Делаем индукционный котел отопления своими руками

Для отопления помещений в зимний период нередко применяются различные варианты электрических нагревательных приборов. Электрокотел имеет высокий КПД. Дополнительное преимущество его использования в том, что в помещении не нужно выделять место для складирования твердого топлива. Изготовить самодельный электрокотел несложно, потому что в приборе нет механической составляющей. Этот же факт обеспечивает простоту эксплуатации и снижает вероятность его выхода из строя.

Принцип работы индукционного котла

Нагрев теплоносителя производится за счет использования явления электромагнитной индукции. На катушку из толстого проводника подается переменный высокочастотный электрический ток. Внутри и вокруг нее создается электромагнитное поле.

Внутри располагается стержень из материала, который магнитится. Вихревые токи, воздействуя на стержень, разгоняют молекулы внутри него, за счет чего он очень быстро нагревается.

Вокруг стержня циркулирует жидкий теплоноситель, забирая избыточное тепло, и доставляет его в радиаторы по всему помещению. Движение теплоносителя в контуре отопления может происходить естественным образом за счет конвекции. В больших системах дополнительно ставится система циркуляционных насосов, которая обеспечивает движение воды внутри батарей.

Понимая принцип работы устройства, можно придумать, как сделать самому подобный аппарат. Рассмотрим один из самых легких способов.

Самодельные индукционные котлы

Самая простая схема устройства, которую собирают, состоит из отрезка пластиковой трубы, в полость которую закладываются различные металлические элементы с целью создать сердечник. Это может быть тонкая нержавеющая проволока, скатанная шариками, нарубленная мелкими кусочками проволока – катанка диаметром 6—8 мм или даже сверло диаметром, соответствующим внутреннему размеру трубы. Снаружи к ней приклеиваются палочки из стеклотекстолита, а на них наматывается провод толщиной 1.5—1.7 мм в стеклоизоляции. Длина провода – порядка 11 м. Технологию изготовления можно изучить, просмотрев видео:

  • Никаких расчетов по толщине провода, числу и диаметру витков катушки не производилось. Параметры обмотки были приняты по аналогии с варочной панелью, соответственно, индукционный водонагреватель получится мощностью не выше 2 кВт.
  • В лучшем случае самодельный агрегат сможет нагревать воду для двух радиаторов отопления по 1 кВт каждый, этого хватит на обогрев одной комнаты. В худшем случае нагрев будет слабым или вообще пропадет, ведь испытания проводились без протока теплоносителя.
  • Более точные выводы сделать трудно из-за недостатка информации о дальнейших испытаниях прибора. Другой способ, как самостоятельно организовать индукционный нагрев воды для отопления, показан на следующем видео:

    Сваренный из нескольких металлических труб радиатор выполняет роль внешнего сердечника для вихревых токов, создаваемых катушкой той же индукционной варочной панели. Выводы следующие:

    • Тепловая мощность получившегося отопителя не превышает электрической мощности панели.
    • Количество и размер труб были выбраны случайно, но обеспечили достаточную поверхность для передачи тепла, возникающего от вихревых токов.
    • Данная схема индукционного нагревателя оказалась успешной для конкретного случая, когда квартира окружена помещениями других отапливаемых квартир.

    Преимущества индукционной схемы

    В большинстве случаев, цена индукционных котлов заводского изготовления в среднем заметно выше, чем у ТЭНовых аналогов, и начинается от 20-25 тысяч рублей при 4-киловаттной мощности устройства.

    Дабы не быть бездоказательными, приведем параметры нескольких устройств, присутствующих на русском рынке.

    Модель Электрическая мощность, Вт Цена, рубли Производитель Площадь обогрева
    ВИН-5 4250 27000 Россия 60-150
    Индикатор 4000 18000 Украина 200
    Эдисон-5 5000 35000 Европа 100-120
    ИНЭРА SAV 4500 30000 Россия 50-80

    В качестве обоснования более большой стоимости продавцы и производители приводят два аргумента:

    1. Индукционный котел более долговечен если сравнивать с ТЭНовым аналогом.
    2. Он снабжает большую (до 40-50%) экономию электричества, что разрешит затратам быстро окупиться.

    Давайте попытаемся оценить правдивость обоих утверждений.

    Долговечность

    Утверждения о том, что индукционная конструкция только отказоустойчива и долговечна — полная правда.

    Обстоятельства?

    • В котле нет движущихся частей. Раз так — всецело отсутствует механический износ конструкции.
    • Он избавлен от главной неприятности ТЭНов — известкования нагревательных элементов. Известковая накипь неспешно теплоизолирует трубчатые нагреватели и ведет к их перегреву.

