Индукционный котел отопления: все про принцип работы + 2 варианта устройства своими руками

Конструкция котла и принцип работы

Прежде, чем приступить к монтажу, необходимо обязательно ознакомиться с принципами действия такого аппарата, его внутренним устройством и особенностями функционала. Можно также отметить, что его конструкция и использование несколько схоже с ТЭН-котлами, так как данный элемент отопительной системы в равной степени отвечает за переобращение электроэнергии в энергию теплового характера. Столь же важен и факт, что встраивание котла не требует полной переустановки системы обогрева помещений.

Итак, простейшие разновидности котлов работают по правилу электроиндуктора, что включает два типа обмоток: первичную и вторичную. Первая, как правило, преобразует энергию, поступающую от электричества, в вихревой ток, а то поле, что создается при этом, отходит на следующую обмотку. Обмотка вторичного типа есть элемент нагрева, а также корпус самого котла, она направлена на выработку тепла, предназначенного для теплоносителя системы.

Корпус же индукционных котлов – наиболее важная часть конструкции, с помощью которой можно различить, покупная та или иная модель или же собранная в домашних условиях – состоит из сердечника, внешнего контура, элетроизоляции и теплоизоляции. Заметим, что фирменные приборы производятся с обмоткой цилиндрической вариации, а вот создаются своими руками, как правило, с тороидальной. Обмотка создается из проволоки медного состава, что обматывает стальной корпус с толщиной стенок более сантиметра.

Все это способствует уменьшению веса прибора и одновременно с этим повысить КПД. Теплоносителю отопления перепадает около 97% теплоэнергии, что, в свою очередь, значительно повышает экономичность эксплуатации и продуктивность работы системы обогрева.

Устройство индукционного котла

Несколько приятных и удобных для использования самодельных котлов с индукционным принципом работы моментов:

Происходит двойное нагревание носителя тепла.
Уменьшаются временные затраты на нагрев вдвое.
Невысокий показатель инерции.
Отсутствие накипи из-за мощности индукции.
Возможность не обслуживать и не чистить отопительное оборудование без потери при этом его продуктивности.

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.

Частые поломки и ремонт индукционных котлов

Следует знать, что ремонт индукционных котлов поручается только специалистам, проводить работы самостоятельно крайне не рекомендуется. Ввиду особых сложностей с доступом к некоторым деталям, мастеру без опыта легко нарушить схему и в этом случае придется покупать новый котел.

Список типичных неполадок указывается производителем в техпаспорте прибора, например, это поломки нагревательных элементов, контролирующих схем и систем управления. Заменять придется электроды или тепловой нагреватель. Чаще всего это заводской брак или следствие неверно выбранной схемы подключения, неправильной эксплуатации оборудования.

Пластиковая труба и сварочный инвертор

Этот способ позволить сделать индукционное отопление частного дома своими руками без особых затрат.

Потребуется пластиковая труба с толщиной стенок 4 – 5 мм и внутренним Ø не менее 50 мм; куски нержавеющей проволоки Ø5– 7 мм и длиной до 50 мм; медная проволока с эмалевым покрытием; мелкая сетка и заглушки для закрытия торцов трубы; два патрубка для врезки устройства в сеть; высокочастотный сварочный инвертор.

Можно собирать электрический котел своими руками:

Корпусом, сердечником, а также основанием для катушки послужит пластиковая труба. В нее закладываются куски проволоки, с торцов труба закрывается металлической сеткой во избежание выпадения мелких обрезков.
В торцевые заглушки врезаются патрубки, диаметр которых соответствует толщине труб отопления в доме.
Вокруг трубы наматывается медная проволока – 90 витков с расстоянием между ними 20 – 25 мм. Она должна располагаться в середине сердечника.
Котел помещается в защитный кожух и изолируется утеплителем.
Полученное устройство врезается в трубопровод отопления, а концы медной проволоки присоединяются к инвертору.
После проверки герметичности система заполняется водой.

Индукционное отопление своими руками готово к эксплуатации.

Во избежание расплавления и выхода из строя пластикового корпуса котла нельзя включать такой нагреватель без теплоносителя. Подача воды в систему должна производиться беспрерывно .

Примеры самодельных конструкций

Если вы не собираетесь использовать индукционный котел для осуществления главного отопления в частном доме, а хотите оборудовать им дачу или гараж, то вы можете попытаться сконструировать его самостоятельно. Существует два варианта, как это сделать.

