Индукционный котел отопления своими руками - несколько вариантов для частного дома

Этапы создания индукционного котла своими руками

По утверждению опытных мастеров, самодельное изготовление индукционного нагревающего прибора под силу любому человеку, хотя бы минимально разбирающемуся в схемах и системах отопления. Состоит мероприятие из следующих этапов:

Изначально для основы котла следует приобрести необходимые материалы:

сварочный инвертор, обладающий возможностью регулирования тока;
проволоку или катанку толщиной около 7 мм, которую надо измельчить;
пластиковую трубу со стенками толщиной не менее 1 см и диаметром около 5 см.

Днище следует закрыть металлической сеткой с ячейками минимального размера и до самого верха засыпать мелкой проволокой. Верхнюю часть трубы закрывают решеткой, а затем фиксируют всю конструкцию с помощью сварочного аппарата.

После этого следует этап подготовки контура первичной обмотки. Для чего эмалированную медную проволоку наматывают, соблюдая дистанцию между витками, на пластиковую трубу.

Создание защитного кожуха, которое подразумевает прикрепление с помощью сварки стального или железного корпуса, обладающего тепло- и электроизоляцией, непосредственно к конструкции. Обмоточная проволока, выведенная наружу кожуха, способствует подключению катушки к электросети.

Затем к пластиковой трубе присоединяются 2 патрубка (входной и выводящий), помогающие циркуляции теплоносителя по прибору.

Особенности монтажа

Монтаж осуществляется вертикальным способом.

Максимальную безопасность при эксплуатации котлов такого типа обеспечивают только системы отопления с пластиковой или полипропиленовой разводкой.

Желательно выдержать дистанцию между котлом и приближенными поверхностями: от стены – не менее 30 см, от пола – более 80 см.

Целесообразно вмонтировать подрывной клапан, который поможет сбросить воздух в системе в аварийном случае.

В процессе обогрева не выделяются вредные выхлопы и отпадает необходимость в работе дымохода. Отопление жилого дома с помощью индукционного котла – это современный, экологически чистый и экономичный подход, получивший распространение во всем мире.

Вариант № 3. Индукционные котлы

Из широко используемых моделей индукционный котел можно считать последней разработкой.

Как работают индукционные нагреватели

Если не вдаваться в тонкости устройства, то индукционный котел — это та же микроволновка, теплоноситель нагревается посредством магнитного поля.

Схема отопительной системы подразумевает работу в заданный интервал времени.

Достоинства:

Безопасность;
Высокий КПД;
В этих агрегатах может использоваться любой теплоноситель, его качество не играет роли;
В индукционных котлах практически не образуется накипь.

Недостатки:

Стоимость индукционных котлов довольно высока;
В этих аппаратах относительно сложная управляющая автоматика. Собрать ее своими руками дилетанту проблематично.

Собираем простой индукционный нагреватель

Когда я начал изучать самодельные индукционные нагреватели, то понял, что инструкция там не простая, да и чертежи довольно сложные для домашнего мастера, но есть интересное решение, о котором я далее и расскажу.

