Изготавливаем электрокотел своими руками

Индукционные нагреватели работают по принципу “получение тока из магнетизма”. В специальной катушке генерируется переменное магнитное поле высокой мощности, которое порождает вихревые электрические токи в замкнутом проводнике.

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.

Что говорят производители индукционного отопления? 

Чаще всего производители индукционные котлы отопления сравнивают с традиционными, а традиционные – это 99% всех электрических котлов на рынке.

Сравнивают котлы всегда по такой схеме: выделяются мнимые недоработки котлов тэновых и положительные качества индукционного отопления дома.

Например, такие показатели:

  • Весьма много элементов нагрева;
  • Что якобы может один или даже несколько тэнов выти из строя;
  • Утверждают, что котёл может потерять свою рабочую способность;
  • Особое внимание они уделяют накипи, которая может появится в виде отложения прямо на самой поверхности элементов нагрева;
  • Сложность и громоздкость конструкции обусловлена достаточно большим количеством электрических контактов;
  • Создатели индукционных котлов утверждают, что их котлы служат больший срок за счёт того, что могут умягчать воду;
  • Абсолютно необоснованное и голословное утверждение, что требуется периодическая замена прокладок, тэнов и ристеров.

Вихревой индукционный нагреватель

Вихревой индукционный нагреватель (ВИН) представляет собой некую разновидность  индукционной плиты. Он состоит из катушки, магнитопровода и теплообменника. Переменный ток, протекающий по катушке, образует переменное магнитное поле. Если в это поле поместить токопроводящий материал, то он будет разогреваться. Основное преимущество ВИН в том, что температура индуктора не превышает 140град.С. Кроме того, переменное магнитное поле противодействует образованию накипи.  В отличии от вихревого теплогенератора, принцип действия ВИН вписывается в законы физики. КПД вихревого индукционного нагревателя близок к 100%, что дает ему право на применение в системах отопления и иных системах нагрева , что нам обещают продавцы вихревых индукционных нагревателей? А вот здесь начинаются чудеса. Обещают экономию до 50% по сравнению с обычными ТЭНами. Тоесть, либо КПД ТЭНа равен 50%, либо КПД ВИНа равен 200%. Попробуем разобраться. Ваш покорный слуга не поленился и позвонил в несколько компаний продающих вихревые индукционные нагреватели. Самый главный вопрос, который был задан — какое преимущество я получу, заплатив достаточно большие деньги за этот прибор? Вот какие ответы я получил:

  • У нас очень много продаж и все довольны

Фантастическая надежность и долговечность

Экономия до 50% по сравнению с ТЭНами

Отсутствие шума

Ну, с первым и вторым утверждениями можно поспорить. По поводу шума — ТЭНы тоже не шумят. А, вот, с экономией — это интересно. Оказывается (по утверждению продавцов), образование накипи на ТЭНе снижает его КПД. Соответствено, экономичность ВИНа обусловлена постоянным КПД по сравнению с ТЭНами. Но позвольте, каким образом накипь снижает КПД ТЭНов? Вспомним про закон сохранения энергии. Допустим, подвели мы к ТЭНу 1кВт электрической мощности. Соответственно, мы должны получить 1кВт тепловой энергии. Если тепла получаем меньше, то оставшаяся энергия должна выделяться в каком-то ином виде. Что-0то я не припомню, чтобы ТЭНы в воде светились или выделяли, скажем, электромагнитные волны. Несомненно, накипь снижает теплоотдачу ТЭНа, но это никак не влияет на его КПД. При снижении теплоотдачи, повышается температура самого ТЭНа, а, следовательно, повышается его электрическое сопротивление. При повышении электрического сопротивления, понижается мощность, потребляемая этим ТЭНом. На самом деле, изменение температуры и потребляемой мощности настолько незначительны, что рядовой пользователь этого даже не заметит. Закипит чайник через минуту или через минуту и 5 секунд — имеет ли это значение? При этом, количество электроэнергии, необходимой для подогрева чайника с водой, останется неизменным. Однако, продавцы ВИНов пытаются перевернуть ситуацию с ног на голову и говорят о снижении КПД.

Читайте также:  Как в квартире сделать уютный биокамин с пылающим пламенем?

Таким образом, ВИН может быть альтернативой ТЭНам, но никакого выигрыша в экономии он не даст. Чудес на не бывает А что касается «фантастической надежности», за те деньги, которые стоит ВИН, можно купить несколько электрических котлов и устроить резервирование. Надежность будет в несколько раз выше.

