Изготовление и монтаж индукционного котла отопления своими руками

Устройство необязательно покупать. Сделать самому индукционный котел под силу любому домовитому хозяину. Причем использовать такой вид обогрева жилья можно, использовать как в больших загородных домах, так и в маленьких дачных домиках. Владелец любой недвижимости останется доволен экономическим результатом.

Преимущества и недостатки

Индукционные котлы отопления в настоящее время являются одним из самых популярных способов отопления жилых помещений.

Это достигнуто благодаря следующим преимуществам:

  1. Высокий КПД и, как следствие, небольшое потребление энергии.
  2. При желании возможна работа котла при низком давлении и от разного типа тока: постоянного, переменного.
  3. Противостояние накипи. Это обусловлено строением котла.
  4. Экономия средств, так как такой агрегат работает быстрее в среднем на 25 %.
  5. В конструкции отсутствуют соединения разъёмного типа, поэтому про течь можно забыть.
  6. Нет элементов, которые могут изнашиваться. Срок действия длительный: около 30 лет.
  7. Данный котёл может функционировать совместно с другими системами: дровяными, газовыми и пр.
  8. Вода может быть не единственным видом теплоносителя. Возможно использовать антифриз или масло.
  9. Не требуется отдельное помещение с вентиляцией. К тому же его можно установить самостоятельно.

Про антифриз для системы отопления можете прочитать в этой статье.

Кроме всего, недостатков у индукционного котла тоже хватает:

Устройство и принцип работы индукционного котла

Агрегат состоит из основных элементов:

  • Корпуса;
  • Индукционной катушки;
  • Сердечника.

Самодельный индукционный котел своими … Индукционный котел отопления своими … Индукционный котел отопления своими … Индукционный котел отопления своими … Индукционный котел отопления своими …

Принцип работы индукционных котлов чрезвычайно прост: проходя через катушку, электрический ток генерирует сильное электромагнитное поле. В соответствии с законом Джоуля – Ленца под воздействием электромагнитных волн трубчатый сердечник интенсивно разогревается, отдавая тепловую энергию циркулирующему внутри него теплоносителю.

О производительности таких систем свидетельствует тот факт, что, начиная с 30-х годов ХХ столетия, принцип электромагнитного нагрева успешно применяется в металлоплавильных печах.

Эффективность и преимущества

Индукционные котлы в системе отопления занимают более выгодную позицию, по сравнению с ТЭНовым и твердотопливным оборудованием. Они обеспечивают:

  • практически моментальный нагрев теплоносителя;
  • высокий КПД;
  • отсутствие протечек, благодаря надежным разъемным соединениям;
  • минимальное образование накипи;
  • невозможность быстрого износа деталей;
  • эксплуатацию с любыми теплоносителями;
  • установку оборудования в любом помещении;
  • бесшумную работу (без циркуляционного насоса).

Автономный электрокотел отопления индукционного типа безопасен и не требует внеплановых профилактических осмотров. Он не нуждается в постоянной чистке внутренних поверхностей, особом уходе в процессе эксплуатации и профессиональных познаниях. Выход из строя индукционного котла отопления настолько минимален, что производители дают достаточно длительную гарантию на его безотказную работу. К преимуществам бытового оборудования относится, также, отсутствие необходимости специального усиления электропроводки и установки дополнительных генераторов.

Существенным фактором, облегчающим контроль над перепадами напряжения в сети и показателями системы отопления, является комплектация индукционных агрегатов автоматикой, автономно регулирующей выставленные владельцем тепловые режимы.

Но электрические индукционные котлы даже при малых габаритах отличаются большим весом, которым не обладает, к примеру, настенный электрокотел. Также, они создают вокруг себя волновые помехи. Цена оборудования остается высокой, по сравнению с ТЭНовыми и другими традиционными отопительными агрегатами. А еще – индукционные котлы не могут обеспечить плавную регулировку мощности, что также относится к их минусам.

Внутреннее устройство индукционного нагревателя и принцип его работы

Конструкция такого устройства, созданного для получения теплоэнергии, в простейшем виде аналогична трансформатору. Как и трансформатор, индукционный генератор состоит из короткозамкнутых обмоток – первичной и вторичной.

Первичная обмотка служит для преобразования электроэнергии в вихревые токи, создающие электромагнитное поле, направленное на вторичную обмотку. Вторичная обмотка одновременно является и корпусом индуктора, и нагревательным элементом, передающим полученную энергию в систему отопления. Теплоносителем может быть любая электропроводящая жидкость, начиная от обычной технической воды, до масла и антифриза.