Первый вариант

Для его реализации понадобятся куски пластиковых труб и сварочный инвертор. Имея элементарные знания в области физики и умея пользоваться кусачками, можно самостоятельно смастерить элементарную индукционную модель. Для этого нужно приобрести уже созданный высокочастотный сварочный инвертор с плавной регулировкой мощности тока до 15 ампер или даже выше. Для обогрева большой площади лучше выбрать гораздо более мощный аппарат. Еще понадобится катанка из нержавеющей стали либо обычные отрезки стальной проволоки. Это нужно для выполнения роли нагреваемого элемента. Их длина – около 50 мм, при диаметре 7 мм.

Важной составляющей является медная проволока, которую можно без проблем приобрести в любом тематическом магазине. Не следует использовать обмотку со старых катушек

Корпус, являющийся основой индукционной катушки – это одновременно часть трубопровода, поэтому его можно изготовить из пластиковой трубы с толстыми стенками

Ее внутренний диаметр должен быть 50 мм. К этому корпусу крепят два выходных патрубка для поступления холодного и отдачи горячего теплоносителя. Все внутреннее пространство корпуса нужно полностью заполнить отрезками проволоки и закрыть металлической сеткой, чтобы они не высыпались

Корпус, являющийся основой индукционной катушки – это одновременно часть трубопровода, поэтому его можно изготовить из пластиковой трубы с толстыми стенками. Ее внутренний диаметр должен быть 50 мм. К этому корпусу крепят два выходных патрубка для поступления холодного и отдачи горячего теплоносителя. Все внутреннее пространство корпуса нужно полностью заполнить отрезками проволоки и закрыть металлической сеткой, чтобы они не высыпались.

Так может выглядеть самодельное индукционное устройство

Индукционную катушку делают следующим образом: вокруг уже ранее приготовленной пластиковой трубы постепенно наматывают покрытый эмалью медный провод. Понадобится примерно 90 витков. Получившееся самодельное устройство требуется подключить к трубопроводной сети. Из трубопровода вырезают небольшой участок трубы, а вместо него устанавливают самодельный индукционный котел. Его подключают через инвертор и просто запускают воду.

Второй вариант

Это вариант предусматривает использование трехфазного трансформатора с возможностью и фиксации. Кроме того, понадобится еще и сварочный аппарат. Для изготовления устройства нужно сварить две трубы таким образом, чтобы они были похожи на бублик в разрезе. Эта конструкция выполняет, как проводниковую, так и нагревательную функции. Потом наматывают обмотку, непосредственно на корпус котла в целях его более эффективной работы, несмотря на небольшой вес и размеры. Здесь используется стандартная схема нагрева теплоносителя: он получает большое количество тепловой энергии при контакте с обмоткой.

Самодельный индукционный котел из трансформатора

Схема изготовления такой конструкции несколько сложнее, чем в первом варианте. Котел оборудуется двумя патрубками, как для входа холодного теплоносителя, так и для выхода нагретого. Если придумать и самостоятельно соорудить защитный кожух, то можно минимизировать тепловые потери.

Важные замечания по монтажу и использованию котла

Индукционный нагреватель

Самодельные индукционные котлы предельно просты в сборке, установке и эксплуатации. Однако прежде чем начинать пользоваться подобного рода нагревателем вам нужно знать несколько важных правил, а именно:

самодельная индукционная нагревательная установка предназначена для использования только в системах обогрева закрытого типа, циркуляция воздуха в которых обеспечивается при помощи насоса;Закрытая система отопления
разводка отопительных систем, которые будут работать в комплексе с рассмотренным котлом, должна быть выполнена из пластиковых либо пропиленовых труб;Пластиковые трубы для отопления
для предотвращения появления разного рода неприятностей, устанавливайте нагреватель не вплотную к ближайшей поверхности, а на некотором удалении – не менее 30 см от стен и 80-90 см от потолка и пола.

Патрубок котла настоятельно рекомендуется оснастить подрывным клапаном. Через это простое приспособление вы сможете при необходимости избавлять систему от лишнего воздуха, нормализуя давление и обеспечивая оптимальные условия эксплуатации.

Клапан обратный подрывной

Таким образом, из недорогих материалов при помощи простейших инструментов вы можете собрать полноценную установку для эффективного обогрева помещений и нагрева воды. Следуйте инструкции, помните об особых рекомендациях и уже очень скоро вы сможете наслаждаться теплом в собственном доме.