Индукционный котел отопления: преимущества применения и технология изготовления своими руками

Виды индукционных плит

Существует несколько видов индукционных плит:

• Настольные. Такие переносные варочные панели имеют одну или две конфорки. Хороший вариант для маленьких кухонь, где требуется сэкономить площадь; а также на даче. Главные преимущества: мобильность, многофункциональность, наличие таймера, удержание постоянной температуры, режим ускоренной работы. Поверхность плит — стеклокерамическая или закаленное стекло, такие покрытия не разрушаются от сильного нагрева или ударов. Настольная индукционная плита экономичнее других, так как потребляет гораздо меньше тока. Кроме этого, ее дизайн не может не радовать глаз, так как соответствует современным тенденциям и расцветкам.
• Встраиваемые. Такие устройства ценят повара профессиональной кухни и практичные хозяйки. Плита высоко производительна, так как имеет 4 конфорки и духовой шкаф. Устройство обладает множеством вариантов температур, таймером, опций приговления еды. Встраиваемые плиты хорошо подходят для частных домов, или же в квартирах с большой площадью.
• Комбинированные. Весь секрет в том, что две конфорки работают в индукционном режиме, а две другие — на электричестве.

Модернизация индукционного отопления

У индукционных систем отопления зачастую одобрительные отзывы. Беззвучность, эффективность и долголетие, являются бесспорным плюсом системы отопления. Одна из разновидностей системы – эксплуатация индукционного водонагревателя для отопления. Индукционный водонагреватель можно купить, и вмонтировать в систему трубопровода.

Но, для более эффективной работы индукционной системы, важно знать некоторые нюансы. Устанавливая индукционную плиту в конструкцию, ее подключают к зарядному устройству, аккумуляторам и инвертору. Инвертор – прибор, который переводит постоянный ток в переменный

Его применение сводит количество потребляемой электроэнергии для системы отопления фактически к нулю

Инвертор – прибор, который переводит постоянный ток в переменный. Его применение сводит количество потребляемой электроэнергии для системы отопления фактически к нулю.

Для меньшего потребления энергии, нужно:

• Инвертор на 4 кВт;
• 2 аккумулятора 250 А*ч;
• Устройство для заряда аккумуляторов.

Подключаем синхронно 2 аккумулятора, и к ним зарядку. В них генерируется постоянный ток, и подается на инвертор. Инвертор конвертирует постоянный ток в переменный. Затем инвертор передает ток на индукционную плиту, а зарядка непрерывно заряжает аккумуляторы. Тем самым, расход устройства зарядки в 24 В и есть потребление энергии индукционного отопления дома. Затраты на насос считаем отдельно. Индукционные нагреватели применяют только модификациях с принудительной циркуляцией.

Достоинства и недостатки оборудования

Основной плюс инверторов – снижение затрат на обслуживание электроприборов, однако есть еще ряд преимуществ:

1. Длительный срок службы. Нет ТЭНов, прочих нагревателей, которые могут вывести агрегат из строя.
2. Нетребовательность к теплоносителю. Индукционная катушка не взаимодействует с наполнением, допускается заливать в сеть антифриз, воду из-под крана.
3. Малая инертность нагрева. Это качество повышает КПД систем с принудительной и самотечной циркуляцией теплоносителя.
4. Отсутствие риска коррозии, поскольку вода не касается стальных элементов. А внутренний корпус цилиндра, наполненного водой, сделан из нержавеющего материала.
5. Возможность переключения агрегата на аккумуляторы гарантирует тепло в доме при отключении электричества на любой срок.
6. Модели применяются в частных домах, квартирах, встраиваются в любые системы отопления без наличия разрешительных документов, проверок.
7. Производители предлагают широкий ассортимент приборов с разными габаритами, параметрами мощности.

Электрокотлы инверторные работают очень тихо, их не придется выносить за пределы жилого помещения. Собрать агрегат сможет домашний мастер при наличии опыта и простых инструментов. В этом случае котел формируется с любой нужной мощностью, дополняется патрубками для накопителя воды, прочими видами необходимых деталей для модернизации.

Индукционные котлы стоят дороже стандартных видов электронагревателей

Выбирая прибор, важно рассчитывать показатель производительности «на запас», это примерно 5-15%. Если площадь дома большая, размеры модели тоже будут внушительными, потому что увеличивается число витков вторичной катушки. Разовые вложения окупаются дальнейшей экономией на обслуживание, удобством эксплуатации и длительным сроком использования приборов

Разовые вложения окупаются дальнейшей экономией на обслуживание, удобством эксплуатации и длительным сроком использования приборов.

Преимущества и недостатки

Такие отопительные устройства, как индукционные котлы, как и другие подобные агрегаты, имеют свои плюсы и минусы. И с положительными, и с отрицательными их сторонами необходимо подробно ознакомиться, если вы собираетесь установить в своем доме такое оборудование. Для начала рассмотрим, чем хороши индукционные разновидности отопительных котлов.

