Сердечник
Очумелые ручки
Не обращая внимания на нагромождения дезинформации, сама по себе индукционная схема более чем в праве на судьбу. Завышенная рыночная цена в полной мере закономерно ведет к мысли изготавливать индукционные котлы отопления своими руками. Как это сделать?
Корпус
Он должен быть:
- Диэлектрическим.
- Достаточно прочным.
- Разрешающим герметично подключить его к отопительному контуру.
Самое очевидное решение и простой — полипропиленовая труба диаметром 40 миллиметров. В совершенстве — с армированием фиброй, которая очень положительно повлияет на прочностные качества корпуса.
Обмотка
Чтобы изолировать нагревающуюся при подаче питания катушку индуктивности от термопластичного полипропилена, поверх корпуса нужно наклеить пара текстолитовых полос. Чем клеить? Самое очевидное решение и простой — силиконовый герметик: он владеет приемлемой адгезией к пластикам и замечательно переносит умеренный нагрев.
Сама катушка наматывается бронзовым эмалированным проводом диаметром около 1,5 миллиметров (сечение 2,25 мм2). Неспециализированная протяженность обмотки должна быть равна 10-15 метров. Витки лучше накладывать с маленьким постоянным зазором.
Сердечник
Каким он должен быть?
- Проводящим. Вихревые токи не будут наводиться в диэлектрике.
- Ферромагнитным. Диамагнетик не начнёт взаимодействовать с электромагнитным полем.
- Нержавеющим. Коррозия в замкнутом контуре отопления нам очевидно ни к чему.
Вот пара вероятных решений.
- Винтовой шнек, хорошо входящий в трубу. Двигаясь по канавкам в нем, вода будет отбирать максимум тепла.
- Рубленая нержавеющая проволока. Она не весьма эргономична тем, что импровизированный котел нужно будет ограничить с обеих сторон железной сеткой.
- Скатанные из нихромовой проволоки «ежики», хорошо засунутые в трубу.
- Наконец, самая несложная инструкция: подобным образом в трубе возможно разместить железные (нержавеющие) мочалки для посуды.
По окончании того, как сердечник занял свое место, котел снабжается с обеих сторон переходниками с полипропилена диаметром 40 мм на резьбы ДУ20 либо ДУ25. Они не разрешат выпасть сердечнику и разрешат монтировать котел в любой контур, покинув соединения разборными.
Преобразователь питания
Что будет, в случае если намотанную нами катушку индуктивности к розетке?
Давайте выполним несложный расчет.
- Удельное сопротивление бронзового проводника при +20С равняется 0,175 Ом*мм2/м.
- При сечении в 2,25 мм и длине 10 метров полное сопротивление катушки будет равным 0,175/2,25*10=0,7 Ома.
- Следовательно, при подаче на проводник 220 вольт через него потечет ток в 220/0,7=314 А.
Итог мало предсказуем: при подаче тока в 10 с лишним раз выше расчетного наш проводник попросту расплавится.
Очевидное решение — снизить напряжение питания. Преобразователь должен быть достаточно замечательным, дабы дать как минимум 2,5 — 3 киловатта.
Готовым преобразователем таковой мощности может стать сварочный инвертор с регулировкой тока. Регулировка не только убережет обмотку от перегрева, но и разрешит плавно регулировать действенную мощность отопительного котла. При выходном напряжении инвертора в 80 вольт большая надёжная для температуры обмотки мощность будет равна примерно 2 КВт.
Важные замечания по монтажу и использованию котла
Достоинства и недостатки
По уверениям изготовителей, использование индукционных отопительных котлов для обогрева дома – это сплошные преимущества при полном отсутствии минусов. Давайте попробуем разобраться, где правда, а где маркетинговый ход.
1. Высокая эффективность. КПД до 99 % характерен для всех видов электрокотлов.
2. Максимальная защита от накипи. Поскольку прямого контакта индукционной обмотки с теплоносителем нет (в отличие от ТЭНа), образоваться накипь может только внутри труб. Но закрытые системы характеризуются стабильно малым количеством солей. То есть отсутствуют предпосылки для формирования отложений.
3. Экономия ресурсов до 35 %. Прежде чем купить котел индукционного типа и установить его, вспомните, его основная задача – преобразование энергии в тепловую. Для выработки 1 кВт по закону сохранения энергии требуется затратить тоже 1 кВт электричества. Разница лишь в скорости нагрева – индукционный агрегат функционирует быстрее примерно на 20-30 %.
