фуко. Магнитная напряженность и наводимые вихревые токи усиливаются путем преобразования тока сети 50 Гц в высокочастотный перед тем, как он поступает на первичную обмотку индукционной катушки. Это позволяет увеличить температуру нагрева.

Теплообменник представляет собой лабиринт с утолщенными стенками. Такая форма позволяет лучше нагревать теплоноситель из-за увеличения площади теплоотдачи. Корпус и вторичную обмотку в вихревых нагревателях изготавливают из ферромагнетиков для ускорения нагрева теплоносителя. Дополнительная реактивная мощность генерируется катушкой, потому что проводник расположен в переменном поле.

Вода приходит в котел, где прогревается до выставленной температуры при контакте с сердечником, и расходится по трубам и батареям системы отопления. При стремительном нагреве в воде появляются конвекционные потоки. Расширяясь при прогреве, теплоноситель стремится вверх, создается перепад давления. Для небольшого контура этого хватает, если нужно, чтобы жидкость двигалась быстрее, ставят циркуляционный насос.

Достоинства и недостатки котлов отопления индукционного типа

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

Плюсы использования электрических индукционных котлов

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

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

Отрицательные и слабые стороны

Недостатки тоже присутствуют:

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

Основные правила безопасной организации индукционного отопления

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

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

Расчет мощности котла для разных помещений

Если вы решили сделать индукционное отопление частного дома своими руками, то, чтобы во всех помещениях было тепло, нужно рассчитать мощность котла. Это же относится и к производственным помещениям.

Мощность индукционных котлов варьируется от 2 до 1500 кВт. Площадь в 10 кв. м. может отопить 1 кВт мощности. Для дома или административного здания ее можно рассчитывать по площади помещения. Цеха, склады и другие помещения должны обсчитываться по объему.

При расчете учитывают и теплопотери здания, хорошо утепленный дом не потребует установки котла высокой мощности, а в производственное здание без должной теплоизоляции понадобится мощный агрегат. Также учтите, что котел не должен постоянно работать на предельных значениях.

Варианты изготовления самодельных водонагревателей

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

Виды домашних самоделок

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

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

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

Сборка водонагревателя из пластиковой трубы

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

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

   

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

   

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

Видео: Сердечник для индукционного котла своими руками

Создание прибора отопления из индукционной плитки

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

Для нагрева объемного помещения, потребуется модель с большой мощностью.

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

   

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

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

Видео: Изготовление котла из плиты

Самодельный котел из двух металлических труб и инвертора

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

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

   

3. Наварите заглушки с предварительно вставленными в них штуцерами ввода и вывода на большую гильзу.
4. Зашлифуйте, очистите и обезжирьте получившуюся систему.
5. Разведите эпоксидную смолу и пропитайте ею огнеупорную ткань.
6. Оберните трубу тканью и дайте полностью застыть.
7. На верх и низ котла намотайте по 54 витка медной проволоки на одинаковом расстоянии и покройте весь проводник эпоксидкой.

   

8. Обмотайте корпус термоустойчивым скотчем.
9. Параллельно подключите получившиеся катушки к высокочастотному преобразователю.
10. Обязательно сделайте защитный кожух, чтобы проводники не повредились.
11. Установите изделие в отопительный контур.

Подобно ситуации с другими самодельными котлами, потребуется установить насос.

Самодельный индукционный нагреватель в автосервисе

Индукционные приборы применяют не только для обогрева жилья. Они станут хорошими помощниками в нагреве металлов в автосервисе. Чтобы не тратиться на дорогой агрегат, индукционный нагреватель для автосервиса можно сделать своими руками.

С помощью такого нагревателя можно удалить любой клей и приклеенные части с машины и снять антигравийную защиту.

Нагрев болтов и гаек позволяет легко открутить их, вопреки тому, что метизы закисли. Также инверторный нагреватель помогает убирать мелкие вмятины на корпусе автомобиля без повреждения краски.

Видео: Сборка индукционного нагревателя для автосервиса

Современные электрокотлы с индукцией отлично справляются с задачей поддержания тепла в помещении. Индукционное отопление, сделанное своими руками, позволит сэкономить приличную сумму денег. Главным условием долгой и беспроблемной работы самодельных агрегатов является соблюдение требований их правильной эксплуатации и безопасной установки.