Индукционный котел своими руками для отопления: Индукционный котел отопления своими руками: как соорудить самодельный агрегат

Индукционное отопление дома своими руками, система нагрева воды

Сегодня индукционное отопление создает довольно сильную конкуренцию газовым и электрическим котлам. А на рынке отопительного оборудования индукционные котлы позиционируют как один из самых экономичных вариантов. Если в промышленности такие котлы стали появляться в далеких 80-х, то уже в 90-х их начали использовать и в бытовых целях.

• Основные принципы работы
• Развенчание мифов

Основные принципы работы

Принцип работы индукционного котла

Уже из названия индукционного отопления можно понять, что в основе работы таких котлов – принцип электромагнитной индукции. И чтобы точно понять, как же работает система, достаточно через катушку толстой проволоки пустить большой ток. Вокруг этого устройства обязательно появится электромагнитное поле, и довольно сильное. И если поставить в него любой ферромагнетик – то есть тот металл, который притягивается, то он нагреется – и достаточно быстро.

Итак, простейший пример индукционного отопления, то есть, источника тепла, — это катушка, которая намотана на трубу из диэлектрика.

Вовнутрь необходимо поместить сердечник из стали. Катушка, которая подсоединена к источнику электричества, будет нагревать стержень из металла. Теперь остается подключить устройство к магистрали, где циркулирует носитель тепла, — и такое примитивное индукционное отопление своими руками начнет работать.

Если коротко описать принцип работы, то для этого потребуется всего лишь несколько суждений. Электрическая энергия создает электромагнитное поле. Металлический сердечник нагревается под воздействием электромагнитных волн. Избыточное тепло от стержня идет к теплоносителю, нагревая его.

Теплоноситель в таких системах может быть не только обычной водой, но и этиленгликолем, и маслом. Из-за того, что жидкость нагревается интенсивно, получаются конвекционные потоки. Горячий носитель тепла идет вверх, а его мощи уже достаточно, чтобы работал небольшой контур.

Если же магистраль имеет большую протяженность, — то требуется ставить циркуляционный насос.

Система отопления с индукционным котлом

Развенчание мифов

Порой в магазинах, продающих оборудование, осуществляющее индукционное отопление дома, можно услышать просто нереальные характеристики, присваивающиеся ему. И, к сожалению, не всегда такие свойства являются правдивыми. Существует несколько основных моментов, о которых следует знать правду:

• Новизна принципа. Многие утверждают, что это инновационные технологии, которые построены на основе принципов физики. В реальности дело обстоит так: явление электромагнитной индукции было открыто Майклом Фарадеем еще в 1831 году. И уже с ХХ столетия индукционная система отопления вовсю использовалась в промышленности для того чтобы плавить сталь. Как видим, это не новая технология, а всего лишь известный принцип, нашедший применение в современности в бытовых целях.

Нагрев воды в индукционном котле

• Экономичность. Частое утверждение – что индукционный нагреватель для отопления использует на 20-30% менее энергии, нежели другие электрические аналоги. В реальности же все так: любой прибор нагревания все 100 процентов энергии, которую он использует, превращает в тепловую – конечно если он не делает механическую работу. КПД может быть и меньшим. Здесь все зависит от того, как рассеивается тепло вокруг прибора отопления. Время, за которое носитель тепла нагреется до нужной температуры, прямым образом зависит от того, насколько эффективна работа нагревательного элемента. Поэтому высокие речи о революционной экономичности – это лишь уловки. Ведь закон сохранения энергии никто не отменял. Чтобы получить 1 кВт тепла, нужно потратить не менее 1 кВт электричества. Помимо этого, какая-то часть тепла будет тратиться просто так. Например, сама катушка греется, так как сопротивление проводника не нулевое.