Блиц-советы

  1. Эксплуатация самодельных устройств индукционного нагрева, не всегда позволяет исключить распространение вредного для человека электромагнитного излучения, поэтому индукционный котёл следует устанавливать в нежилом помещении и экранировать оцинкованной сталью.
  2. Обязательно при работе с электричеством следует соблюдать правила техники безопасности, особенно это касается сетей переменного тока напряжением 220 В.
  3. В качестве эксперимента можно изготовить варочную поверхность для приготовления пищи по схеме указанной в статье, но эксплуатировать данный прибор постоянно не рекомендуется по причине несовершенства самостоятельного изготовления экранирования данного устройства, из-за этого возможно воздействие на организм человека вредного электромагнитного излучения, способного негативно сказаться на здоровье.

Как выбрать индукционный котел?

Сегодня производители предлагают большой ассортимент устройств, поэтому важно обращать внимание на определенные характеристики и основные показатели. Тщательный осмотр, чтение инструкции от производителя поможет выбрать оборудование, которое будет соответствовать всем требованиям.

Специалисты предлагают принимать в расчет следующие моменты:

  1. Безопасность теплогенератора. Чтобы минимизировать риск утечки тепла, важно обращать внимание на отсутствие прямого контакта теплоносителя с током или магнитным полем.
  2. Стабилизатор напряжения. Прибор придется докупать, но он необходим для предупреждения сбоев в сети напряжения при включении агрегата в работу.
  3. КПД. Иногда пользователь обнаруживает огромную разницу между заявленным и реальным КПД. Дело в том, что вся электроэнергия передается со 100% КПД, а потери возникают при плохом утеплении корпуса. Следует знать, что отговорки продавцов о том, что КПД снижен из-за отложений накипи, не являются правдивыми – кальциевые слои являются хорошими проводниками тепла и не могут стать причиной сниженного выхода тепловой энергии. Поэтому если продавец заявляет, что реальный коэффициент полезного действия у прибора ниже заявленного, следует поискать оборудование другого производителя. Также нельзя верить фразе об экономии в 30% при высоком КПД. Дело в том, что индукционный котел не является оборудованием газового типа, где избыточное тепло выделяется через дымовую трубу. И если экономия составляет почти треть выработки, то вопрос о том, куда будет деваться избыток тепла, даст продавцу понять, что обмануть покупателя не получится.
  4. Уровень шума, размеры, масса прибора. Если при тестировании котла он издает шум, то есть неисправность в виде кавитации насоса, перегрева или поставлен слишком узкий трубопровод. Оборудование индукционного типа должно работать очень тихо, быть легким по массе и компактным по габаритам.
  5. Прибор регулировки температуры. Кроме удобства такой элемент позволяет неплохо экономить на отоплении. Экономичность системы описана в характеристиках КИТ (коэффициент использования топлива) и никак не характеризует КПД.

На заметку! Специалисты советуют регулировать не показатель температуры подачи воды в радиатор, а уровень температуры в помещениях. Для этого пригодится комнатный выносной термостат или терморегулятор на радиаторе.

Сборка и подключение оборудования

Если вы все же решили самостоятельно подключить самодельный электрический котел к питанию, то делать это следует с соблюдением следующих рекомендаций. Поскольку в баке установлены мощные нагреватели, понадобится обустроить трехфазный вход.

Читайте также:  Вывод трубы дымохода через крышу из металлочерепицы

С этой целью в электрическом щитке монтируют следующие приспособления:

  • тумблер;
  • автомат;
  • предохранитель;
  • датчик температуры;
  • реле;
  • панель управления;
  • защитные приспособления;
  • магнитные пускатели.

В обязательном порядке оборудуется заземляющий контур. Чтобы его сделать, нужно к отрезку арматурного прутка приварить болт. После этого прут вбивают в землю в подполье жилого дома. К болту крепят провод, идущий от электрощитка.

Рекомендуем к прочтению:Расход и схема электрического отопления в частном доме

Эксплуатация самодельных отопительных систем

Все вышесказанное необходимо дополнить довольно важным уточнением. Как мы выяснили, на электрокотлы для отопления дома, не сильно влияют скачки сетевого напряжения. Но нагрузки на домашнюю сеть довольно высоки. Поэтому для работы устройства необходимо заранее побеспокоиться о качественной электропроводке.