    Любопытно: при возбуждении в сердечнике индуктора вихревых токов он чуть заметно вибрирует, что содействует самоочистке поверхности.

    Экономичность

    Давайте отыщем в памяти базы физики.

    • С позиций сэра Исаака Ньютона, энергия никуда не девается и ниоткуда не берется. Вечный двигатель неосуществим; для нагрева фиксированного объема воздуха на 10 градусов необходимо израсходовать строго определенное количество тепловой энергии независимо от конструкции нагревателя.
    • При любых преобразованиях энергии любого типа она, в конечном итоге, или делает физическую работу (другими словами перемещает владеющий ненулевой массой объект против вектора гравитации), или употребляется для нагрева внешней среды.

    Выделим: КПД любого электрического прибора прямого нагрева равен 100%.

    Вся израсходованная электричество всецело преобразуется в тепло; на 1 КВт электрической мощности возможно взять 1 КВт тепловой.

    Так, единственное, чем возможно было бы в теории растолковать якобы более высокую эффективность индукционного котла — меньшее рассеивание тепла в окружающей среде.

    Читайте также:  Особенности выбора электрической тепловой пушки

    Данный аргумент не выдерживает никакой критики:

    1. При установке котла в отапливаемом помещении тепло, не поглощенное теплоносителем, все равно расходуется на обогрев.
    1. На 50% меньшие потери тепла при сопоставимой либо нехорошей теплоизоляции корпуса котла выглядят, мягко говоря, вызывающе большие сомнения.

    Выводы очевидны:

    • Рыночная цена индукционных устройств неправомерно завышена.
    • Их экономичность — как сказал один из героев Булгакова, обычный случай так именуемого лжи. Электрическая мощность прибора подбирается из расчета стандартных 40 ватт на кубометр отапливаемого помещения. Попытка обогреть 4-киловаттным прибором 200-метровый дом приведет только к осознанию недавним клиентом того, что он был через чур наивен.

    Вихревой индукционный котел своими руками

    Схема подключения индукционного котла.

    Для того чтобы соорудить такой вариант индукционного котла своими руками, вам понадобиться немного больше инструментов для его создания и хорошие навыки работы с трансформатором с тремя фазами и со сварочным аппаратом. Вихревой индукционный котел хорош тем, что в нем отсутствуют стандартные детали, которые не выдерживают интенсивной эксплуатации. Благодаря этому вероятность того, что котел сломается, снижена в несколько раз. То же самое касается разъемных соединений – их попросту нет. В результате о протечке можно не беспокоиться. Еще одним плюсом вихревого индукционного котла отопления является его тихая работа, что позволяет устанавливать его там, где вам только вздумается.

    Как это работает?

    Вихревой индукционный котел состоит из двух труб, которые нужно сварить сварочным аппаратом между собой так, чтобы получился круг. Этот круг исполняет роль сердечника и нагревательного элемента одновременно. Обмотку следует провести поверх пластикового корпуса, это сделает устройство эффективнее и производительнее. Для того чтобы предотвратить теплопотери и возможную утечку тока, поместите аппарат в надежный изоляционный чехол. Такой теплоноситель работает путем непосредственного контакта теплоносителя и все той же обмотки, которую нужно выполнить по схеме, предназначенной для обычных индукционных установок.

    Второй вариант отопительного устройства

    Котел индукционного типа можно собрать и более совершенного типа. Такой самодельный индукционный котел будет работать более эффективно, и сможет обеспечить отопление помещения с большей площадью.

    Такой котел будет состоять из двух отдельных труб, которые следует особым образом сварить между собой так, чтобы они напоминали круг. Этот круг будет выполнять одновременно несколько функций.

    В первую очередь, он будет выступать в роли своеобразного сердечника, а кроме этого выполнять функции нагревательного элемента.

    Обмотку следует выполнить непосредственно поверх корпуса из пластика, что даст возможность повысить не только его эффективность, но и производительность.

    После того как будет собрана вся внутренняя часть индукционного котла, необходимо будет абсолютно все устройство поместить в специальный изоляционный кожух.

    Это позволит избежать лишних потерь тепла при эксплуатации агрегата, а кроме этого значительно повысит его безопасность.

    Нагрев рабочей жидкости в таком индукционном котле будет осуществляться при прямом контакте используемого теплоносителя с обмоткой.

    Подсоединять к общей системе отопления собранный агрегат следует по обычной схеме.