4. Полное отсутствие разъемных соединений в конструкции, что исключает вероятность возникновения течи. Не совсем соответствует действительности: котел включает 4-6 комплектующих, соединенных в блок. В стоимость индукционной отопительной системы ВИН включены сам котел в разборном корпусе, шкаф управления, группа безопасности (датчики и реле) и конденсаторов, клапаны сброса давления, комплект контактов для подключения внешних устройств.
5. Высокая степень электро- и пожаробезопасности. Это действительно так, но нужно следить за тем, чтобы не было течи, а количество термоносителя оставалось постоянным. В противном случае прибор очень быстро раскаляется и есть риск взрыва.
6. Не имеет элементов подверженных механическому износу, поэтому срок действия составляет более 30 лет. Во-первых, сердечник долговечный, но лаковая изоляция на первичной обмотке (тороидальной) подвержена старению. Время ее службы – 7-10 лет. Итогом разрушения станет межвитковое замыкание с соответствующими последствиями. Во-вторых, индукционные котлы – относительно новый продукт, не прошедший тестирование временем, утверждение о 30 годах эксплуатации вряд ли является правдивым.
7. Совместимость с другими системами. Можно подключать теплые полы, газовые или дровяные котлы.
8. Не требуют отдельного помещения и вентиляции.
9. Не нуждаются в профилактических работах. Котел – в любом случае оборудование с множеством датчиков, реле, клемм, которые периодически нужно менять, подтягивать. Конечно, по сравнению с газовыми котлами, это незначительно.
Таким образом, большая часть положительных качеств соответствует другим типам электрических агрегатов. Теперь проанализируем недостатки, выявленные за несколько лет эксплуатации.
1. Стоимость. Цена индукционного котла SAV 5 кВт – 40 000 руб. Тогда как ТЭНовый Protherm Skat 6 кВт – 23 000.
2. Значительный вес при небольших габаритах. Поскольку даже самый маломощный агрегат весит от 20 кг, рекомендуется монтировать их на пол либо подвешивать на несущую стену при помощи прочных кронштейнов.
3. Электромагнитное поле генерирует сильные помехи в длинно-, средневолновом и УКВ диапазонах. Хотя производители заявляют, что они не влияют на человеческий организм, сотрудники санитарных и медслужб утверждают обратное. Не зря же в СНиПах зафиксированы нормативы и правила расположения приборов с высоким уровнем излучения.
4. Для работы в системе отопления в доме с 2-3 этажами требуется мощный циркуляционный насос.
Устройство и принцип работы
Принцип работы
Как самому сделать индукционный котел
Теперь о том, как сделать индукционный котел своими руками. Если все делать самостоятельно, нужны немалые познания. Например, два электронщика возились больше полугода, перевели множество запчастей, истратили на них кучу денег. Рабочую установку, в конце концов, собрали, результатом очень довольны, но выложили только фото.
Вот что сотворили два электронщика
На сайтах производителей имеется только общая информация с демонстрацией принципов работы и никаких схем. Оно, в общем-то, и понятно.
Те модели, которые предлагают сделать: пластиковую трубу заполнить отрезками проволоки и сверху намотать проволоку, может, и работают, но явно недоделаны. Необходима серьезная защита: витки катушки оказываются сверху, а по ним бежит ток. Причем из сети 220В. К тому же нет никакого контроля температуры, что чревато: пластик ведь плавится. Требуется также расчет скорости движения теплоносителя и еще много чего. В общем, небезопасно это.
Это вся схема элементарного индукционного котла, который предлагают сделать своими руками
Ниже расположено видео, в котором представлен один из вариантов такого самодельного индукционного котла отопления. В исполнении он несложен:
- В толстостенную пластиковую трубу (на видео — полипропилен с алюминиевым армированием) набиваются металлические элементы. В каких-то вариантах это небольшие куски металлической проволоки 5-7мм диаметра, в этом видео — проволока магнитного фехраля, которая не будет ржаветь, но магнититься.
- С двух сторон на трубу надевается стека. Она не даст проваливаться металлическим элементам.
- С обоих закрытых концов устанавливаются фитинги, при помощи которых котел (уже котел) устанавливаться будет в систему. Примерная схема установки изображена на рисунке.
