Индукционный котел отопления своими руками

Энергоносители, которые обычно используются для отопления частных домов, постоянно растут в цене. Обогреть загородное жилье без дополнительных трат поможет индукционный котел отопления. Именно такой способ для отопления получения тепла позволит достигнуть максимального результата за небольшие деньги.

Преимущества индукционного отопления

По причине того, что не все люди готовы использовать в быту плохо знакомые устройства, отдавая предпочтение системам, известным своей продуктивностью и качеством давным-давно, часто они отбрасывают вариант самодельного индукционного котла, даже не узнав о его преимущественных особенностях:

  1. Стоимость. Несмотря на то, что на покупку системы нужно будет изрядно потратиться, не говоря уже о растратах на обслуживание, а заводские установки стоят недешево, собрать нагревательный аппарат самостоятельно — отличный вариант для хорошей экономии. Такой агрегат можно установить на уже функционирующую систему отопления, что в разы понизит ваши затраты на обслуживание. Кроме того, самодельный индукционный колет, при правильной сборке, не потребует постоянной чистки, замены комплектующих, как в случае с заводскими моделями.
  2. Мощность. Учитывая то, что в специализированном магазине предлагаются системы с разной мощностью работы, самодельному аппарату также можно обеспечить разную силу подачи горячего воздуха. Данный показатель в основном зависит от величины катушки и может варьироваться от 3 кВт до 70 кВт. Поэтому если вам требуется отопление большого производственного помещения, несколько индукционных котлов, сделанных своими руками и поставленных в ряд, выполнят задачу со 100%-процентной эффективностью.
  3. Безопасность. Наиболее волнующий вопрос, который останавливает некоторых домовладельцев перед сборкой индукционного котла своими руками. Важно понять, что аппарат, сделанный самостоятельно, при соблюдении всех правил, описанных ниже, будет абсолютно безопасным. Надежность вашей модели и заводской будет существенно отличаться, причем в вашу пользу.

Что же это такое

Понятие электромагнитная индукция, которую открыл еще в 1831 году Майкл Фарадей, заключается в расположенном в магнитное поле проводнике создается электрический ток .

Каждый современный трансформатор работает по данному принципу.

При наматывании на ферромагнитный сердечник двух изолированных обмоток и подаче на одну, к примеру, 220 В, вторая начинает обладать напряжением, которое касается данных 220 В в такой же степени, как величина витков вторичной обмотки касается величины витков первично.

Трансформаторные обмотки позволяют снимать требуемое количество напряжения и применять его в работе электроники или электрического мотора. А если не подсоединенный ни к чему ферромагнетик уложить в обмотку, которая генерирует токи вихрей?

Понятно, что образующаяся ЭДС целиком превратиться в кинетическую энергию перемещения его молекул, или же – в нагрев.

Замечание: как раз по такому принципу на сталелитейных предприятиях осуществляют работу плавильные печи и кухонные плиты.

Ну а если, в водяном потоке, который распределяется по замкнутому контуру, разместить ферромагнитный сердечник? Понятное дело, что он начнет охлаждаться водой, которая будет сама затем нагреваться.

Обладая этой информацией, можно изготовить индукционный котел отопления своими руками.

Но сначала необходимо разобраться с техническими вопросами:

  • найти подходящий сердечник из материала, который не подвергается коррозии;
  • произвести его изоляцию от катушки, при это непроницаемость сооружения должна быть обеспечена;
  • обезопасить катушку от перегрева при ее взаимодействии с большими токами.

Схема индукционного котла

Индукционный теплогенератор — это трансформатор, в котором используется принцип первичной и вторичной обмотки. Так можно описать простейший принцип работы. Первичная обмотка котла преобразует электрическое поле. Вторичная обмотка направляет тепло к воде, маслу, антифризу, любому другому.

Понять принципиальную схему индукционного котла и воплотить ее в жизнь способен даже начинающий мастер. Под корпусом расположены слои теплоизоляционного материала, электрической изоляции, сердечник с двойной стенкой, а также внешний контур. Результатом такой конструкции становится почти полное отсутствие потерь тепла при передаче на теплоноситель.

Читайте также:  Как выложить камин для отопления частного дома

Благодаря чему проявляется такая высокая эффективность высокочастотного аппарата? Секрет в том, что теплоноситель за более короткий, чем в обычных системах срок — в два раза быстрее — успевает нагреться дважды. Все это из-за низкого уровня инерции. Финансовая выгода от подобной конструкции налицо. Есть еще один плюс благодаря магнитному полю трубы отопления остаются чистыми, без накипи.