    При его эксплуатации не следует забывать о том, что вода в системе должна быть всегда, в противном случае может наступить перегрев и выход устройства из строя.

    Как и любые другие отопительные устройства, котел данного типа обеспечивает необходимый обогрев пространства на протяжении всего зимнего периода.

    Конструктивные особенности твердотопливных отопительных котлов

    Самодельный котёл на дровах

    Наиболее дешёвым вариантом для самостоятельного изготовления является дровяной котёл. Конструктивно такой агрегат представляет собой две ёмкости, помещённые одна в другую. Внутренняя выполняет функцию топки, внешняя – нагревательного бака. Конструкция дровяного котла действительно проста, а работать он сможет не только с дровами, но и другими видами твёрдого топлива.

    Конструкция дровяного котла включает:

    • стальную топку (с дверцей);
    • зольник (с дверцей);
    • колосники топки;
    • сажесборник;
    • дымоход;
    • шиберную задвижку;
    • входной и выходной патрубки;
    • ножки;
    • чугунную крышку.

    Устройство твердотопливного котла

    Большой минус дровяного котла – низкий КПД, то есть огромный расход дров или постоянная нехватка тепла в доме.

    Пиролизные котлы являются более дорогими в изготовлении: они имеют две камеры сгорания – для топлива и для пиролизного газа, а некоторые их компоненты и сами по себе стоят весьма недёшево. Тем не менее такое оборудование пользуется огромным спросом в виду его экономичности – оно полностью окупается на протяжении всего 3-4 сезонов.

    Классическая схема пиролизного котла включает:

    • камеру сжигания с форсункой;
    • газифицирующую камеру;
    • систему подачи воздуха;
    • дымоходную систему;
    • загрузочную камеру;
    • водный теплообменник;
    • систему циркуляции теплоносителя;
    • датчики температуры и давления;
    • регуляторный клапан.

    Принцип работы пиролизного котла

    Пеллетные котлы изобретены в конце XX века. Они функционируют на прессованных опилках, а их основной принцип действия заключается в передаче тепла от газа, выделяемого при сгорании последних, который нагревает теплоноситель в теплообменнике.

    Читайте также:  Как сделать радиатор отопления своими руками

    Котёл отопления на пеллетах своими руками

    Конструкция пеллетного котла включает:

    • корпус;
    • топочную камеру с воздушным окном и дверцей очистки;
    • теплообменник с водяным контуром;
    • дымоудалитель;
    • теплоизоляционную прокладку;
    • автоматику контроля и управления.

    В пеллетных котлах лучше всего использовать чугунные теплообменники: они имеют более высокий показатель теплоотдачи и не подвержены коррозии.

    Изготовление и монтаж индукционного котла отопления своими руками

    Многие жители частных и многоквартирных домов, пытаясь сэкономить на электроэнергии, ищут наиболее выгодный вариант, позволяющий отопить свое жилье.

    Именно поэтому люди все чаще устанавливают своими руками индукционные котлы.

    Главные преимущества такой установки заключаются в том, что она экономична и долговечна, а смонтировать ее можно самостоятельно.

    Данную конструкцию можно собрать собственноручно

    Устройство котла

    Перед тем как приступать к сборке, необходимо разобраться в принципах функционирования прибора. Сразу нужно отметить, что они схожи с ТЭНами, которые отвечают за преобразование электрической энергии в тепловую.

    Установка индукционного электрокотла своими руками не требует полной замены системы отопления, так как он работает по принципу электрического индуктора, который включает в себя две обмотки:

    В этом видео вы узнаете, как сделать индукционный котёл своими руками:

    Главным элементом в приборе является корпус. Он состоит из следующих частей:

    • сердечника;
    • внешнего корпуса;
    • электроизоляции;
    • теплоизоляции.

    У промышленных приборов обмотка цилиндрическая. Изготовленный своими руками индукционный котел имеет тороидальную обмотку. Она собирается из медного провода. Корпус окружен ферромагнитной сталью толщиной около 1-1,5 см. Все это позволяет заметно снизить вес агрегата и повысить показатели КПД.

    Если сравнить самодельное устройство с любым другим оборудованием, работающим на газе или жидком топливе, то можно выделить его следующие нюансы:

    • тепловой носитель обладает двойным нагреванием;
    • более быстрый обогрев помещения;
    • минимальный показатель инерции;
    • из-за магнитной индукции не образовывается накипь;
    • прибор не нуждается в чистке.

    Это все, что вам понадобится, чтобы его изготовить

    Монтажные работы

    Изначально необходимо подготовить чертеж. Индукционный котел своими руками легче всего смастерить, имея под рукой схему отопительной системы. Если все подготовлено, то можно приступать к рабочему процессу.