Схема подключения индукционного котла в систему отопления
Обратите внимание на необходимость группы безопасности. По словам самого автора этого котла, вода греется слабо
Требуется большая мощность (у него порядка 1,8кВт а нужно 3кВт)
На саму трубу наматывается медная проволока. Желательно проволоку найти эмалированную. Витков нужно сделать 90-100, шаг желательно выдерживать. Ну и постарайтесь все-таки чем-то витки прикрыть. Например, так, как на предыдущем варианте из видео (он был забит кусочками проволоки).
После чего нужно котел встраивать в систему отопления, запускать циркуляцию и только потом подключать катушку к электросети. Без теплоносителя труба оплавится очень быстро.
По словам самого автора этого котла, вода греется слабо. Требуется большая мощность (у него порядка 1,8кВт а нужно 3кВт).
Сложности при изготовлении, как сделать котел экономичнее
Снижение КПД электрокотла
Достоинства индукционных котлов отопления
Виды отопительных котлов
Достоинства индукционной схемы
Обычно, ценники котлов с индукционной схемой заводского производства достигают более высоких значений, чем у ТЭновых аналогов, и при 4-киловаттной мощности аппаратуры начинается с 20-25 тыс. рублей.
Разберем характеристики нескольких конструкций, имеющихся на российском рынке:
Модель | Цена | Площадь обогрева | Изготовитель | Электрическая мощность |
| Индикатор | 18000 руб. | 200 кв. м | Украина | 4 КВт |
| ИНЭРА SAV | 30000 руб. | 50-80 кв. м | Россия | 4.5 КВт |
| Эдисон-5 | 35000 руб. | 100-120 кв. м | Европа | 5 КВт |
| ВИН-5 | 27000 руб. | 60-150 кв. м | Россия | 4.25 КВТ |
Обоснованием наибольшей цены у продавцов и изготовителей служат следующее аргументы:
- Долговечность ТЭНовых котлов значительно меньше индукционных аналогов.
- Индукционные котлы способны экономить до 50% электроэнергии, а это означает быструю окупаемость затрат.
Ниже расположен график расхода электроэнергии за 7 месяцев периода отопления. При применении котлов разной сборки, предоставленная таблица предлагает провести сравнение расходов. Не надо спешить ей верить.
Некоторые особенности систем индукционного отопления дома
Процесс производства индукционного котла
Более сложный вариант индукционного вихревого котла ↑ ↑
Для того чтобы сделать этот самодельный индукционный котел потребуются навыки работы со сварочным аппаратом и трехфазный трансформатор, желательно чтобы он был оснащен крепежом.
Конструкция состоит из двух вваренных друг в друга труб. Если взглянуть на них сверху, то сваренные между собой трубы будут напоминать бублик. Он одновременно выполняет функцию сердечника (проводника создаваемой магнитным полем энергии) и работает в качестве нагревательного элемента.
Обмотку наматывают на корпус котла, благодаря чему повышается производительность при относительно небольших габаритах и весе.
Для подводки и вывода циркулирующего в системе отопления теплоносителя в корпус вваривают подающий и выходной патрубки.
Рекомендовано для исключения потерь получаемой при работе прибора тепловой энергии и утечек тока поместить сделанный собственноручно тепловой котел в изоляционный кожух.
Нагревание теплоносителя происходит при непосредственном контакте его с обмоткой по стандартной для индукционного оборудования схеме.
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.
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.
Хотите обустроить свой дом эффективным и одновременно с этим экономически выгодным обогревом? Тогда обязательно обратите свое внимание на современные индукционные котлы. Подобные агрегаты характеризуются высокой производительнос тью и имеют при этом предельно простую конструкцию, поэтому со сборкой индукционного отопительного котла можно с легкостью справиться своими руками
Работа рассматриваемого оборудования основывается на использовании индукционной электрической энергии.
Такие котлы абсолютно безопасные и экологически чистые. Во время их эксплуатации не выделяется никаких побочных продуктов, способных навредить человеку и состоянию окружающей среды.