Плюсы и минусы индукционных котлов

Индукционный котел заводской сборки

Действительно ли этот тип теплоснабжения насколько эффективен, как его рекламируют производители? Читая отзывы об индукционном отоплении нельзя сделать однозначный вывод. Многие потребители жалуются на большой расход электроэнергии, некоторые самодельные модели котлов явно опасны в эксплуатации.

До того, как делать индукционный котел отопления своими руками, подбирать для него компоненты и комплектующие – рекомендуется детально ознакомиться с плюсами и минусами этого типа теплоснабжения.

Преимущества:

  • Быстрое повышение температуры теплоносителя до требуемого уровня. В отличие от работы ТЭНов индукционный нагрев воды для отопления не требует дополнительных изоляционных материалов. Т.е. тепловая энергия от стержня передается непосредственно теплоносителю;
  • Долгий срок службы. Это обусловлено отсутствием движущихся частей и высокой надежностью материалов изготовления;
  • Небольшие размеры конструкции;
  • Не происходит формирование накипи на внутренних стенках. Это связано с небольшой вибрацией стержня во время его работы. Однако если читать отзывы об индукционных котлах отопления, то никто не жалуется на высокий уровень шума.

Но наряду с этим нужно учитывать и отрицательные моменты эксплуатации отопительных котлов этого типа:

  • Высокая стоимость заводских моделей. По-настоящему качественные электрические индукционные котлы отопления делаются с применением современных материалов, стоимость которых в большей степени и обуславливают высокую цену. Поэтому самодельные модели значительно уступают по качеству и техническим параметрам заводским;
  • Для установки котлов мощностью более 7 кВт потребует обустроить электросеть 380 В. В противном случае нагрузка не позволит работать оборудованию в нормальном режиме;
  • В случае отсутствия воды во время работы индукционной печи отопления произойдет перегрев и выход ее из строя. Поэтому в конструкцию должны входить датчики давления, которые соединяются с автоматическим выключателем. При падении давления будет выполнено автоматическое отключение устройства.

Определившись, что все-таки необходимо делать индукционное отопление самостоятельно – можно приступать к выбору оптимальной схемы котла и расчету его параметров.

Индукционный принцип нагрева уже не один десяток лет применяется в сталелитейной промышленности для нагрева металла. Именно из этой отрасли и пришли индукционные отопительные котлы.

Преимущества:

  • Высокое значение КПД (95-98%).
  • Большой ассортимент моделей разных мощностей, рассчитанных на напряжение 220 или 380 В.
  • Быстрое прогревание отопительной системы.
  • Возможность работы с разными теплоносителями.
  • Герметичность контура, по которому проходит теплоноситель. Это полностью исключает протечки и неисправности, связанные с ними.
  • Продолжительная работа без образования накипи. Именно накипь снижает со временем эффективность работы котлов, оснащенных ТЭНами. По этой же причине, ТЭНы перегреваются, и прибор выходит из строя.
  • Продолжительный срок службы (25-30 лет).

Важно! Есть и недостатки, в числе которых — высокая стоимость. Это и является стимулом для самостоятельного изготовления индукционного котла. Несмотря на сложность индукционных процессов, есть возможность создать устройство, которое не уступает по своим эксплуатационным качествам промышленным образцам.

Важно! Хотите, чтобы дизайн вашего жилья был эксклюзивным? Воспользуйтесь подробными инструкциями, чертежами и схемами, и создайте мебель своими руками.

Производители

  • Популярны котлы «Галан». Оборудование российского производства. Применяются комплектующие, которые поставляются из-за рубежа. Приборы обладают автоматическим управлением, доступные.
  • «Невский». Применяют в закрытых отопительных системах. Автоматикой задаются необходимые температурные параметры, устройство обеспечивает комфортные условия. Когда установленная температура будет достигнута, прибор отключается до небольшого остывания. Котел от компании «Невский» имеет надежную сборку, комплектующие.
  • Импортный производитель Dakon (Чехия). Агрегатов с нагревателями от компании Dakon, насчитывается около 30 моделей. Возможны модели с дополнительным оборудованием – циркуляционный насос, расширительный бачок.
  • Котел Kospel (Польша). Применяется в одноконтурных системах отопления.