Экономический эффект использования индукционного котла

• Долговечность. Еще одно частое утверждение – это то, что отопление индукционной плитой будет работать у вас не менее 25-ти лет, и что это наиболее долговечный вариант отопления электричеством. Механическое изнашивание котлов такого типа невозможно, так как у них нет подвижных элементов. Медная обмотка обладает большим запасом прочности, и если использовать ее при надлежащем охлаждении, то прослужит она долго. Сердечник в любом случае будет постепенно разрушаться – так как на него могут влиять агрессивные примеси, а постоянный нагрев-остывание не будет придавать прочности. Но заметим, что даже этот процесс – очень долгий. В схеме управления – несколько транзисторов. Именно они и будут определяющими срока эксплуатации всего оборудования без отказа. Обычно дается гарантия на 10 лет. Хотя известны случаи, когда оборудование работало и 30 лет. Вывод из этого всего следующий: индукционные нагреватели воды для отопления будут намного дольше работать, чем аналоги – ТЭНы.
• Незаменимые свойства. Многие говорят, что индукционные котлы сохраняют свои первоначальные характеристики в течение десятилетий из-за того, что здесь не появляется накипь. Первым делом, скажем, что влияние накипи немного преувеличивается. Слой извести не имеет высоких теплоизолирующих свойств, а в замкнутой системе много отложений не появится. Но этого нельзя сказать о сердечнике – здесь накипь – это частое явление. Так, отопление с помощью индукционной плиты действительно не подвержено накипи.
• Бесшумная работа. На самом деле, если изучить отзывы, то можно сказать, что любой электробойлер не будет шуметь при нагревании воды, так как здесь нет акустических колебаний. Шум может появиться только от насосов. Так что суждение верно.
• Компактность. Индукционное оборудование можно устанавливать в любом помещении. Это утверждение верно: данное устройство – это отрезок трубы, который не требует особого места.

Индукционный котел

• Индукционный нагрев воды для отопления – безопасен. Если случится утечка носителя тепла, то электромагнитное поле не исчезнет автоматически. Сердечник продолжит нагреваться, если не прекратить электроснабжение, то корпус и крепление расплавятся через считанные секунды. Именно поэтому при установке следует предусмотреть автоматическое отключение индукционного котла в таких ситуациях.

Помогите нам стать лучше! Оцените качество подачи материала

Загрузка…

Индукционный котел отопления своими руками

Содержание

• 1 Конструкция и процесс функционирования
• 2 Какими бывают электрокотлы
• 3 Вин-котел: преимущества и недостатки
• 4 Изготовление котла отопления для дома

Электрический индукционный котел отопления — хороший вариант обогрева дома, для тех, кто не имеет возможности установить газовое или твердотопливное оборудовние. Имея довольно высокий КПД, само устройство работает по принципу электромагнитной индукции. 

Конструкция и процесс функционирования

Принцип работы у индукционного котла отопления достаточно прост. Само электромагнитное поле возникает благодаря подаче переменного тока на ввод катушки. Поле замыкается в цепь путем электростатики через корпус устройства и сердечник. Он установлен внутри катушки, наводя низковольтное напряжение.

Основные элементы конструкции индукционного котла отопления нового поколения:

• катушка индуктивности;
• теплообменники – сердечник и корпус устройства;
• панель управления под защитой специального шкафа;
• проводники тока;
• клеммная коробка;
• патрубки.

Наружным слоем является сам корпус, потом идет средний – изоляционная прослойка и внутренний – сердечник. Если в конструкции предусмотрены еще детали, они применяются для облегчения эксплуатации агрегата.

Схема принципа работы котла:

1. Теплоноситель поступает внутрь устройства.
2. В сердечнике он нагревается, выделяя 96-99% тепла.
3. Внутренний слой – тороидальная обмотка — способствует теплоотдаче.
4. Через обмотку проходит ток, потом следует по конструкции и затем по трубам к отопительным элементам – радиаторам.

Весь процесс занимает примерно 10 минут.

Какими бывают электрокотлы

Сделанный своими руками индукционный котел упрощается до одной металлической трубы, служащей сердечником. Она и заполняется теплоносителем.