Иллюстрации.	Рекомендации.
	Из чего состоит котел. Чтобы собрать такой котел вам нужно купить индукционную печку мощностью 2,4 кВт (стоит около 2000 рублей) и 3 м профилированной трубы сечением 25х50 мм с толщиной стенки 2,5 мм.
	Принцип работы. Нам нужно соорудить из профилированной трубы своеобразную плоскую емкость, по которой будет циркулировать вода. Потом к этой емкости прикрепить индукционную печку и включить ее. Это то же самое, что поставить кастрюлю с водой на печь.
	Нарезаем трубу. Самое сложное в этой работе сделать все максимально точно. Я нарезал трубу при помощи торцовочной пилы на станине с ограничителем. В моем случае труба резалась на отрезки по 400 мм, после чего я зачищал напильником края от заусенец.
	Схема емкости. Как показано на схеме вода циркулирует змейкой по этому импровизированному радиатору. Я не случайно сделал именно 6 регистров, так подача и обратка у меня будет с одной стороны и плиту будет легче подключать к системе отопления.
	Прорезаем соединительные отверстия. Соединительные отверстия должны находиться четко напротив друг друга. В данном случае я просверлил 2 отверстия по краям сверлом на 10 мм, а потом вырезал середину между ними маленькой болгаркой.
	Нумерация труб. Есть очень важный момент: профилированные трубы не идеально симметричные, с одной стороны они слегка закруглены, а с другой ровные. Если присмотреться, то на фото слева это видно. Так вот, нам нужно изначально сложить острый край труб с тупым. Чтобы не перепутать впоследствии, трубы сразу нумеруются.
	Собираем емкость. Теперь нам нужно проварить все швы между трубами, для этого выкладываем их на идеально ровную поверхность и стягиваем струбциной. Дальше, чтобы плиту не повело, вначале прихватываем все швы точечно, а после провариваем швы капитально.
	Закрываем торец емкости. Чтобы заварить одну из сторон емкости я вырезал полосу. Полоса вырезана из той же профилированной трубы, просто болгаркой срезал одну из сторон. Привариваем как обычно, сначала прихватываем, потом обвариваем.
	Привариваем патрубки. С обратной стороны делаем практически то же самое, с той лишь разницей, что к крайним трубам привариваются патрубки притока и обратки. Площадь соприкосновения нашей металлической емкости с индукционной печкой должна быть максимальной, поэтому сварочные швы нужно зачистить болгаркой.
	Монтируем направляющие. Чтобы всю эту конструкцию навесить на вертикальную стену сзади привариваем 2 уголка, в которые потом вставится наша индукционная печка, как в нишу.
	Покраска. По окончании сварочных работ я покрасил всю конструкцию термостойкой краской и приварил петли для навешивания нашего индукционного котла на стену. В принципе все, теперь можно подключать котел к отоплению и пользоваться.

Самодельный индукционный котел

Как уже было сказано выше, индукционный котел своими руками собрать будет несложно. Здесь не требуется специальное образование или глубокие познания в теплотехнике. Но умение пользоваться сварочным аппаратом вам обязательно пригодиться. Ведь котел придется устанавливать в действующую отопительную систему, приваривая его к подающему и обратному контуру.

Необходимое количество материалов и схема сборки

Что потребуется, чтобы собрать индукционный котел?

В качестве корпуса для котла может быть использована пластиковая труба диаметром 100 мм. Толщина трубы 5 мм.
Из алюминиевой катанки диаметром 7 мм нарезаются кусочки длиною по 5 см. Ими будет заполняться корпус отопительного агрегата.
Чтобы алюминиевые куски проволоки не высыпались из трубы, необходима металлическая сетка, которая крепится к нижнему торцу будущего котла.
Для того чтобы котел принял законченный вид, необходимы два специальных переходника. Они устанавливаются с торцов и закрепляются там. Трубные переходники предназначены для одной цели – провести соединение с подающим и обратным трубопроводом.

Теперь необходима медная эмалированная проволока, которую накручивают на внешнюю плоскость пластиковой трубы. Количество витков приблизительно 90. Будьте внимательны при проведении этой операции.

Главное – соблюсти точные размеры пространства между витками, надо добиться того, чтобы участки проволоки не соприкасались. Все надо делать очень аккуратно. По сути, накрученная медная проволока и есть индукционная катушка, то есть, это первичная обмотка:

Безопасность любого агрегата – это основа его эксплуатации и обслуживания. Поэтому рекомендуется провести изоляцию самодельного индукционного котла с внешней стороны, где закреплена катушка

Для выбора изоляционного материала обратите внимание на его электро- и гидроизоляционные характеристики. Это наиважнейшие показатели при выборе.
Устанавливать сам индукционный прибор можно на любом участке отопительного трубопровода

Он имеет компактные размеры, так что много места занимать не будет.
Крепление отопительного агрегата в систему отопления производится с помощью переходников и сварочного аппарата. То есть, вырезается участок трубы, вместо которой и устанавливается котел. Обратите внимание, что диаметр переходника должен совпадать с диаметров трубы отопления.
А вот подключение индукционного котла к сети переменного тока можно лишь через высокочастотный трансформатор. Включать же прибор можно лишь при заполненной отопительной системе. В противном случае пластиковая труба под действием высокой тепловой энергии просто расплавиться.