Поскольку вихревой индукционный нагреватель (или просто вин) при работе не выделяет продукты разложения топлива, то он наиболее безопасен среди различных видов обогревательного оборудования, используемого для обеспечения теплом зданий различного назначения. Такая система отопления гарантирует благоприятный состав атмосферы, что означает сохранение её экологической чистоты.

Читайте также:  Как правильно утеплить лоджию своими руками?

Система отопления начинает работу сразу после подачи напряжения на внутреннюю обмотку. Возникающее электромагнитное поле направляет вихревые токи на поверхность сердечника, расположенную снаружи.

Их плотность практически моментально возрастает, нагревая поверхность сердечника, а затем и полностью весь элемент. Это тепло и служит для нагрева теплоносителя, циркулирующего в котле.

Зачем нужен теплообменник для системы отопления? Виды устройства, и принцип его работы.

Стоит ли устанавливать терморегулятор на радиатор отопления? Как правильно выбрать изделие?

Следует иметь в виду, что устройство врезается в отопительную систему при помощи двух патрубков. Нижний из них служит для подачи охлаждённого теплоносителя. Он монтируется на входе в котёл, а через второй патрубок нагревшийся теплоноситель направляется в отопительную систему.

Подача нагретого теплоносителя осуществляется за счёт гидростатического напора. Поскольку теплоноситель постоянно циркулирует в системе, осуществляя отвод горячей жидкости в систему отопления, то возможность перегрева оборудования полностью исключена.

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.

Преимущества:

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

Достоинства котла Миратрон

Среди других видов отопительного оборудования, индукционные котлы отопления гораздо экономичнее и эффективнее остальных. Данные нагреватели не имеют ТЭНов. Обогрев производится бесконтактными нагревательными элементами при помощи индукции. Индукционная катушка создает вихревые потоки. Происходит нагрев и тепло разносится по системе отопления. Вот некоторые плюсы именно этого устройства:

  • котел экономичен в использовании;
  • эффективность КПД доходит почти до ста процентов;
  • оборудование не образует накипь внутри системы;
  • во время нагрева не выделяет вредных для здоровья человека веществ;
  • в профилактическом обслуживании практически не нуждается;
  • для его установки нет нужды вызывать специальных мастеров, если есть определенные навыки и знания;
  • совмещается с другими видами отопительного оборудования;
  • срок эксплуатации до двадцати лет;

Рекомендуем: Как работают водогрейные котлы центрального отопления?

Достоинства котла Миратрон

  • управлять оборудованием можно вручную или с помощью автоматического режима;
  • присутствует модуль для управления работой с помощью системы GSM;
  • при помощи ЖК дисплея эксплуатация становиться проще. На экране можно увидеть параметры работы устройства и данные о его исправности;
  • отопительные системы Миратрон хорошо защищены от перегревов. Выработка тепла производится нагревательными кластерами;
  • кроме модели, рассчитанной на мощность 6 киловатт, все остальные можно подключать и к сети с одной фазой и с тремя;
  • производится быстрый разогрев оборудования;
  • если переход осуществляется с печного отопления, то есть возможность освободить помещение для хранения твердого топлива;
  • не стоит беспокоиться о безопасности оборудования. С точки зрения пожарной и электрической безопасности устройство абсолютно неопасно.

Правда и вымысел о котлах

Не все характеристики, приписываемые индукционным котлам, являются правдой. В специализированных магазинах продавцы утверждают, что агрегат является инновационной разработкой.

На самом деле электромагнитную индукцию открыл М. Фарадей. В промышленности индукционные агрегаты установили еще во второй половине XX века – в них плавили сталь. С тех пор никаких новшеств не появилось.

Некоторые считают, что электрические котлы тратят меньше энергии для обогрева частного дома, чем другие устройства.

На самом деле любой агрегат, который отапливает помещение, все 100 % получаемой энергии превращает в тепловую, если при этом он не выполняет другой работы.

А вот КПД может уменьшиться – все будет зависеть от рассеивания тепла. Не стоит забывать о законе сохранения энергии — чтобы получить 1 Киловатт тепла, следует потратить не менее 1 Киловатта электричества.

Информация о долговечности индукционных котлов соответствует истине. Все дело в конструкции агрегата. В нем отсутствуют подвижные детали, поэтому и износа котла производиться не будет.

Среди составляющих есть медная обмотка, ее запас прочности достаточно велик. Сердечник имеет свойство разрушаться под воздействием агрессивных смесей, при этом постоянно происходит процесс нагревания и остывания.

Видео:

Но процесс износа сильно растянут во времени. Разрушение сердечника произойдет только спустя несколько десятков лет.

Утверждение, что индукционные котлы не будут терять свою мощность, так как на них не образовывается накипь, верно.