Существуют такие типы индукционных агрегатов:

• однофазные – для сети 220В;
• трехфазные – для сети 380 В.

Самыми распространенными являются ТЭНовые, индукционные и ионные котлы. Монтаж всех моделей может производиться к стене или полу, так как они имеют достаточно легкий вес – 30—40 кг. Индукционные агрегаты используются для локальных систем отопления и для простого обогрева воды. Если дом выше одного этажа, котел отопления можно снабдить специальным насосом, и закрытая система сможет работать стабильно по всему дому.

Если стены постройки не утеплены извне, работа котла будет иметь низкую эффективность, и понадобится очень мощная модель. Устройство такого типа может работать с разными теплоносителями, не только с водой, но и с антифризом. Технически характеристики индукционных агрегатов зависят от мощности и типа модели.

Вин-котел: преимущества и недостатки

Вихревой индукционный котел  или просто вин стоит дороже обычного и достаточно сложен в эксплуатации. Есть и свои плюсы.

При монтаже и эксплуатации агрегата не нужны дымоход, вентиляция, прокладка газовых труб и уход за ними. Для стабильной работы вихревого индукционного котла нужна бесперебойная электросеть. Если таковой нет, понадобится  мощный транзистор.

Индукционные устройства отопления более безопасны, чем газовые.

Преимущества вихревых агрегатов:

1. Внутренняя температура не может превысить 110^оС — безопасно.
2. Благодаря электропроцессам внутри устройства снижен уровень появления накипи.
3. Из-за металлических деталей котла снижен до минимума шанс возгорания;
4. Длительный срок эксплуатации, предусмотренный конструкцией и принципом работы – до 40 лет;
5. КПД – 99%, так как практически все тепло направляется по назначению.
6. Электрическое напряжение не проходит по самому теплоносителю.

Существуют и недостатки:

1. Вес – от 30-50 кг — может выдержать не каждая стена.
2. Довольно высокая цена.
3. Монтаж возможен только в закрытые системы отопления дома.
4. Некоторые модели нуждаются в дополнительной программе обслуживания.

Все котлы делятся на:

• одноконтурное подключение;
• двухконтурное подключение.

Одноконтурные предназначены только для одной функции — либо обогрева системы отопления, либо воды для бытовых нужд. Двухконтурные могут выполнять обе функции одновременно.

Изготовление котла отопления для дома

Сделать самодельный котел отопления, который работает по принципу индукции достаточно легко. Главное, чтобы технические характеристики сделанного своими руками устройства соответствовали требуемому объему проделываемой им работы.

Для создания самодельного агрегата, работающего по принципу индукции, обязательно понадобится сварочный инвертор. Безупречным вариантом для проведения работ будет инвертор с возможностью регулировки тока. Средняя величина тока в сварочном аппарате равна 15 ампер, но для создания индукционного котла понадобится более мощный прибор.

1. Нагревательными элементами в изделии будут фрагменты проволоки из нержавейки или катанки. Подойдет проволока 0,7 мм, поделенная на куски длинной 4-5 см.
2. Корпус изготавливается из пластиковой трубы с толстыми стенками —  0,5 см.
3. Подключение устройства к сети отопления должно происходить с помощью специальных переходников, через которые и будет поступать и отводится в емкость котла теплоноситель.
4. Дно трубы следует обработать соответствующим образом: закрыть мелкой металлической сеткой, чтобы фрагменты проволоки не могли выпасть.
5. Верхняя часть трубы закрывается аналогичной сеткой.
6. Чтобы создать индукционную катушку, вокруг пластиковой трубы нужно намотать 90 витков провода (медный, эмалированный). Витки должны накладываться плотно и бережно ближе к центру трубы.

Готовый агрегат можно присоединять к системе. Монтаж должен происходить неторопливо и последовательно.