К тому же российские реалии таковы, что случаи отключения электричества — частое и непредсказуемое явление. Отсюда вывод — должны быть установлены ИБП (бесперебойники). Некоторое время он сможет поддерживать электропитание отопителя. Для сельских районов актуален бензогенератор. Так автономность возрастет, и система отопления проработает до подачи централизованного электроснабжения.

Опытные специалисты отмечают, что при монтаже электрокотла есть ряд технических требований:

  • перед тем как установить аппарат вся система отопления нуждается в тщательной подготовке. В частности необходима промывка и очистка всего отопительного контура;
  • отопительная система требует монтажа комплекса из предохранительных клапанов с воздухоотводчиком;
  • все соединения котла с отопительной системой желательно выполнить только из металла;
  • температурный режим при монтажных работах не должен выходить за рамки от +100 до +40 °С;
  • для двухэтажных строений необходимо учитывать то обстоятельство, что только один отопительный котел не справится с обогревом всего здания. Оптимальный вариант — устанавливаем по одному отопителю, со своей группой радиаторов, на каждый этаж.

Изготовление самодельного индукционного котла отопления

С точки зрения сложности изготовления, данный отопительный котел более простой, но нуждается в особом устройстве —  инверторе с выходным сигналом, имеющем частоту 20-50 кГц. Для домашних мастеров это не стало преградой, в качестве такого устройства они стали успешно применять сварочный инвертор или даже простую недорогую бытовую индукционную плиту.

Схема

Теплотехническая схема работы такого агрегата не является сложной: источник тока инвертор, сосуд для нагрева воды с патрубками на вход и выход циркуляционного теплоносителя и трубной системы с приборами отопления.

Для защиты от перегрева устанавливается термодатчики и терморегуляторы, которые передают электрический сигнал на отключающий автомат по току.

Электрическая схема функционирования индукционного устройства более сложная, самостоятельно ее можно выполнять, только если исполнитель обладает соответствующими инженерными знаниями. В противном случае электросхему лучше взять из интернета.

Материалы для работы

Для создания индукционного агрегата своими силами понадобится:

Процесс изготовления

Пошаговая инструкция индукционного котла своими руками:

  1. На пластиковую трубку 50 мм эпоксидкой закрепил 4 текстолитовые полоски 10 мм, отойдя от края конструкции на 100 мм и намотал на них тороидальную обмотку для уменьшения ЭМ поля.
  2. Крайние витки закрепил в пазы трубы.
  3. Намотал 80 витков проволоки с интервалом 0,5 мм.
  4. Внутрь трубки вставил нержавеющую сетку и утрамбовал пространство кусочками нержавеющей проволоки, которые будут греться вихревым током.
  5. Закрыл нагреватели с другой стороны  такой же сеткой.
  6. Установил на концах трубы переходники и арматуру, для того чтобы связать котел систему отопления, а на выходе из котла установил предохранительно-сбросной клапан.
  7. Обработал обмотку эпоксидным клеем для электроизоляции.
  8. Прикрепил выводы зажимными клеммами.
  9. Второй конец провода через клеммы подключил к инвертору.
  10. Установил котел в шкаф, зафиксировав его на кронштейнах из токонепроводящего материала.

Перед тем как приступить к изготовлению самодельных котлов отопления для частного дома, нужно помнить, что они являются объектами повышенной опасности, поэтому при производстве  потребуется тщательно выполнить все нормы безопасности и технологические нормативы.

Индукционный электрический котёл своими руками

Простота конструкции позволяет домашним умельцам изготовить индукционный отопительный котёл вин самостоятельно. При изготовлении простейшего варианта такого нагревателя потребуется приобрести высокочастотный сварочный инвертор.

Желательно, чтобы он был снабжён устройством для плавной регулировки тока. От величины сварочного тока (не менее 15 ампер) зависит мощность конструкции.

Также следует подготовить следующие материалы:

  • толстостенную пластиковую трубу, внутренний диаметр которой чуть менее 5 см;
  • проволока из нержавейки 7 мм;
  • переходники для подсоединения к отопительной системе;
  • эмалированный медный провод;
  • мелкая металлическая сетка.
Читайте также:  Как сделать камин своими руками: пошаговая инструкция, чертежи

Проволока нарезается на кусочки около 5 см. Затем берётся пластиковая труба, на дне которой закрепляется металлическая сетка, а затем к основанию крепится переходник. Эта труба будет выполнять одновременно две функции — станет участком трубопровода отопительной системы и основой индукционной катушки.

Внутренняя часть трубы полностью заполняется обрезками проволоки. Они послужат материалом, нагреваемым электромагнитным полем, а закреплённая сетка из металла не даст им провалиться в трубопровод. Затем на верхнюю часть пластиковой трубы также устанавливается переходник.