Сооруженный индукционный котел отопления своими руками – это отопительный прибор, который ничего не стоит. Правда, отметим, что у этого варианта есть несколько недостатков:

Не очень презентабельный внешний вид.
Невысокая эффективность.

Наша же задача показать, как можно сделать этот агрегат своими руками, какие средства на него необходимы, сколько времени все это занимает. Конечно, существуют модели более дорогие и эффективные.

К примеру, конструкция из двух металлических труб разного диаметра, вставленных друг в друга

Но в этой статье нам важно было показать устройство индукционного котла и принцип его работы. Поэтому в качестве примера была выбрана простейшая модель

Что мы хотели сказать этой статьей? Существует большая разновидность отопительных агрегатов, которые работают на разных видах топлива. И если перед вами стоит задача экономии энергоресурсов, то индукционный котел один из таких вариантов. Тем более есть возможность изготовить его своими руками.

Приступая к работе

Схема индукционного нагервательного аппарата.

Система индукционного котла имеет довольно простую конструкцию, а значит соорудить ее своими руками может практически каждый человек, у которого есть хотя бы минимальные знания как пользоваться кусачками и сварочным инвертором.

Используйте сварочный инвертор с регулировкой тока.
Выберите фрагменты из катанки или нержавеющей проволоки (оптимальный диаметр — 7 мм, длина — около 5 см).
Для изготовления корпуса нагревателя вам понадобится пластиковая труба, у которой диаметр около 5 см.
Для того чтобы присоединить прибор к сети отопления, вам понадобятся переходники, специально предназначенные для этого. Через них теплоноситель будет поступать в холодном виде в котел, а выходить из него уже в нагретом виде.
Закройте дно вашей пластиковой трубки металлической сеткой с небольшими ячейками. Это нужно, для того чтобы мелкие кусочки проволоки не выпадали.
Затем заполните трубу фрагментами проволоки и закройте верхнее отверстие трубы еще одной такой же металлической сеткой.
Чтобы изготовить индукционную катушку, максимально плотно и аккуратно намотайте на трубу 90 витков медного или эмалированного провода.

После проделанной работы получится устройство, которое нужно присоединить к системе отопления. Для этого вырежьте часть трубы и установите на ее место индукционный котел. Далее соедините катушку с инвертором, затем можете заполнить систему водой. Следует помнить, что устройство используется только при наличии теплоносителя в системе. Если включить котел без воды или другого теплоносителя, пластиковая труба может расплавиться и весь ваш труд пойдет на смарку

Также очень важно качественно заземлить нагревательное устройство, сделанное своими руками

Как устроен котел индукционного типа

Корпус такого оборудования состоит из нескольких слоев:

наружного;
тепло- и электроизоляционного слоя;
2-стенного сердечника.

В котлах, предназначенных для применения в промышленности, используется цилиндрическая обмотка, а в бытовых и самодельных – обмотка проводом из меди по тороидальному принципу. Ее осуществляют между ферромагнитными трубами, обладающими разным диаметром. Обязательное условие: толщина стенки трубы должна быть более 1 см. Внутренняя труба выступает в роли магнитопровода и называется сердечником.

Схема любого электрического индуктора состоит из первичной обмотки (помогает преобразованию электроэнергии в вихревой ток и магнитные поля), а также вторичной обмотки.

Она включает в себя непосредственно корпус котла и основной нагревательный элемент, призванный получить тепло для жидкого носителя, циркулирующего по системе отопления.

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.

Умягчение воды и накипь

Третий момент – при плохой подготовке воды и большой нагрузке, на поверхности нагревательных элементов образуется накипь. В индукционных, накипь исключена.

Во-первых, той самой накипи, как многие ее себе представляют, исходя из примера с чайником, в системах отопления нет. Так как жидкость там не закипает.

А вот отложения, безусловно есть всегда и везде. Причем в любых системах – газовых, тэновых, дровяных, индукционных и т.д.

“накипь” в газовом котле

Это именно те примеси, которые по любому присутствуют в воде. Налейте в чистый стакан воды, дайте ей испариться и на стенках вы увидите тонкую пленку.

Поэтому наличие примеси или ее отсутствие – это не недостаток или преимущество, а данность любой системы отопления.

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.

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.