1. Если это не было сделано заранее, из системы вырезается часть трубы, соответствующая размерам котла.
2. Катушка соединяется с инверторным корпусом, и система заполняется теплоносителем.

Ни в коем случае нельзя включать сделанный своими руками индукционный электрокотел в пустой системе – пластик расплавится, и может случиться авария.

Для повышения мер безопасности нужно заземлить нагревательное устройство.

Что такое индукционный нагреватель? Как он работает?

Индукционный нагреватель представляет собой устройство, использующее электромагнитную индукцию для нагрева электропроводящих материалов, таких как металлы или полупроводники. Он состоит из индукционной катушки, которая создает электромагнитное поле внутри катушки для нагрева и, возможно, расплавления материала. Вы можете найти несколько примеров индукционных нагревателей в разделе ИНДУКЦИОННАЯ ТЕРМООБРАБОТКА.

Индукционный нагрев работает за счет электромагнитной индукции, которая представляет собой процесс генерирования электрических токов в проводнике путем воздействия на него изменяющимся магнитным полем. Индукционная катушка действует как первичная катушка трансформатора, а нагреваемый материал действует как вторичная катушка или короткозамкнутый одиночный виток. Изменяющееся магнитное поле индуцирует вихревой ток в материале, который вызывает его нагрев из-за джоулева нагрева или резистивного нагрева.

Как сделать индукционный нагреватель своими руками в домашних условиях?

Есть несколько онлайн-руководств, которые помогут вам сделать свой собственный индукционный нагреватель в домашних условиях. Например, вы можете проверить это на Instructables, где показано, как построить источник питания с использованием драйвера ZVS, обратноходового трансформатора, батареи конденсаторов и некоторых других компонентов. Вам также понадобятся некоторые инструменты, такие как паяльник, мультиметр, дрель и тепловая пушка. Тем не менее, будьте осторожны и соблюдайте меры предосторожности, так как индукционный нагрев может быть опасным, если не выполнять его должным образом.

Каковы меры предосторожности при индукционном нагреве?

Индукционный нагрев может генерировать электромагнитные поля (ЭМП), которые могут мешать работе некоторых медицинских устройств, таких как кардиостимуляторы, или вызывать последствия для здоровья, такие как ожоги или удары током1. Поэтому некоторые меры предосторожности при индукционном нагреве:

• Не помещайте тело между кабелями. Расположите кабели с одной стороны и подальше от оператора.
• Не скручивайте кабели вокруг тела.
• Держите металлические украшения и другие личные вещи вдали от нагревательного контура во время работы.
• Держите голову и туловище как можно дальше от отопительного контура.
• Носите соответствующие средства защиты, такие как перчатки, защитные очки и фартуки.

  Каковы применения индукционных нагревателей в домах?

Некоторые области применения индукционных нагревателей в домашних условиях:

•   Приготовление пищи: Индукционный нагрев — отличный способ приготовить пищу и согреть дом. Индукционные варочные панели могут нагревать посуду или пищу напрямую, вызывая в них вихревые токи. Это может обеспечить быстрое, эффективное и точное управление нагревом. Вы также можете использовать индукционные нагреватели для нагрева продуктов, необходимых для приготовления пищи, таких как вода, масло, масло, сыр и многое другое.
• Разогрев: Индукционные нагреватели также могут разогревать остатки пищи из холодильника, помещая их в соответствующий контейнер поверх нагретой поверхности. Это может сэкономить время и энергию по сравнению с использованием микроволновой печи или духовки.
• Очистка: Индукционные нагреватели могут помочь вам очистить кухонную посуду или столовые приборы, нагревая в них воду и моющее средство. Это может размягчить прилипшую пищу или жир и облегчить их смыв.
• Изготовление: Индукционные нагреватели можно использовать для различных поделок, связанных с плавлением или формованием материалов, таких как воск, смола, глина, металл или стекло. Вы можете использовать индукционные нагреватели для изготовления свечей, украшений, гончарных изделий, скульптур и многого другого.
• Отопление: Индукционные нагреватели также можно использовать для обогрева вашего дома или отдельных его частей с помощью излучающих панелей или систем напольного отопления. В этих системах используются индукционные катушки для нагрева воздуха или пола и обеспечения комфортной и равномерной температуры.