Содержание пошаговой инструкции:
Схема и порядок сборки
Особенности изготовления и выбор материалов
Как собирают ТЭНы
Общие принципы и возможности реализации идеи
Виды котлов на дровах
Изготовление корпуса
Устройство электродных котлов
Электрические мини котлы «Галан» электродного типа выпускаются в трех модификациях:
- однофазные ОЧАГ имеют мощность 2, 3, 5 и 6кВт;
- трехфазные ГЕЙЗЕР и ВУЛКАН – 9, 15, 25 и 50кВт.
Они имеют компактные размеры и малый вес. Самый мощный прибор весит 11,5кг, а его диаметр составляет 180мм при длине 570мм, а обогреть пространство он может до 1650м3. Наиболее миниатюрный котел имеет диаметр всего 35мм и длину 275мм, его вес не превышает 0,9кг, а отапливаемое помещение может достигать 120м3.
Ионные котлы состоят из нескольких элементов. На металлическом корпусе располагаются входящие и отводящие патрубки, дающие возможность беспрепятственной циркуляции теплоносителя (воды или антифриза). Благодаря корпусу происходят ионные процессы, так как он выполняет функцию ионизатора. Сверху корпус защищен пластиковым кожухом, улучшающим электроизоляцию прибора и уменьшающим его теплоотдачу. Внутри однофазного котла располагается один электрод, а трехфазного – три электрода с выведенной наружу клеммной группой.
Электродные котлы «Галан» поставляются в сборе. Система автоматики, позволяющая управлять и контролировать отопительную систему, в комплект оборудования не входит, поэтому приобретается дополнительно. Кроме этого требуется купить расширительный бак и, при необходимости, насос.
Без установки автоматики компания ГАЛАН гарантийный срок на работу котла не дает.
Также производитель снимает с себя ответственность в случае неправильной установки, либо эксплуатации электродного теплогенератора, наличия механических повреждений и присутствия посторонних предметов в системе.
Изготовление самодельного индукционного котла отопления
С точки зрения сложности изготовления, данный отопительный котел более простой, но нуждается в особом устройстве — инверторе с выходным сигналом, имеющем частоту 20-50 кГц. Для домашних мастеров это не стало преградой, в качестве такого устройства они стали успешно применять сварочный инвертор или даже простую недорогую бытовую индукционную плиту.
Схема
Теплотехническая схема работы такого агрегата не является сложной: источник тока инвертор, сосуд для нагрева воды с патрубками на вход и выход циркуляционного теплоносителя и трубной системы с приборами отопления.
Схема индукционного котла. Фото: oboiman.ru
Для защиты от перегрева устанавливается термодатчики и терморегуляторы, которые передают электрический сигнал на отключающий автомат по току.
Электрическая схема функционирования индукционного устройства более сложная, самостоятельно ее можно выполнять, только если исполнитель обладает соответствующими инженерными знаниями. В противном случае электросхему лучше взять из интернета.
Материалы для работы
Для создания индукционного агрегата своими силами понадобится:
- Полипропиленовая труба Ф 50 мм из полипропилена.
- По 2 муфты и переходников с Ф 50 мм на диаметр, который соответствует трубам отопления.
- Паяльник для сварки пластиковых труб.
- Мелкоячеистая сетка из стекловолокна или металла.
- Проволока нержавеющая Ф 7 мм.
- Сварочный инвертор с током не мене 15 А, имеющего плавную регулировку нагрузки.
- Медный провод (эмаль), 2 мм2 из расчета 1 мм2 мм на 8 А.
- Провод изолированный с клеммной колодкой для включения обмотки к инверторному устройству.
- Тройник для включения аварийного сброса и 2 шаровидных вентиля.
- Полоски текстолита для закрепления обмоточной проволоки.
- Эпоксидный клей для изолирования обмотки.
- Корпус устройства, можно выполнить самому из токонепроводящего материала.
Процесс изготовления
Пошаговая инструкция индукционного котла своими руками:
- На пластиковую трубку 50 мм эпоксидкой закрепил 4 текстолитовые полоски 10 мм, отойдя от края конструкции на 100 мм и намотал на них тороидальную обмотку для уменьшения ЭМ поля.
- Крайние витки закрепил в пазы трубы.
- Намотал 80 витков проволоки с интервалом 0,5 мм.
- Внутрь трубки вставил нержавеющую сетку и утрамбовал пространство кусочками нержавеющей проволоки, которые будут греться вихревым током.
- Закрыл нагреватели с другой стороны такой же сеткой.
