Как да направите индукционен отоплителен котел със собствените си ръце: направете домашен топлинен генератор

Хората са разглезени от цивилизацията и не могат да си представят съществуването си без нейните блага. Те несъмнено включват отоплението на сградите.Отоплителните системи непрекъснато се подобряват и стават все по-ефективни и удобни за използване.

Но това не е достатъчно. Съгласете се, изобщо не е лошо, ако отоплителното оборудване също е икономично. И това желание е напълно осъществимо - можете да направите индукционен отоплителен котел със собствените си ръце. Той е в състояние не само да осигури необходимото ниво на отопление на помещението, но и много икономично да използва енергийните ресурси.

Освен това дори начинаещ майстор може да сглоби такова оборудване, ако желае. Как да направите това правилно и какви материали ще са необходими за производството - ще разгледаме подробно тези въпроси в нашата статия. Нека първо разгледаме дизайна и принципа на работа на оборудването, както и предимствата на неговото използване.

Устройство и принцип на работа на оборудването

Преди да започнете сами да сглобявате индукционен котел, трябва да разберете неговата структура и принцип на работа. И само след като разберете тези точки, можете да започнете да правите домашни продукти.

Как работи индукционният котел?

За да разберете как работи индукционното оборудване, трябва да се запознаете с принципа на неговото действие. Така че нека си спомним училищния курс по физика.

Когато електрическият ток преминава през проводящ материал, той генерира топлина. В този случай количеството получена топлина ще бъде пряко пропорционално на напрежението и тока.Този модел е открит от Джаул и Ленц, на чието име е кръстен физическият закон.

Но електрическият ток може да се появи в проводник не само когато е директно свързан към източник на енергия. Има и друг метод, открит през миналия век от М. Фарадей. Това е безконтактен метод, който не включва взаимодействие между източника на захранване и проводника.

Същността му се състои в това, че когато параметрите на магнитното поле, което пресича проводника, се променят, в него се появява емф или електродвижеща сила.

Това явление се нарича електромагнитна индукция. Това е, което се използва при работата на индукционния котел. Оказва се, че ако има ЕМП, тогава ще има електрически ток и съответно ще има нагряване на проводника.

В този случай той ще се произвежда по безконтактен начин, като се използват индуцирани токове или, както се наричат ​​още, токове на Фуко.

Електромагнитната индукция може да се получи по два начина.В първия случай, за да се получи индукция, проводник се върти или премества в постоянно магнитно поле. Този метод се използва в електрически генератори.

Друг начин за получаване на индукция е, че проводникът остава неподвижен, докато параметрите на магнитното поле, в което се намира, а именно посоката на силовите линии и интензитета, непрекъснато се променят.

Работата на всеки индукционен котел се основава на явлението електромагнитна индукция

Това би било доста трудно да се направи, ако не беше откритието на Ерстед. Той откри, че ако жица се навие около намотка, тогава, когато се свърже източник на енергия, тя се превръща в електромагнит. Когато посоката и силата на тока се променят, магнитното поле, което това устройство генерира, също ще се промени.

Ако в полето се постави проводник, в него ще възникне електрически ток, който е придружен от нагряване.

На този принцип е проектиран индукционен котел. Дизайнът му е много прост. Включва корпус, който трябва да бъде топлоизолиран и екраниран. Вътре в него е поставена тръба. Най-добре е да е сплав, но може и стомана.

В последния случай обаче характеристиките на работата на устройството ще пострадат леко. Тръбата е монтирана в ръкав от диелектричен материал.

Охлаждащата течност в котли от индукционен тип се нагрява от стоманена сърцевина, разположена вътре, която се нагрява от вихрови токове, възникващи в електромагнитното поле

Медна шина е навита в горната част на ръкава, като се използва принципът на бобината. Той е свързан към източник на захранване. За свързване към отоплителната система се използват две тръби, през които ще се движи охлаждащата течност.