Самодельные варианты

Составляющие элементы

Существует несколько вариантов конструкций, которые легко создать своими руками. В основе первого варианта лежит система из пластиковых труб и высокочастотный инвертор. Последний придется приобрести отдельно. Желательно, чтобы модель обладала функцией плавной регулировки тока. Минимальный показатель мощности — 15 ампер, но для качественного обогрева лучше выбирать более мощные варианты.

Нагреваемый элемент можно собрать из стальной катанки или проволоки диаметром 7 мм. Корпус индукционной катушки одновременно выполняет функцию части трубопровода и может изготавливаться из пластиковых толстостенных труб с внутренним диаметром около 50 мм.

К корпусу прикрепляются два патрубка. По одному из них к котлу подается холодный теплоноситель, а по другому отдается нагретая вода. Внутренняя часть корпуса полностью заполняется нагреваемым элементом. Торцы можно закрыть кусками стальной сетки.

Устройство в доме

Для того чтобы сделать индукционную катушку, пластиковую трубу тщательно обматывают медным проводом. После этого самодельное устройство монтируется в трубопровод. С этой целью просто вырезается кусок трубы, на место которого и будет вставлена катушка. Прежде чем подключать устройство, в систему необходимо залить теплоноситель — иначе корпус просто расплавится.

Еще один простой вариант, который легко сделать своими руками — это агрегат с трехфазным трансформатором. Две трубы свариваются между собой в форме кольца. Эта конструкция будет выполнять функцию нагревателя. На корпус наматывается обмотка. Подача и отвод теплоносителя, как и в предыдущем варианте, обеспечивается двумя патрубками. Всю конструкцию можно поместить в теплоизолирующий кожух, чтобы минимизировать потери тепла во время эксплуатации оборудования.

Индукционный котел обязательно должен быть заземлен. Устанавливать его можно только в закрытые сети отопления с принудительной циркуляцией. Он подходит для монтажа в системы с любым видом труб, включая пластиковые. При установке агрегата необходимо соблюдать расстояние не менее 30 см между котлом и стенами. От пола и потолка это расстояние должно быть не менее 80 см. Даже созданный своими руками индукционный котел можно оснастить дополнительной группой безопасности и автоматикой. Эта работа сложнее, но она обеспечит стабильное функционирование всей системы.

Основные правила безопасной организации индукционного отопления

Разные требования к эксплуатации котлов с индукцией и обычных агрегатов обусловлены их отличиями.

Котел нужно подключать через выделенный кабель, соединенный непосредственно с электрощитком. К этой линии нельзя подключать другие приборы.
При установке электрокотла с индукцией нужно обезопасить электросети в доме и исключить риск возгорания проводки. Для этого характеристики кабеля должны превышать суммарную мощность всех электроприборов в доме на 20%.
Индукционные котлы можно монтировать только в системы теплоснабжения с замкнутым контуром. Чтобы улучшить циркуляцию жидкости устанавливают дополнительный насос.
Если теплоноситель перегреется, в системе возникнет избыточное давление. Для его компенсации устанавливают расширительный бак. Внутренняя температура в индукционном котле может доходить до значения в 110°С.
Для безопасного использования электрокотла с индукцией необходимо установить на него датчики давления и температуры. Если возникнет опасность перегрева теплоносителя и последующего нарушения герметичного контура системы отопления, блок управления котла на основе показателей датчиков отключит отопительный прибор.
Чтобы в процессе использования трубы отопления не провисли и не деформировались, температуру теплоносителя выставляют не выше допустимых значений, которые должны быть предварительно рассчитаны перед монтажом системы.
Для системы отопления в доме необходимо резервное питание. Для этого устанавливают аварийный генератор.

Заключение

Индукционный водонагреватель может работать от однофазного, а также трехфазного электропитания. Кроме того, вы сможете позволить себе роскошь: постоянную подачу горячей воды в любое время в течение дня.

Кроме того, это выгодное устройство, так как имеет интегрированную систему. В этом проточном водонагревателе первый литр воды нагревается до 40С в течение нескольких минут. Технически несложное оборудование, разработанное своими руками. Подогреватель воды от индукции не только даст вам хороший контроль температуры, но также позволит регулировать мощность, которую он потребляет.

Индукционный котел отопления своими руками: схема отопления индукционным котлом для частного дома