Необычная модель индукционного прибора

Эта модификация индукционного котла может показаться очень необычной, тем не менее, вполне имеет право на существование. Более того, практика показывает, что такое устройство намного экономичнее стандартного ТЭНового котла. На обогрев стандартной «трешки» будет уходить порядка 1,8-2,5 кВт в час, тогда как электрокотел потратит как минимум 6 кВт.

При изготовлении самодельных индукционных котлов для намотки на сердечник используется только специальная обмоточная медная проволока

Собственно, котел представляет собой врезанный в отопительную систему теплообменник, который нагревается от индукционной электроплитки. Важное звено конструкции – теплообменник, он должен быть компактным, надежным и по возможности дешевым. Расчеты показывают, что для обогрева квартиры площадью около 50 кв. м будет достаточно устройства, работающего с 40 л теплоносителя.

То есть понадобится плоский металлический бак, размеры которого варьируются в пределах 50х600х500 мм. Такую емкость вполне можно изготовить самостоятельно, сварив из профильных труб 50х50. Работы выполняются в следующей последовательности:

Теплообменник готов, его можно устанавливать на место и подводить под него источник тепла. Практика показывает, что лучше всего установить такую систему в санузле, выполнив вертикальный монтаж.

Обычная индукционная плитка может стать источником тепла для обогрева квартиры

Теплообменник вваривается в отопительную систему, а плитка располагается между ним и стеной. Домашние мастера утверждают, что если подключить к такому устройству инвертор, его энергопотребление существенно уменьшится.

Электро-подающий преобразователь

Что произойдет при соединении намотанной нами индуктивной катушки к розетке?

Давайте произведем простой расчет:

Медный проводник имеет удельное сопротивление при 20С равное Ом х кв. мм/м.

С сечением мм и длиной десять метров цельная сопротивляемость катушки достигает семи десятых Ома «10 х ».

Соответственно, снабжая проводник в 220 В, через него будет проходить ток 314 А «220/0.7». Для сравнения: рассчитывая проводку для меди взымается из расчета 10 А/кв. мм.

Электро-подающий преобразователь

Итог полностью очевиден: если подать ток в десять, а то и более, крат выше вычисленного, наш проводник просто поддастся плавлению.

Вариант исправить положение набивается сам по себе – необходимо уменьшить напряжение питания. Преобразователь необходим являться достаточно мощным для отдачи минимум КВт.

Сварочный инвертор с контролем электротока дозволено использовать под средством готового преобразователя нужного электро-напряжения. Управлением электротоком является страховкой обмотки от перегревания и позволяет размерено координировать задействованную мощность отопительного котла. Если выходное напряжении инвертора ровняется 80 В, то предельно допустимая температура обмотки мощность рассчитывается в 2 КВт.

Также по данному принципу можно изготовить котел отопления на солярке своими руками, которые обладает:

  • малыми объемами;
  • сберегающее применение топлива;
  • коэффициентом теплоотдачи и высшими показателями КПД.

Практическое руководство по самостоятельному изготовлению

Перед установкой оборудования необходимо тщательно подготовиться: сделать или заказать чертежи и схемы, произвести нужные расчёты, выбрать место под установку, запастись материалами и инструментами.

Хоть готовые чертежи теоретически можно использовать, но в большинстве случаев их придётся переделывать, так как каждый домашний мастер будет использовать те материалы, которые у него есть.

Производство котла на основе тэна

Электрокотел для отопления дома своими руками лучше сделать на основе технологии трубчатого электронагревателя. Связано это с простотой конструкции. Её сделать сможет даже человек без соответствующего опыта. Такое устройство разрешается использовать для обогрева как большого, так и маленького помещения. Его можно установить в гараже, бане или небольшой комнате. К тому же для его работы потребуется напряжение от обычной сети.

Сделать электрокотел отопления своими руками на 220 В можно из стальных труб для корпуса и патрубков, металлических листов и нескольких тэнов. Если планируется устанавливать один тэн, тогда достаточно трубы диаметром 10 см, а если два и более, то 13-15 см. Корпус должен быть длиннее нагревательного элемента минимум на полметра.