Когато се приложи захранване, токът протича през намотката и активира променливо магнитно поле, което от своя страна индуцира вихрови токове вътре в тръбата. Те загряват стените на частта и частично охлаждащата течност, която се намира в нея.

Има варианти на индукционния котел с няколко успоредно инсталирани тръби с малък диаметър. Те се използват вместо една голяма тръба. Това дава печалба в скоростта на нагряване на устройството.

В тази форма оборудването вече може да работи, но отоплението ще бъде слабо. За да го усилите, трябва да прекарате високочестотен електрически ток през намотката. Следователно оборудването трябва да бъде допълнено с инвертор и токоизправител.

Променливият ток от мрежата има честота 50 Hz, което не е достатъчно, за да може индукционният котел да работи ефективно. Следователно той се подава към токоизправителя, където се преобразува в постоянен.

След което се изпраща към инвертора, който представлява електронен модул с управляваща верига и два ключови транзистора. Устройството преобразува постоянен ток във високочестотен.

Трябва да се признае, че използването на токоизправител и инвертор увеличава цената на индукционния котел. Следователно има модели, които работят без тях. Те се свързват към обикновена мрежа. Но такова оборудване има впечатляващи размери, което прави възможно повишаването на неговата ефективност. Устройствата с инвертор са по-компактни.

Индуцираните вихрови токове много бързо загряват топлообменника и течността в него

Основни елементи на отоплително оборудване

Всеки индукционен котел се състои от няколко структурни елемента:

• Индуктор. Основната част на устройството. Това е вид трансформатор с две намотки. Първичният е навит върху сърцевината.Когато токът преминава, тук възниква електромагнитно поле, което образува вихрови токове. Тялото на котела действа като вторична намотка. Той поема вихрови токове, загрява и предава топлинна енергия на охлаждащата течност.
• Нагревателен елемент. Това е сърцевината на намотката. За котела е направен под формата на тръба с достатъчно голям диаметър или няколко паралелно свързани тръби с по-малко напречно сечение.
• Тръби. Предназначен за включване на устройството в отоплителната мрежа. Една по една охлаждащата течност се влива в устройството, през втората течността напуска котела и се подава към отоплителния кръг.
• Инвертор. Това устройство - инвертор — преобразува постоянен електрически ток във високочестотен ток, който след това се подава към индуктора.

Преди да започнете самостоятелно сглобяване, трябва внимателно да обмислите от какво и как ще бъдат направени основните елементи на устройството. Някои от тях ще трябва да направите сами, а някои можете да закупите.

Например, можете да използвате инвертор от машина за заваряване. Би било добре да има възможност за регулиране на мощността.

Инверторът преобразува постоянен ток във високочестотен ток. За да направите домашно приготвени устройства, можете да използвате стандартен инвертор за заваряване

Изброихме основните елементи на индукционния котел.

Предимства на самостоятелно сглобяване на отоплителен уред

Котлите, захранвани с електричество, традиционно се считат за неикономични. Като се има предвид, че цената на електроенергията непрекъснато расте, те струват на собствениците си доста пари. Препоръчваме да разгледате подробна информация за отоплението от електрически котел в тази статия.

Въпреки това, индукционните котли, въпреки че работят на електричество, са доста икономични.

Но това не е целият списък с техните предимства.

Като решите да инсталирате такова устройство, можете да получите:

• Бързо нагряване на охлаждащата течност. Това отнема средно 3-5 минути.
• Ефективността е близо до 100%, тъй като почти цялата електрическа енергия се преобразува в топлина.
• Висока температура на нагряване на течността в отоплителния кръг, минимум – 35 °C.
• Липса на котлен камък по вътрешните повърхности на устройството, което се обяснява с вибрациите, възникващи по време на работа на устройството. Предотвратяват образуването на отлагания.
• Дълъг експлоатационен живот, тъй като няма движещи се или триещи се механизми и части. Съответно няма износване на оборудването и повреди на компонентите му.
• Не е необходимо да се отстраняват продуктите от горенето и да се извършват чести дейности по поддръжката.