Главным преимуществом таких агрегатов является их надежность. Если в таких изделиях имеется автоматика, то они могут действовать в автономном режиме, и хозяевам не придется постоянно их контролировать. При этом к поломке устройства может привести лишь отсутствие теплового носителя – тогда корпус-сердечник в системе может слишком сильно перегреться и в результате расплавиться.

Индукционные котлы отличает высокий КПД (свыше 90%). Разумеется, конкретное значение главным образом зависит от конструкции теплового обменника в агрегате и прочих особенностей строения той или иной модели. К преимуществам таких агрегатов можно отнести и то, что с годами их КПД не падает, поэтому даже спустя долгое время вы не заметите, что ваша отопительная система стала менее эффективной.

Индукционное тепловое оборудование не подвержено поломкам – ему не потребуется частый и дорогостоящий ремонт. Для установки подобного агрегата не нужно дополнительно сооружать вентиляцию или дымоход, что нередко обходится пользователям в кругленькую сумму.

Служит такое оборудование довольно долго. Если правильно использовать подобные разновидности отопительных котлов, то они могут прослужить более 30 лет, поскольку в них нечему гореть, ведь катушка индуктивности герметично запаивается в корпусе и надежно изолируется от соприкосновения с тепловым носителем. Кроме того, витки при этом скручивается не плотно и их заливают особым защитным составом. По этой причине возможность повреждения витков сводится к минимуму.

Жидкость в таких системах нагревается до высоких температур. Минимальным значением является 35 градусов по Цельсию. Подобные агрегаты устанавливаются довольно просто. Бытовые модели являют собой отрезок трубы небольших размеров, который запаян с обеих сторон. На корпусе при этом присутствует 2 штуцера, необходимых для подсоединения подачи теплоносителя и обратки. Также имеется шнур, чтобы подключить автоматику. Подключение таких систем не составляет особого труда – справиться с этой несложной работой можно без привлечения специалистов.

Индукционные отопительные системы характеризует высокая эффективность работы. Они отличаются маленькой инертностью, поэтому нагрев теплового носителя начинается очень быстро (сразу после запуска системы). Так же быстро такие котлы и отключаются. В таком аппарате отработанный теплоноситель не нужно менять слишком часто. Вполне достаточно делать это раз в 10 лет.

Подобные разновидности отопительных аппаратов, как правило, не подтекают, поскольку в них отсутствуют разъемные внутренние соединения. Эти агрегаты способны работать и при постоянном токе, и при небольшом напряжении в сети. По словам специалистов, на нагревательном элементе в таких устройствах не накапливается вредная накипь. Это происходит благодаря вибрации сердечника (из-за этого на нем не могут отложиться лишние частицы). Кроме того, накипь не соберется из-за температурного режима теплоносителя (не выше 90 градусов по Цельсию) и замкнутости системы, в которой может присутствовать ограниченное число носителей.

Теперь настало время ознакомиться с их минусами:

• В первую очередь, к ряду недостатков таких аппаратов стоит отнести их высокую цену. Они стоят в разы дороже, чем устройства с тэном. Однако высокая стоимость обусловлена присутствием автоматики.
• Обычно эти аппараты имеют внушительный вес. Например, котел диаметром в 12 см и с высотой в 45 см будет весить целых 23 кг.
• Подходят эти котлы исключительно для закрытых отопительных систем.
• Подобные агрегаты могут создавать волновые помехи на небольшом расстоянии. По этой причине специалисты советуют устанавливать их как можно дальше от любых бытовых приборов.

• Если вы собираетесь установить индукционный котел в большом доме с 2-3 этажами, то вам придется дополнительно смонтировать циркуляционный насос большой мощности – это необходимо, чтобы аппарат работал стабильно.
• Индукционные агрегаты являются энергозависимыми. Если в вашем жилище отключат электричество, то и отопление так же перестанет работать. Конечно, такая проблема является решаемой – можно приобрести дизельные генераторы, но это станет дополнительной тратой.

Изготовление и монтаж

Изготовить и установить индукционный агрегат можно своими руками. Рассмотрим подробнее, как это сделать.

Для начала надо запастись:

• всеми необходимыми для работы инструментами;
• катанкой либо стальной проволокой, имеющей диаметр до 7 мм;
• медной проволокой;
• пластиковой трубой с толстыми стенками;
• сеткой из металла;
• сварочным аппаратом (инвертор).

Чтобы изготовить корпусную часть для агрегата, необходимо купить трубку из пластика с плотными стенками и внутренним диаметром, составляющим 5 мм. Подобная деталь будет выступать и в качестве основания индукционной катушки, и в роли участка теплопровода. Необходимо опираться на схему отопительной системы. Расположите ее перед глазами, чтобы было удобнее собирать агрегат.