Такое свойство обусловлено принципом работы агрегата — в замкнутой системе не может образовываться большое количество известковых отложений.

На сердечнике индукционного котла накипь появиться не сможет, так как этот элемент при работе вибрирует, т. е. накипь на его поверхности просто не удержится.

То, что агрегат работает бесшумно, является верным утверждением. В котле не создаются акустические колебания, поэтому при нагревании теплоносителя котел не шумит.

Гул могут создавать циркуляционные насосы, которые заставляют жидкость перемещаться по системе отопления. Но можно приобрести бесшумные насосы – в этом случае работа устройства будет проходить тихо.

Экономичность

По утверждениям сэра Исаака Ньютона, энергия ниоткуда не берется и никуда не девается.

Вечный двигатель не предусмотрен. Чтобы нагреть указанное количество воздуха на 10 градусов необходимо применить строго конкретную величину тепловой энергии, не взирая на устройство нагревателя.

Каждое преобразование энергии в независимости от ее типа она осуществляет физическую работу или применяется в нагреве окружающей среды. Из этого следует, что единственным теоретическим объяснением для «типа» более высокой полезности котла с индукционной схемой является наименьшее рассеивание тепла в окружающей среде.

Уточняем: вся электрическая аппаратура прямого нагрева обладает 100% КПД.

Вся задействованная электрическая энергия целиком превратиться в тепловую: из 1 КВт электричества возможно получение 1 КВт тепловой мощности.

Данные факты не выдерживают никакой критики:

Экономичность

Во время установки котла в отопительной комнате тепло, которое не подлежало поглощению теплоносителем, в конце концов задействовано в обогреве.

При соизмеримой или худшей корпусной теплоизоляции котла на 50% низкие тепловые потери выглядят сомнительно.

Вывод:

Рыночная цена индукционных конструкций завышена.

Их экономичность просто вранье. Электрическую мощность к оборудования подбирается из расчета стандартных 40 Вват на отапливаемое помещение объемом 1 куб. м. Если же недавний покупатель попробует обогреть 4-киловаттным прибором дом в двести куб. м., то лишь осознает свою наивность.

Но, исключая всю дезинформацию, которую придали индукционным конструкциям, основания на существование у нее имеется. Превышенная рыночная цена приводит к желанию построить, обладающий схемой индукции котел отопления своими руками. И сейчас мы выясним как это сделать:

Особенности вихревого индукционного котла

С принципом работы индукционного отопительного прибора мы уже знакомы. Существует его разновидность: вихревой индукционный котел или ВИН, действующий несколько иначе.

Отличительные черты ВИН

Как и индукционный аналог, он работает от высокочастотного напряжения, поэтому обязательно оборудуется инвертором. Особенность ВИН устройства заключается в том, что вторичная обмотка у него отсутствует.

Ее роль выполняют все металлические детали прибора. Их обязательно изготавливают  из материалов, которые проявляют ферромагнитные свойства. Таким образом, когда на первичную обмотку устройства поступает ток, резко возрастает напряженность электромагнитного поля.

Оно в свою очередь генерирует ток, сила которого стремительно увеличивается. Вихревые токи провоцируют перемагничивание, в результате которого все ферромагнитные поверхности очень быстро, почти мгновенно, разогреваются.

Вихревые устройства достаточно компактны, но за счет использования металла, их вес велик. Это дает дополнительное преимущество, поскольку все массивные элементы корпуса принимают участие в теплообмене. Таким образом КПД агрегата приближается к 100%.

Эту особенность устройства нужно учитывать, если принято решение самостоятельно изготовить котел ВИН. Он может быть выполнен только из металла, пластик использоваться не должен.

Основное отличие вихревого индукционного котла заключается в том, что его корпус выступает в роли вторичной обмотки. Поэтому его всегда изготавливают из металла

Как собрать вихревое индукционное устройство?

Как мы уже знаем, такой котел отличается от своего индукционного аналога, однако, изготовить его самостоятельно так же несложно. Правда, теперь понадобятся навыки сварочных работ, ведь устройство должно быть собрано только из металлических деталей.

Для работы понадобится:

  • Два одинаковых по длине отрезка металлической толстостенной трубы. Их диаметры должны быть разными, так, чтобы одну деталь можно было поместить в другую.
  • Обмоточная (эмалированная) проволока из меди.
  • Трехфазный инвертор, можно от сварочного аппарата, но максимально мощный.
  • Кожух для теплоизоляции котла.
Читайте также:  Самодельный электрический котел отопления из трубы

Теперь можно приступать к работе. Начинаем с изготовления корпуса будущего котла. Берем трубу большего диаметра и вставляем внутрь вторую деталь. Их нужно вварить одну в другую так, чтобы между стенками элементов осталось некоторое расстояние.