Няма много недостатъци на индукционните котли. На първо място, това е доста високата цена на оборудването. Освен това устройствата издават лек вибрационен шум по време на работа.

Друг недостатък е доста голямата маса, която трябва да се вземе предвид при монтирането на устройството на стената.

За да получите максимален ефект от използването на индукционен котел, както домашен, така и сериен, трябва да ги свържете в група и да ги използвате последователно или всички наведнъж

Инструкции за монтаж на индукционен котел

Устройствата за индукционно отопление могат да бъдат закупени в магазина, но цената им е доста висока. Ето защо много домашни занаятчии се опитват да го направят със собствените си ръце. За да направите домашен индукционен котел, трябва да подготвите материали и инструменти.

Първо трябва да закупите заваръчен инвертор. Може да бъде евтино, но е препоръчително устройството да бъде оборудвано с регулатор на ток.

Освен това трябва да обърнете внимание на силата на тока, с който работи устройството. Стандартната стойност за заваръчните инвертори е 15А. Това няма да е достатъчно. Трябва да потърсите по-мощен агрегат.

Освен това трябва да подготвите прът или тел от неръждаема стомана с диаметър около 7 мм. Трябва да се нарязва на парчета с дължина 40-50 мм. Те ще бъдат поставени в електромагнитно поле, където ще се нагреят.

Нагревателният елемент на домашно индукционно устройство е направен от медна жица, за навиване на която можете да използвате всеки цилиндричен предмет с подходящ диаметър.

За да направите тялото на котела, се взема дебелостенна пластмасова тръба. Диаметърът на детайла може да варира, но, както показва практиката, оптималният вариант е 50 мм вътрешен диаметър.

Адаптери се използват за свързване на оборудване към отоплителната система. През единия от тях студената охлаждаща течност ще потече в котела, а през другата гореща течност ще се подаде към системата.

Фрагментите от жицата трябва да бъдат поставени в корпуса. За да не изпаднат, дъното на детайла е покрито с фина метална или найлонова мрежа, която е здраво закрепена към тялото. След това можете да поставите жицата вътре в корпуса.

Сега горната част на частта е покрита със същата мрежа като дъното и е закрепена към стените на частта. На краищата са поставени адаптери. Резултатът е заготовка, от която ще бъде направена индукционната бобина.

За да направите това, трябва да навиете около него емайлирана медна жица. Средно трябва да приложите 90 завъртания. Те трябва да са разположени по-близо до центъра на частта. Те трябва да се правят много внимателно и равномерно, за да получите висококачествена индукционна бобина.

Полученото устройство може да се монтира в отоплителна система. Това става по следния начин. Първо, охлаждащата течност се източва от системата.

След това се избира мястото, където ще се монтира котела. Тръбата в тази област е маркирана, след което от нея се изрязва фрагмент, равен по дължина на отоплителното устройство.

След това на подготвеното място се монтира домашен индукционен котел. Бобината е свързана към инвертора и инсталацията може да се счита за завършена. След това отново системата пълни с охлаждаща течност.

Медна жица се навива внимателно върху пластмасова тръба с парчета метална тел вътре.

Едва след това можете да тествате новото устройство. В него трябва да има течност.

Ако включите индукционния котел „на сухо“, пластмасовият корпус ще се стопи от високата температура. Това ще доведе до частично разрушаване на отоплителната система, което е недопустимо.

Друг важен момент е правилното подреждане на заземяването на отоплителното устройство, без което безопасната му работа е невъзможна.

Характеристики на индукционния котел Vortex

Вече сме запознати с принципа на работа на индукционно нагревателно устройство. Има негова разновидност: вихров индукционен котел или VIN, който работи малко по-различно.

Отличителни черти на VIN

Подобно на индукционния аналог, той работи с високочестотно напрежение, така че трябва да бъде оборудван с инвертор. Особеността на VIN устройството е, че няма вторична намотка.