    При этом какого-либо особенного оборудования или слишком дорогостоящего материала для изготовления не требуется. Будет достаточно иметь минимальный опыт работы со сварочным аппаратом инверторного типа.

    Все действия выполняются следующим образом:

    1. Для начала нужно нарезать нержавеющую проволоку на несколько частей. Их длина должна составлять около 5 сантиметров, диаметр — 7 миллиметров.
    2. Чтобы сделать корпус, понадобится пластиковая труба диаметром 50 мм.
    3. Теперь требуется прикрыть дно подготовленной трубы металлической сеткой. Желательно, чтобы она была с мелкими ячейками, тогда через них не смогут пройти куски нержавейки.
    4. Заполняют корпус имеющейся проволокой. Затем плотно закрывают второе отверстие трубы, используя такую же сеточку.
    5. На следующем этапе предстоит намотать медную проволоку на среднюю часть корпуса, произведя около 90 оборотов. Сделать это нужно как можно плотнее.
    6. Теперь необходимо подключить к конструкции переходник для врезки. Можно использовать как водопроводную, так и отопительную систему.

    Таким образом, можно достаточно легко сделать индукционное отопление частного дома своими руками. При этом такая конструкция не нуждается в отдельном котельном помещении. Для этого необходимо просто вырезать отрезок трубы рядом со входом в радиатор и приварить на это место самодельный нагреватель.

    После этого нужно правильно произвести подключение готовой катушки к инвертору 18-25 А, а также заполнить систему теплоносителем. Главное, не производить подключение без теплового носителя, так как пластиковая оболочка прибора просто расплавится, а все ранее произведенные действия будут напрасными. Также не стоит забывать про заземление, оно позволит не беспокоиться о безопасности.

    Важные рекомендации по сборке

    Котлы этого типа просты в сборке, установке и дальнейшей эксплуатации. Существуют правила, которые помогут без труда оборудовать в доме индукционное отопление своими руками:

    • схемы и чертежи обязательно используются во время работы, только так можно получить котлы, которые будут функционировать качественно и бесперебойно;
    • самодельными агрегатами можно пользоваться только в закрытых системах обогрева, когда циркуляция воздуха действует за счет работы насоса;
    • разводка отопительной системы, работающая в комплексе с прибором, изготавливается исключительно из пластиковой или пропиленовой трубы;
    • чтобы предотвратить возможные неприятности, необходимо правильно установить нагреватель (он должен находиться на расстоянии 30 сантиметров от стенок и 80 сантиметров от поверхности пола и потолка).

    Кроме этого, требуется оборудовать патрубок специальным подрывным клапаном, с помощью которого можно будет всегда удалить лишний воздух из отопительной системы, нормализовать давление и обеспечить оптимальные условия для работы.

    Индукционный самодельный котел отопления

    Осталось рассмотреть индукционное отопление электрическим котлом. Как сделать индукционный котел, если вы не физик-электрик? Будет сложно, ведь нужно собрать не только конструкцию самого аппарата, а и электронную схему, что уже значительно сложнее. Без глубоких познаний в физике и навыков работы с электрическими схемами не обойтись. Да и не стоит оно того, ведь есть несколько более простых способов сделать электрокотел своими руками, которые мы рассмотрели выше.

    Оправданным изготовление индукционного котла может быть только в том случае, если у вас уже есть индукционный нагревательный элемент. В этом качестве идеально подходит индукционная варочная поверхность. Суть проста, как дважды два. Нужно сделать любой резервуар, который будет выступать в качестве теплообменника, и поставить его на индукционную варочную поверхность. Либо же каким-нибудь другим способом обеспечить контакт плиты с теплообменником в вертикальном или горизонтальном положении. Включаете плиту, она греет резервуар, а тот, в свою очередь, отдает тепло воде. Устанавливаете датчик температуры на теплоноситель, который будет включать и выключать варочную поверхность.

    Летом, когда отопление не работает, варочную поверхность можно использовать по прямому назначению – готовить на ней пищу. Её легко переносить с места на место, поэтому удобно использовать такой метод нагрева теплоносителя на даче. Если у вас есть машина, то индукционную варочную поверхность можно забирать с собой даже в отопительный период, ведь случаи краж на дачах нередки. К тому же в таком контуре спокойно можно использовать антифриз.