Получившаяся деталь в разрезе будет напоминать баранку. В качестве основания и крышки корпуса используется стальной лист толщиной не менее 5 мм.

В результате получаем полый бак цилиндрической формы. Теперь нужно врезать в его стенки патрубки под трубы подачи холодной и отводе горячей жидкости. Конфигурация патрубка и его диаметр зависят от труб отопительной системы, возможно, дополнительно понадобятся переходники.

После этого можно приступать к намотке проволоки. Она аккуратно, под достаточным натяжением наматывается на корпус котла.

Принципиальная схема самодельного индукционного котла вихревого типа

Собственно, нагревательным элементом будет служить намотанная проволока, поэтому корпус прибора желательно закрыть теплоизоляционным кожухом. Так удастся сохранить максимум тепла и, соответственно, увеличить КПД устройства и сделать его безопасным.

Теперь нужно врезать котел в отопительную систему. Для этого теплоноситель сливается, отрезается нужный по длине участок трубы и на его место вваривается прибор.

Осталось только запитать отопительный прибор и не забыть подключить к нему инвертор. Устройство готово к эксплуатации. Но прежде, чем провести испытания, нужно заполнить магистраль теплоносителем.

Вы не знаете, какой теплоноситель выбрать для заполнения контура? Рекомендуем ознакомиться с характеристиками различных теплоносителей и рекомендациями по выбору оптимального типа жидкости для отопительного контура.

Только после закачки теплоносителя в систему проводить пробный пуск.

Сначала нужно запустить прибор на минимальной мощности и внимательно отследить качество сварных швов. Если все в порядке, мощность увеличиваем до максимума.

На нашем сайте есть еще одна инструкция по изготовлению индукционного прибора, который можно использовать для подогрева теплоносителя в системе отопления. Чтобы ознакомиться с процессом сборки индукционного нагревателя, переходите по этой ссылке.

Плюсы самостоятельной сборки отопительного прибора

Котлы, работающие от электричества, традиционно считаются неэкономичными. Учитывая, что стоимость электроэнергии постоянно растет, они обходятся «в копеечку» своим владельцам. Детальную информацию об отоплении от электрокотла рекомендуем посмотреть в этой статье.

Впрочем, индукционные котлы, хотя и работают от электричества, достаточно экономичны.

Галерея изображенийФото из Котлы идукционного типа — наиболее экономичное в плане расхода энергии электрооборудованиеЭкономное потребление энергии не мешает индукционным котлам лидировать по параметрам производительностиБлагодаря простоте конструкции индукционные котлы крайне редко выходят из строя, исправно служат более 30 летАккуратная форма и компактные размеры — немаловажные аргументы в пользу индукционных котловИндукционное оборудование в быстром темпе разогревает теплоноситель для контуров отопленияОднако длинный перечень плюсов индукционных котлов перевешивает солидный минус — цена оборудования, особенно заметная при необходимости в установке нескольких технических единицЦена не страшна тем, кто решит изготовить эффективный агрегат собственными руками, комплектующие для сборки стоят недорогоОднако для успеха в реализации задумки стоит досконально разобраться с устройством индукционного агрегата и принципом его работыЭкономичный вариант электрического котлаПриоритеты высокой производительностиКонструктивная простотаКомпактные габариты агрегатаВысокая скорость нагрева теплоносителяСтоимость как солидный минус котловСамодельный индукционный котелСпецифика устройства и принцип работы

Но это еще не весь список их достоинств.

Решившись на установку такого прибора можно получить:

  • Быстрый разогрев теплоносителя. На это уходит в среднем 3-5 минут.
  • КПД приближенный к 100%, поскольку практически вся электроэнергия преобразуется в тепловую.
  • Высокую температуру разогрева жидкости в отопительном контуре, минимум – 35 °С.
  • Отсутствие накипи на внутренних поверхностях устройства, что объясняется вибрациями, которые появляются при работе устройства. Они предотвращают появление отложений.
  • Длительный срок эксплуатации, поскольку отсутствуют движущиеся и трущиеся механизмы и детали. Соответственно, нет износа оборудования и повреждения его комплектующих.
  • Отсутствие необходимости отводить продукты сгорания и часто проводить обслуживающие мероприятия.

Недостатков у индукционных котлов не так уж и много. Прежде всего, это достаточно высокая стоимость оборудования. Кроме того, в процессе работы приборы издают небольшой вибрационный шум.

Еще один минус – достаточно большая масса, что обязательно нужно учесть при монтаже устройства на стену.

Чтобы получить максимальный эффект от использования индукционного котла, как самодельного, так и серийного, нужно подключить их группой и использовать поочередно или все сразу