Неговата роля се изпълнява от всички метални части на устройството. Те задължително са направени от материали, които проявяват феромагнитни свойства. По този начин, когато се прилага ток към първичната намотка на устройството, силата на електромагнитното поле се увеличава рязко.

Той от своя страна генерира ток, чиято сила бързо нараства. Вихровите токове предизвикват обръщане на намагнитването, в резултат на което всички феромагнитни повърхности се нагряват много бързо, почти моментално.

Устройствата Vortex са доста компактни, но поради използването на метал теглото им е високо. Това има допълнителното предимство, че всички масивни елементи на корпуса участват в топлообмена. По този начин ефективността на устройството се доближава до 100%.

Тази характеристика на устройството трябва да се вземе предвид, ако решите сами да направите VIN котел. Може да бъде само от метал, не трябва да се използва пластмаса.

Основната разлика между вихровия индукционен котел е, че тялото му действа като вторична намотка. Затова винаги е от метал

Как да сглобим устройство за вихрова индукция?

Както вече знаем, такъв котел се различава от своя индукционен аналог, но да го направите сами е също толкова лесно. Вярно е, че сега ще ви трябват умения за заваряване, защото устройството трябва да бъде сглобено само от метални части.

За работа ще ви трябва:

• Две парчета дебелостенна метална тръба с еднаква дължина. Техните диаметри трябва да са различни, за да може една част да се постави в друга.
• Намотаваща (емайлирана) медна тел.
• Трифазен инвертор, може и от заваръчна машина, но колкото може по-мощен.
• Кожух за топлоизолация на бойлера.

Сега можете да се захванете за работа. Започваме с изработването на тялото на бъдещия котел. Взимаме тръба с по-голям диаметър и вкарваме втората част вътре. Те трябва да бъдат заварени един в друг, така че да остане известно разстояние между стените на елементите.

Получената част в напречно сечение ще прилича на волан. Като основа и капак на корпуса се използва стоманен лист с дебелина най-малко 5 mm.

Резултатът е кух цилиндричен резервоар. Сега трябва да изрежете в стените му тръбите за подаване на студена и изпускане на гореща течност. Конфигурацията на тръбата и нейният диаметър зависят от тръбите на отоплителната система, може да са необходими допълнителни адаптери.

След това можете да започнете да навивате жицата. Внимателно се навива върху тялото на котела под достатъчно напрежение.

Схематична диаграма на домашен индукционен котел от вихров тип

Всъщност намотаният проводник ще служи като нагревателен елемент, така че е препоръчително да покриете тялото на устройството с топлоизолираща обвивка. По този начин ще бъде възможно да се запази максималната топлина и съответно да се увеличи ефективността на устройството и да се направи безопасно.

Сега трябва да свържете котела към отоплителната система. За да направите това, охлаждащата течност се източва, необходимата дължина на тръбата се отрязва и устройството се заварява на нейно място.

Остава само да захранвате отоплителното устройство и не забравяйте да свържете инвертора към него. Устройството е готово за употреба. Но преди да тествате, трябва да напълните линията с охлаждаща течност.

Не знаете коя охлаждаща течност да изберете за запълване на веригата? Препоръчваме ви да прочетете характеристики на различни охлаждащи течности и препоръки за избор на оптимален тип течност за отоплителния кръг.

Само след изпомпване на охлаждащата течност в системата, извършете пробно пускане.

Първо трябва да пуснете устройството на минимална мощност и внимателно да наблюдавате качеството на заваръчните шевове. Ако всичко е наред, увеличаваме мощността до максимум.

На нашия уебсайт има още една инструкция за създаване на индукционно устройство, което може да се използва за нагряване на охлаждащата течност в отоплителната система. За да се запознаете с процеса на сглобяване на индукционен нагревател, отидете на тази връзка.

Необичаен модел индукционен уред

Тази модификация на индукционния котел може да изглежда много необичайна, но има право да съществува.