    Принцип работы и разновидности

    Если вы решили сделать электрокотел своими руками для отопления дома, то можно изготовить индукционную и электродную разновидность таких приборов. Все остальные разновидности котлов являются модификациями двух основных видов. Поскольку в электродном приборе электроэнергия преобразуется в тепловую энергию, его еще называют ионным.

    Электродный котел

    Самодельный котел довольно компактный, поэтому может закрепляться просто на трубе. Для него не нужно выделять отдельное место на полу или стене. Для безопасности его фиксируют на двух саморезах, но и без них можно обойтись.

    Внешне нагреватель напоминает отрезок трубы длиной около 40 см. В одном его торце находится металлический стержень, а с другого торца прибор наглухо заварен или имеет отдельный патрубок для перегонки теплоносителя по отопительной системе.

    Если вы делали тэновый котел своими руками, то в нем должны быть два патрубка для подключения подачи теплоносителя в систему и присоединения обратного контура.

    При этом расположение этих патрубков может быть следующим:

    1. Один патрубок устанавливается в торце нагревательной трубы, а другой приваривается в боковой части перпендикулярно первому.
    2. Оба патрубка крепятся с боковой стороны трубы. При этом оба отвода труб располагаются параллельно относительно друг друга и перпендикулярно в отношении основной нагревательной трубы.

    Принцип работы самодельного котла:

    • в теплоносителе находятся катоды и аноды, то есть положительно и отрицательно заряженные электроды;
    • поскольку они пребывают под напряжением, запускается перемещение ионов, полярность которых периодически меняется (частота смены заряда составляет 50 раз/сек);
    • такое движение ионов приводит к трению, из-за чего температура жидкости повышается.

    Недостатки самодельного нагревательного оборудования:

    Рекомендуем к прочтению:Виды водородных котлов отопления и как сделать своими руками

    1. Теплоноситель постоянно находится под напряжением.
    2. Тепловой носитель перед заливкой в систему необходимо очищать от примесей и солей.
    3. В таких системах строго запрещено использовать в качестве теплоносителя антифриз. Для этого подходит только очищенная вода.

    Индукционный котел

    Котлы индукционного типа, которые работают на электричестве, нагревают теплоноситель за счет магнитного поля, создаваемого электрическим током.

    Такие приборы состоят из следующих частей:

    • корпус агрегата;
    • катушка;
    • утеплитель;
    • сердечник, в котором происходит нагревание теплового носителя.

    Важно! Индукционные котлы отличаются от электродной разновидности тем, что в них жидкая среда полностью изолирована от составляющих элементов, которые проводят электрический ток. Именно благодаря этому теплоноситель не находится под напряжением.

    Для подключения медной обмотки катушки к сети используется специальная автоматика. За счет этого в катушке создается магнитное поле, разогревающее трубу, которая выполняет функции сердечника. Такой сердечник тут же начинает отдавать тепло циркулирующей жидкости. При этом корпус котла будет оставаться холодным, поскольку в его конструкции предусмотрен слой утепляющего материала.

    Отдельно стоит сказать о сердечнике. Он не прямой, а изогнутой спиральной конфигурации. Это обеспечивает медленное продвижение теплоносителя по нему для лучшего прогревания жидкости. Индукционный котел может прослужить более 25 лет. Выход из строя произойдет по причине ржавления трубы, выполняющей функции сердечника.

    Правила и рекомендации для установки ↑

    • Индукционной нагревательной системой можно оборудовать только закрытую отопительную сеть с обеспеченной насосом принудительной циркуляцией.
    • Допустимо включение прибора в систему отопления с пластиковым трубопроводом.
    • Между поверхностью стен, другими приборами и индукционным котлом должна быть соблюдена дистанция не менее 30 см, от плоскости пола и потолка расстояние более 80 см.
    • Рекомендовано за выводным патрубком встроить группу безопасности: манометр, автоматическое устройство для отвода воздуха, подрывной клапан.

    Безусловно, с изготовлением последнего варианта придется немало повозиться, зато результат и экономический эффект без сомнений доставит удовольствие. Заводское индукционное оборудование три десятилетия работает как часы, не требуя ремонта. Самодельный прибор прослужит не меньше 25 лет, а если приложить максимум старания, то и больше.

    Продуктивный вихревой индукционный котел для системы отопления — экономный вариант, с 25-тилетним сроком безупречной службы

    Не исключено, что первоначально собственноручное производство индукционного вихревого котла может показаться довольно трудоемким и сложным. Но пользы от него будет немало. Кроме ощутимого для семейного бюджета расхода на приобретение дорогостоящего заводского оборудования благодаря полезной самоделке еще и существенно снизятся затраты недешевой электроэнергии.