Каково применение индукционных нагревателей в промышленности?

Индукционный нагрев имеет множество применений в различных отраслях промышленности, например:

•   Автомобильная промышленность: Индукционный нагрев может использоваться для различных процессов в автомобильной промышленности, таких как пайка, закалка, отжиг, термоусадочная посадка, отверждение и сварка. Индукционный нагрев может улучшить качество, эффективность и безопасность этих процессов, обеспечивая точный и равномерный нагрев.
• Аэрокосмическая промышленность: Индукционный нагрев может использоваться для различных процессов в аэрокосмической промышленности, таких как пайка твердым припоем, пайка, термообработка, склеивание и нанесение покрытия. Индукционный нагрев может обеспечить высокие стандарты качества и надежности для этих процессов, обеспечивая точный и постоянный нагрев.
• Медицина: Индукционный нагрев может использоваться для различных процессов в медицинской промышленности, таких как стерилизация, герметизация, формование и формование. Индукционный нагрев может повысить производительность и безопасность этих процессов, обеспечивая быстрый и чистый нагрев.
• Энергетика: Индукционный нагрев может использоваться для различных процессов в энергетике, таких как сверление, сварка, пайка, закалка и нанесение покрытий. Индукционный нагрев может повысить долговечность и эффективность этих процессов, обеспечивая мощный и контролируемый нагрев.
• Продукты питания: Индукционный нагрев может использоваться для различных процессов в пищевой промышленности, таких как пастеризация, стерилизация, сушка, приготовление пищи и запечатывание. Индукционный нагрев может улучшить качество и безопасность этих процессов, обеспечивая быстрый и равномерный нагрев.

 Видеоролики по применению индукционных нагревателей в промышленности.

Если у вас есть идеи по поводу индукционных нагревателей, сообщите нам об этом в разделе комментариев.

Индукционный нагреватель своими руками — Блог EECS

TslaОпубликовано 18 августа 2022 г. 18 августа 2022 г. 0

В этом посте я покажу вам индукционный нагреватель, который я сделал. Я купил доску и катушку, так как это проще и быстрее, чем делать это самостоятельно. Он рассчитан на 2000 Вт, но максимальная мощность, которую я могу получить, составляет 1200 Вт, потому что это столько, сколько может обеспечить блок питания, который я использую.

Драйвер может питаться от напряжения от 12 до 48 вольт. Я рекомендую использовать максимально возможное напряжение, чтобы уменьшить количество тока, необходимого для достижения того же количества передаваемой мощности. Это означает, что в проводах будет меньше потерь, что, в свою очередь, означает, что вы можете использовать более тонкие силовые кабели между индукционным нагревателем и блоком питания.

Схема, используемая для управления катушкой , на самом деле является драйвером ZVS. Я уже сделал запись в блоге, где сделал свою собственную и использовал ее для питания обратноходового трансформатора. Проводка для питания и индукционного нагревателя будет немного другой. Вместо подключения обратноходового трансформатора к выходу вы прикрепляете катушку и подключаете большую катушку индуктивности к положительной стороне выхода, а не к средней точке первичной катушки обратного хода.

Я добавил контур водяного охлаждения для охлаждения змеевика. Оглядываясь назад, в этом, вероятно, не было необходимости, потому что, когда я тестировал воду, она даже не нагревалась.

Используемое оборудование:

• Драйвер и катушка #adZVS
• #adPower Supply
• #adAuxiliary Power Supply
• #adWater Pump
• #adWater Reservo ir
• #adRadiator
• #adSwitch/автоматический тормоз

Или

• #adEntire Kit

Примечание.