Необходимые инструменты и материалы

Для котла с мощностью 2,4 кВт нужно немного материалов. Он обеспечит теплом дом в качестве дополнительного оборудования. Для работы необходимо подготовить:

  1. Трубу из стали диаметром 120 мм и длиной 65 см.
  2. Листы из стали толщиной 4 мм и размером 1,5×1,5 м.
  3. Два тэна по 1,2 кВт.
  4. Термостат.
  5. Предохранительные клапаны.
Читайте также:  Дизайн гостиной в стиле прованс — фото лучших интерьеров

Все материалы можно приобрести в специализированных магазинах. Если устанавливать покупной котёл, то комплектующие должны быть в комплекте с ним. Некоторые элементы можно сделать самостоятельно из подручных средств, но термостат нужно покупать в любом случае. Также нужно подготовить ряд инструментов:

  1. Шлифовочную машинку.
  2. Сварочный аппарат.
  3. Дрель и набор свёрл.
  4. Линейку и маркер.
  5. Набор отвёрток и ключей.

Пошаговая инструкция

Котёл для частного дома можно сделать самостоятельно, воспользовавшись инструкцией по производству. Все действия необходимо выполнять в такой последовательности:

  1. Производство теплообменника. Для этого необходимо в трубе диаметром 120 мм прожечь отверстие в 1 дюйм. Делать его лучше газовой горелкой, в крайнем случае — электродом.
  2. Проделанное отверстие зачищают с помощью болгарки. Дальше к отверстию нужно приварить стогны.
  3. Для дна котла используют металлическую пластину толщиной 5 мм. Она будет закрывать аппарат снизу и выполнять функцию фланца для тэна.
  4. В самой нижней части трубы ввариваются стогны, которые отводят лишнюю воду из системы.
  5. К корпусу котла необходимо приварить шпильку. К ней будет подключаться заземление.
  6. Верхняя часть закрывается круглой пластиной диаметром 120 мм.
  7. Герметичность конструкции можно проверить, опустив её в воду. Предварительно все патрубки закрываются полипропиленом.
  8. Дальше необходимо установить терморегулятор и кран, после чего подключить устройство к системе подачи воды.
  9. На завершающем этапе тэны включают и тестируют работу системы.

Такая конструкция имеет свои недостатки. Основным из них является невозможность замены нагревательного элемента. Для этого нужно отрезать верхнюю крышку и демонтировать конструкцию. Чтобы избежать таких последствий, необходимо устанавливать съёмные тэны наподобие тех, что устанавливаются в бойлерах.

Для защиты от коррозии котёл обрабатывают специальным веществом. После этого его необходимо прогрунтовать и покрасить. Но лучше эти действия сделать отдельно для каждого элемента до установки котла.

Самостоятельно собранная отопительная установка хоть и имеет ряд недостатков, но экономичность и простота в использовании делают её популярной среди пользователей

Однако не нужно забывать о предельной осторожности во время монтажа и эксплуатации, так как электричество требует особого внимания. После запуска оборудования необходимо контролировать процесс его работы и вовремя проводить профилактику

Сильные и слабы стороны

Крупные габариты и сложность выполнения своими руками чертежа твердотопливного котла длительного горения делает благоприятным использование подобных приборов только в крупных коттеджах. Что касается небольших дач, то для них рекомендуется выбирать более экономичные варианты.

Основными достоинствами ТТ котлов длительного горения являются:

  • Высокий КПД (около 95%)
  • Автономность отопления.
  • Экономичность.
  • Надежность и долговечность.
  • Высокая эффективность.
  • Доступность топлива.
  • Экологичность.
  • Широкий выбор топлива (уголь, дрова, опилки, паллеты).

Имеются также недостатки:

Сильные и слабы стороны
  • Большие габариты.
  • Необходимость оборудования отдельной котельной.
  • Сложное устройство котла длительного горения на дровах.
  • Нужда в постоянно обслуживании.

Преимущества самодельных агрегатов:

  1. Дешевизна.
  2. Универсализм в плане используемого топлива.
  3. Возможность последующих доработок с целью увеличения эффективности и добавления мощности.

Сложнее всего – сделать конструкцию цилиндрической: для этого необходимо использовать вальцовочный станок. Если его нет, существует вариант со старыми пропановыми баллонами. Также сгодится любая труба подходящего сечения: толщина металлических стенок должна быть не менее 5 мм. В деревнях привыкли довольствоваться небольшими кирпичными печами, демонстрирующими хорошую эффективность при обогреве одноэтажных домов и дач. Если же требуется отапливать обширный коттедж, то в таком случае потребуется большой запас топлива. Кроме того, не избежать больших перепадов температуры по мере удаления от печи, да и ухаживать за ней намного сложнее, чем за твердотопливным котлом.