- Установил на концах трубы переходники и арматуру, для того чтобы связать котел систему отопления, а на выходе из котла установил предохранительно-сбросной клапан.
- Обработал обмотку эпоксидным клеем для электроизоляции.
- Прикрепил выводы зажимными клеммами.
- Второй конец провода через клеммы подключил к инвертору.
- Установил котел в шкаф, зафиксировав его на кронштейнах из токонепроводящего материала.
Перед тем как приступить к изготовлению самодельных котлов отопления для частного дома, нужно помнить, что они являются объектами повышенной опасности, поэтому при производстве потребуется тщательно выполнить все нормы безопасности и технологические нормативы.
Разновидности котлов отопления
Электрокотел на ТЭНах
Типы
Как упоминалось ранее, сегодня на рынке присутствует несколько разновидностей индукционных котлов
Каждая из них имеет свои индивидуальные характеристики и особенности, которые важно учитывать, подбирая подходящий агрегат для своего дома
SAV
Сегодня довольно распространены индукционные котлы SAV, в которых на первоначальную обмотку подается ток с частотой в 50 Гц. Что касается вторичной обмотки, то здесь применяется замкнутая система труб с тепловым носителем. Данная деталь также выступает в роли теплообменника в виде своеобразного лабиринта, состоящего из труб. Тепловой обменник в котлах SAV нагревается очень быстро благодаря току индукции. Именно эта составляющая дает возможность существенно увеличить производительность отопительного агрегата.
Вихревые
Особенность вихревого котла (ВИН) заключается в том, что ток, поступающий на первичную обмотку, сперва меняется в преобразователе, то есть превращается в высокочастотный. Из-за этой отличительной черты напряженность электромагнитного поля в целом увеличивается, а это, в свою очередь, усиливает возникающие токи Фуко. Подобные агрегаты являются экономичными и надежными, поэтому их выбирают многие домовладельцы. Кроме того, вихревые котлы обычно имеют небольшие размеры. Их изготавливают из металла.
Также индукционные устройства для отопления бывают:
- однофазными;
- трехфазными.
Сборка простого индукционного котла своими руками
Для большей экономии можно собрать индукционный котёл своими руками. Однако стоит учитывать, что это дело непростое, и без минимальных навыков здесь не обойтись. Потребуются знания как в сборке и монтаже, так и в электронике. В идеальном варианте необходимо провести точные расчёты, чтобы по итогу вышел прибор, который полностью удовлетворит ваши потребности и не выйдет из строя при первом же включении.
Устройство
Как видно из названия, такие котлы работают на основе возникающей электромагнитной индукции, которая, в свою очередь, способствует образованию вихревых токов
Самый простой индукционный котёл включает в себя следующие элементы:
- катушка;
- теплообменник;
- клеммная коробка;
- шкаф управления;
- входной и выходной патрубки.
В промышленности индукционный котёл обыкновенно представляется теплообменником, выступающим в роли сердечника, с обмоткой, соединённой с высокочастотным преобразователем.
Внутри теплообменника в обязательном порядке располагается теплоноситель, нагрев которого и происходит под действием вихревых токов. Подключение насоса позволяет избежать именно разница между температурами входного и выходного патрубков для теплоносителя – благодаря ей происходит естественная циркуляция теплоносителя в котле.
В роли теплоносителя можно использовать практически любую жидкость. Часто заливают антифриз и масло, однако, в целях экономии с этой целью можно применять и обычную воду. Её даже при этом необязательно подвергать какой-либо очистке, так как система постоянно вибрирует на высоких частотах, и у накипи просто нет возможностей для осаждения. Это же касается и другим примесей.
В качестве внешней оболочки лучше всего отдать предпочтение металлу, не экономя на изоляции: как тепловой, так и электрозащитной.
По форме котла ограничений нет. По сравнению с электрическими в индукционных нет надобности устанавливать бак, поэтому они и отличаются своими скромными размерами.
Схема и чертежи
Умелые ручки давно уже увлекаются сборкой индукционных котлов на дому. Они перебрали массу вариации, многие из которых пусть и интересны, но не обладают должной пользой или безопасностью. Тем не менее удачные модели довольно быстро набрали популярность в интернете
Им отдают предпочтение не только те люди, которые увлекаются сборкой котлов ради увлечения, а также те, кому важно использовать прибор по его первостепенному назначению – для обогрева дома. Наибольшую популярность приобрели следующие варианты:
- С использованием питания от сварочного инвертора. Это считается простым вариантом для самостоятельной сборки индукционного котла, однако, потребуется уделить много внимания и сил высокочастотному преобразователю – именно в качестве него и используют сварочный инвертор.