В электромагнитном поле должны прогреваться куски из стальной проволоки. Их следует подрезать по длине в 5-7 см. Что касается их диаметра, он не должен быть больше 7 мм. Кроме того, вам будут нужные особые переходники – они будут служить в качестве соединения самого котла с трубами. С одной стороны внутри будет находиться холодный тепловой носитель, а с другой – выводиться теплым благодаря индукции. Подрезанные элементы проволоки нужно разместить во внутренней части трубы

Далее аппарат очень важно хорошенько закрепить из 2 сторон

Чтобы самому изготовить катушку индукции, которая станет основной деталью нагревателя, нужно приготовить медную эмалированную проволоку. На корпус из пластика надо намотать около 100 витков. Учтите, что между разными участками необходимо оставлять равное расстояние. После сборки индуктора можно приступать к его непосредственному подключению к самой системе. Монтировать подобный котел допустимо на любом участке прохождения трубопровода.

Катушку необходимо подключить к высокочастотному инвертору

При этом очень важно помнить, что подобное оборудование запрещено запускать, если внутри него находится недостаточно теплоносителя, поскольку корпус из пластика может расплавиться под действием высоких температурных значений

Рассмотрим основные правила монтажа таких отопительных устройств:

Систему нужно устанавливать на расстоянии в 30 см от стен и 80 см от пола/потолка

Придерживаться этого правила важно, чтобы обеспечить безопасное функционирование котла. Устанавливать такие системы разрешено только в закрытой отопительной сети

В таких условиях будет осуществляться принудительная циркуляция теплового носителя. За водным патрубком специалисты советуют фиксировать манометр, подрывной клапан, а также автоматическое устройство для воздухоотвода. Самодельный индукционный аппарат допустимо устанавливать в системах с разводкой из пластиковых/полипропиленовых труб.

Сборка индукционного нагревателя

Работы по изготовлению нагревателя производятся в несколько этапов:

1. Порезать проволоку из нержавейки на части длиной примерно 5-7 мм. На дно трубы из пластика поместить металлическую сетку и наполнить все свободное пространство внутри нарезанными кусочками проволоки. Затем закрыть трубу с той и другой стороны.
2. Далее нужно сделать индукционную катушку. Для этого подготовленную трубу аккуратно и с равными промежутками обмотать медной проволокой. Должно получиться не менее 90-100 витков проволоки.
3. Подготовленное устройство можно встроить в любом месте системы отопления. Устройство подключается к инвертору внешней обмоткой из медной проволоки. Для прокачки воды встраивается циркулирующий насос. Обязательно нужно произвести работы по электроизоляции устройства. Не стоит забывать и о тепловой изоляции нагревателя специальным материалом. Без теплоизоляции КПД системы будет значительно ниже.

Себестоимость самодельного индукционного котла довольно небольшая. Но все же для его изготовления необходим опыт подобных работ, а также хотя бы небольшие технические знания в данной области. Если же все работы проводятся аккуратно и в соответствии с рекомендациями, такое устройство будет работать бесперебойно, с неплохой отдачей тепла. Возможно, что оно получится несколько неказистым на вид, но от этого нагреватель не станет функционировать хуже.

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.

https://youtube.com/watch?v=RLev9e9Ydjc

Характеристики и область применения

Индукционные нагревательные устройства обладают высоким коэффициентом полезного действия. Он может доходить до 99 %. Прибор характеризуется пониженным потреблением электрической энергии, по сравнению с другими котлами. В состав нагревателя входит устройство, позволяющее предотвратить образование накипи.

В нём отсутствуют разъёмные соединения. В результате этого уменьшается риск появления течи. Механические элементы, содержащиеся в конструкции, не соприкасаются. Физический износ деталей при работе прибора – минимальный. В качестве теплового носителя можно использовать воду или масло. Индукционный электрокотёл хорошо сочетается с другими отопительными системами.

Устройство является полностью автономным. Его легко обслуживать. Для установки и запуска нагревательной системы не потребуется привлекать дорогостоящих специалистов. Пуско-наладочные работы легко провести самостоятельно.

Оборудование обладает продолжительным сроком эксплуатации и высоким уровнем пожарной безопасности. Для соединения нагревателя и индуктора не используется электрическая цепь. Температура нагревательного элемента может значительно превосходить температуру теплового носителя.

Отопительные устройства индукционного типа применяются для решения следующих задач:

• создания оборудования для отопления в жилых домах и административных строениях;
• нагревания воды в системе водоснабжения;
• комбинированного теплоснабжения;
• экономии электрической энергии;
• для обогрева помещений, в которых нельзя использовать обычные источники тепловой энергии по причинам экологической и пожарной безопасности.