Схема индукционного котла

Следующим этапом работы станет изготовление катушки. Вокруг основы из пластиковой трубы, заполненной обрезками проволоки, аккуратно наматываются 90 витков подготовленного медного провода. Провод должен быть расположен в средней части трубы.

Готовое устройство устанавливается с помощью переходников в разрыв трубопровода отопительной системы. Установка производится строго вертикально.

После монтажа катушку следует соединить с высокочастотным инвертором, а отопительную систему заполнить теплоносителем. Нагревательное устройство должно быть обязательно подключено к заземлению. Теперь можно начинать пользоваться нагревательным устройством, изготовленным собственноручно.

Для предотвращения потерь тепла и более эстетичного внешнего вида следует изготовить теплоизоляционный корпус.

Также смотрите видео о том, как сделать индукционное отопление своими руками:

Если посчитать средства, затраченные на приобретение составляющих для изготовления самодельного ВИН котла, то очевидно, что его стоимость будет намного меньше готового изделия, приобретённого в магазине.

Изучение потребительского спроса на рынке котельного оборудования говорит, что большая часть покупателей, использующих для отопления жилья электроэнергию, отдают предпочтение современным индукционным котлам заводского изготовления, оборудованными различными системами безопасности, мощными и экономичными. Такая обогревательная техника нового поколения с каждым годом становится более популярной.

Мы подобрали для Вас ещё восемь полезных статей, смотрите далее.

  • Делаем своими руками септик для частного дома: пошаговая инструкция
  • Как выбрать автономную канализацию в частном доме
  • Что делать если затопили соседи сверху, куда обращаться
  • Таблица расчетов теплоотдачи радиаторов отопления
  • Как сделать разводку водопровода в частном доме своими руками
  • Как выбрать хороший очиститель воздуха от пыли для дома
  • Оборудование для колодцев: пластиковые кольца
  • Чем хороша пластиковая крышка на колодец: обзор производителей

Устройство агрегата

В процессе функционирования аппарат преобразовывает электрическую энергию в тепловую. Если сравнивать с не менее популярными ТЭН котлами, то инверторное отопление обеспечивает быстрый прогрев помещений. Неотъемлемым элементом является индуктор, состоящий их двух обмоток. Он работает как трансформатор.

Устройство агрегата

Внутри индуктора возникает вихревой ток. После этого энергия поступает на корпус, который одновременно выступает в роли короткозамкнутого витка. После того как на вторичную обмотку поступает достаточное количество тока, энергия перерабатывается в тепло. В результат происходит мгновенное нагревание теплоносителя.

Агрегат имеет простое устройство

Устройство агрегата

Чтобы изготовить котел для отопления частного дома своими руками, необходимо знать не только особенности его функционирования, но и строение. Особенно это касается элементов, которые отвечают за преобразование энергии и нагревание жидкости, находящейся внутри системы.

Индуктор

Устройство агрегата

Это важный компонент агрегата, который состоит из первичной и вторичной обмотки. Внутри него образуется магнитное поле переменного типа. Для изготовления обмоток используют нержавеющую проволоку, которая наматывается на пластиковый корпус. Благодаря такому элементу повышается продуктивность и эффективность работы всего устройства.

Для изготовления устройства понадобится труба, диаметр которой составляет 5 см. Она используется для сооружения индукционной катушки. В дальнейшем труба будет частью трубопровода, по которой протекает нагретый теплоноситель.

Устройство агрегата

Индуктор

Инвертор

Устройство агрегата

Он отвечает за прием бытовой электроэнергии, которая поступает из сети. После этого инвертор преобразует ее в высокочастотный ток. Далее преобразованная энергия подается на индуктор. Начальным пунктом является ее первичная обмотка.

Инвертор

Устройство агрегата

Нагреватель

Для изготовления нагревательного элемента используют металлические трубы диаметром 25 мм. В данном случае понадобится две трубки, которые в процессе работ свариваются между собой. В результате этого должна получиться деталь круглой формы. Она будет играть роль не только нагревателя, но и сердечника агрегата.

Устройство агрегата

Нагреватель

Патрубки

Устройство агрегата

На корпусе котла устраиваются два патрубки. Они выполняют определенные функции. Через входной патрубок происходит подача теплоносителя внутрь конструкции. Что касается второго, то через него выходит нагретая жидкость и поступает в отопительные радиаторы.

Устройство агрегата