- На основе индукционной плиты. Этот метод выгодно использовать, если у вас есть ненужная индукционная плита. Приобретать её для такой цели явно нерационально. Для этого необходимо разобрать её и достать медную проволоку – она и послужит обмоткой в индукционном котле. Панель управления перенастраивается для котла, чтобы его можно было использовать для регулировки мощности.
Как сделать своими руками
Собрать простой индукционный котёл можно и без использования инвертора или плиты. Они, по сути, лишь заменяют некоторые элементы.
Чтобы всё получилось, нужно строго придерживаться алгоритма действий:
Нарежьте нержавеющую проволоку с диаметром 7–8 мм на куски по 5 см.
Подберите пластиковую трубу диаметром около 50 мм. Она потребуется для сборки корпуса.
На дно трубы установите мелкоячеистую сетку из металла.
Заполните трубку нарезанной проволокой (это выступит в роли металлического лабиринта), сверху также прикройте сеткой
При этом важно подобрать материалы так, чтобы проволока не пролезала сквозь ячейки сетки.
Плотно намотайте на трубу не менее сотни витков медной проволокой. Обмотка должна быть максимально аккуратной!
К нагревателю прикрепите патрубки, которые впоследствии будут соединять его с отопительной и водопроводной системами дома.
Вихревой индукционный нагреватель
Индукционный нагреватель промышленного типа
Виды индукционных котлов для отопления
Различаются два типа устройств с вихревыми токами для нагрева теплоносителя. Первый тип – подача на первичную обмотку напряжения сети 220 в 50 герц, второй – подача напряжения через инвертор. Прибор преобразует стандартное напряжение электросети в токи высокой частоты, примерно в 20 килогерц.
Также различаются используемые материалы – в индукционных котлах SAV замкнутые теплообменники выполнены из стальных труб, а вихревые котлы оснащены теплообменниками из ферромагнитного материала.
Для чего требуется инвертор? Для того чтобы сделать электрокотел индукционный для отопления более надежным, компактным, экономичным и практичным. Однако применение меди для обмотки и сплавов теплообменника, блока автоматики делает инвертор дорогим прибором и это единственная причина по которой индукционные котлы стоят больше, чем электрический обычный котел с ТЭНом.
Выбирая индукционное отопление, сначала нужно подобрать тип котла:
- SAV. Отопительное оборудование без инверторов, работающее от стандартного электроснабжения (50 герц), подаваемоемого на индуктор. Вторичная обмотка представляет собой сеть тонких стальных труб теплообменника и быстро прогревается токами Фуко. Транспортировка носителя принудительная, установлен циркуляционный насос. В ассортименте предлагается оборудование с напряжением в 220 V, 380 V.
- ВИН. Это индукционные котлы вихревые, для работы которых нужен инвертор, преобразующий частоту электросети. Котлы отличаются облегченной массой, компактными размерами. Теплообменник выполнен из ферромагнитного сырья, магнитопровод и вторичная обмотка представлены как в виде теплообменника, так и корпуса котла. В комплектацию оборудования включены блок автоматического управления, насос приточный и циркуляционный.
Устройство и основные элементы котла
Если рассматривать конструкцию прибора, то представляется схема индукционной плиты. Котлы также состоят из нескольких основных элементов:
- Индуктор. Тип трансформатора с двумя обмотками. Первая дополняет сердечник, из-за чего именно в этом элементе образуется электромагнитное поле, выделяющее вихревые токи. Корпус котла является вторичной обмоткой, принимающей токи, а затем передающей тепловую энергию теплоносителю.
- Нагреватель. Элемент представляет собой сердечник катушки и выглядит как труба значительного диаметра или несколько трубок меньшего сечения, соединенных параллельно.
- Патрубки. Нужны для соединения агрегата в тепловую сеть, один патрубок является подающим, второй обратным. По первому внутрь котла поступает теплоноситель, по второму выходит и транспортируется в контур отопительной системы.
- Инвертор. Прибор, преобразующий постоянный ток в высокочастотный.
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.
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.