Освен това практиката показва, че такова устройство е много по-икономично от стандартния котел с нагревателен елемент. Отоплението на стандартна банкнота от три рубли ще отнеме около 1,8-2,5 kW на час, докато електрическият котел ще изразходва поне 6 kW.

При производството на домашни индукционни котли се използва само специална медна жица за навиване върху сърцевината.

Всъщност котелът е топлообменник, вграден в отоплителната система, който се нагрява от индукционна електрическа печка.

Важна връзка в дизайна е топлообменникът, той трябва да бъде компактен, надежден и възможно най-евтин. Изчисленията показват, че за отопление на апартамент от около 50 кв.м. м, ще бъде достатъчно устройство, работещо с 40 литра охлаждаща течност.

Тоест ще ви е необходим плосък метален резервоар, чиито размери варират между 50x600x500 мм. Напълно възможно е сами да направите такъв контейнер, като го заварявате от профилни тръби 50x50.

Работата се извършва в следната последователност:

• Тръбата 50х50 се нарязва на парчета с дължина 600 мм. Общо трябва да са 9-10 броя.
• Получените секции се заваряват една към друга на принципа "стена до стена", така че да се получи непрекъснат ред от тръби.
• От тръбата се изрязват още две секции, така че дължината им да е равна на ширината на получения детайл.
• Едната стена се отрязва от двата получени фрагмента от тръба.
• Детайлът се монтира с отрязаната част върху заварените заедно тръби, така че да се получи заготовка, наподобяваща колектор. Фрагментът е заварен към топлообменника.
• Вторият участък от тръбата е монтиран по същия начин от противоположната страна.
• В диагонално срещуположните секции на топлообменника са заварени дюзи за свързване към отоплителната система.
• Конструкцията е внимателно попарена, тъй като трябва да бъде напълно запечатана.

Топлообменникът е готов, може да се монтира на място и под него да се подава източник на топлина. Практиката показва, че е най-добре да инсталирате такава система в баня с помощта на вертикална инсталация.

Редовната индукционна печка може да се превърне в източник на топлина за отопление на апартамент

Топлообменникът е заварен в отоплителната система, а плочката е разположена между него и стената.

Домашните занаятчии твърдят, че ако свържете инвертор към такова устройство, консумацията му на енергия ще бъде значително намалена.

След като прочетете инструкциите, правенето на домашни котли изглежда трудно и опасно за вас? Съмнявате ли се, че домашно приготвеният продукт ще бъде по-икономичен при използването на електричество за отопление на охлаждащата течност в отоплителната система? В този случай закупуването на готов отоплителен блок ще бъде най-доброто решение.

Нашият уебсайт съдържа полезни материали за избора на най-добрия електрически бойлер и класация на най-популярните модели сред купувачите. Също така препоръчваме да се запознаете с характеристиките на изчисляване на потреблението на енергия от котел и други опции за електрическо отопление в къщата:

• Електрически котел за отопление на частен дом: преглед на десетте най-добри модела електрически котли
• Колко електроенергия консумира електрически бойлер: правила за изчисляване
• Електрическо отопление в частна къща: преглед на видовете системи за селска къща

Изводи и полезно видео по темата

Как сами да сглобите индукционен котел:

Как работи домашен индукционен нагревател:

Какво е индукционно нагряване:

Индукционният котел е най-икономичният и ефективен от всички отоплителни уреди, захранвани с електричество. Има много модификации на домашни индукционни устройства, можете да изберете всеки, който е най-подходящ за условията на работа.

За да закупите такова устройство в магазин, ще трябва да похарчите значителна сума, така че домашните майстори са се научили да ги правят сами.

Използвате ли домашен индукционен котел като отоплително устройство? Споделете снимка на вашия домашен продукт и инструкции за сглобяване в секцията за коментари.

Или може би сте на път да започнете да правите котел и все още имате неразрешени въпроси, след като прочетете нашата статия? Не се колебайте да ги попитате - ние ще се опитаме да ви помогнем.