Индукционное отопление частного дома своими руками

Экология потребления.Усадьба:Стремительный рост цен на энергоносители, используемые тысячелетиями (твердое топливо, газ), привел людей к постоянному поиску альтернатив системам отопления, которые бы могли показать эффективную работу и значительную экономию. Благодаря данной статье вы узнаете, как сделать индукционный котел отопления своими руками, не потратив при этом много сил, времени, а главное финансов.

Создание вихревого нагревателя

Перед тем как выполнить создание индукционного котла, вам необходимо определиться с тем какой вариант отопления предложит вашему вниманию лучшие преимущества. Если вы желаете получить ответы на эти вопросы, тогда необходимо посмотреть видео, которое расположено ниже.

Если вы желаете самостоятельно изготовить индукционный котел, тогда может потребоваться следующий набор инструментов:

  1. Труба, которая будет иметь диаметр не менее 50 мм.
  2. Стальная проволока, которая будет иметь диаметр в 7 мм.
  3. 2 специальных переходника, которые необходимы для подключения отопительной системы к трубе.
  4. Металлическая сетка с небольшими ячейками.
  5. Медный провод.
  6. Инвертор.
  7. Материал для выполнения изоляции.

Если вы подготовите все необходимые материалы, тогда можете притупить к сборке индукционного котла своими руками. Сначала вам необходимо нарезать проволоку на куски длиною в 5 см. После выполнения этого процесса одну сторону пластиковой трубы необходимо закрыть сеткой и засыпать туда нарезанные куски проволоки. Объем вашей самоделки должен быть полностью закрыт проволокой, которую вы нарезали. Второй конец трубы также нужно закрыть проволокой, чтобы она не разошлась по системе отопления. Если вы не знаете, как сделать выбор электрической тепловой пушки, тогда прочтите соответствующую статью.

После подготовки начинки необходимо сделать самостоятельно точки подключения самодельного вихревого котла к отопительной магистрали. Чтобы выполнить этот процесс трубы с обоих сторон нужно закрепить сваркой.

Теперь вам нужно самостоятельно сделать нагревательный элемент устройства для индукционного котла. Чтобы сделать индукционную катушку вам необходимо поверх трубы намотать 100 витков медной проволоки. Проволоку следует мотать равномерно и при необходимости вы можете использовать специальное устройство. После завершения этого процесса подсоедините свои концы к инвертору. Теперь можно собрать корпус котла и выполнить его изоляцию. Запуск своего самодельного нагревателя можно выполнять только после подключения теплоносителя к воде. Если воды в системе не будет, тогда устройство быстро расплавится.

Заключение

Конструирование и изготовление индукционных котлов – процесс непростой и требующий серьезного подхода. Представленные примеры показывают, что на данный момент пока не удалось создать надежный и работоспособный в каждой системе отопления самодельный агрегат. Экспериментальные модели нельзя предложить домовладельцам, которые хотели бы своими руками изготовить подобный индукционный нагреватель в домашних условиях.

Хорошая статья в тему: Как сделать индукционный нагреватель из сварочного инвертора.

Рекомендуем: Индукционный котел для отопления: правда и мифы Как выбрать электрический котел для частного дома Как сделать индукционный нагреватель из сварочного инвертора

Инструкция по изготовления индукционного отопления своими руками

Для грамотной сборки надежного, безопасного, эффективного и долговечного агрегата вам потребуется обзавестись некоторыми вещами:

  • 7-милимитровая (в диаметре) проволока из нержавеющей стали;
  • 50-милимитровая (в диаметре) пластиковая труба со стенками от 5 мм, длина около 50 см;
  • стальная сетка по диаметру трубы (два куска);
  • (в диаметре) медная эмалированная проволока длиной около 5 м;
  • сварочный инвертор.

Первый вариант монтажа индукционного отопления

Этапы работы:

  1. 7-милиметровую проволоку нарезать небольшими отрезками длиной около 6 см в таком количестве, чтобы ими можно было заполнить трубу.
  2. На дно трубы укладывается стальная сетка.
  3. Ранее подготовленные куски проволоки засыпаются в трубу.
  4. Другая сторона трубы закрывается таким же образом (сеткой).

Проволока будет играть роль вторичной обмотки, а сетка не позволит её отрезкам выпасть под силой потока воды.

  1. На заполненную проволокой трубу наматывается эмалированная медная проволока (около 90 витков). Она должна быть ровной, без дефектов. Каждый виток должен находиться на одинаковом от предыдущего расстоянии.
  2. Все что осталось сделать, установить готовый аппарат в уже имеющуюся систему отопления. Для этого потребуется:
  • вырезать место необходимой длинны;
  • используя переходники, установить готовую трубу;
  • к концам медной проволоки подключается инвертор;
  • котел заполняется водой и начинается подача энергии.

Запомните, сначала заполнить водой, потом включить! Иначе все ваши труды пойдут насмарку.

Второй вариант монтажа индукционного отопления

Существует ещё один вариант, как сделать индукционное отопление своими руками, но он немного сложнее, так как в его конструкции используется трансформатор. Работает такая система по следующей схеме: получая тепловую энергию при контакте с обмоткой, теплоноситель нагревается. Вам понадобится:

  • сварочный инвертор;
  • трехфазный трансформатор (желательно, чтобы был оснащен крепежом для надежной фиксации);
  • две трубы, вваренные друг в друга таким образом, чтобы они напоминали бублик.
  1. На корпус котла наматывается обмотка. Это позволит ему работать эффективнее и надежнее, так как система должна выполнять функцию проводника и нагревателя.
  2. Для подводки и вывода теплоносителя, циркулирующего в системе отопления, в корпус ввариваютсяпатрубки (подающий, выходной).
  3. Аппарат помещается в изоляционный кожух, что позволит уменьшить теплопотери во время работы, а также обезопасит от возможной утечки тока.

Чем отличаются индукционные котлы от ТЭНовых

Отличие оборудования, оснащенного ТЭН, от индукционных котлов:

  1. Состав комплекта. Индукционное оборудование поставляется в наборе с насосом, запорной арматурой, датчиками и предохранительным блоком. Увеличение перечня деталей приводит к повышению стоимости комплекта на 60-70% (при одинаковой мощности).
  2. Управляющая электроника стандартного котла располагается внутри кожуха, индукционное оборудование укомплектовано отдельным шкафом.
  3. Вес компонентов индукционного котла в 1,8-2,2 раза превышает массу деталей стандартного прибора с ТЭН.
  4. Стандартный котел оборудован ступенчатым регулятором интенсивности нагрева жидкости, позволяющим вручную корректировать производительность и энергопотребление. Индукционный узел работает в едином режиме мощности; изменение степени нагрева корректируется производительностью насоса. Существуют модели с переключателями режимов, которые незначительно снижают мощность.
  5. В конструкции индукционного оборудования используются реле, рассчитанные на коммутацию тока повышенной силы. При работе контактных групп происходят щелчки, сопровождающиеся просадкой напряжения в цепи электроснабжения. Котлы с ТЭН оснащаются малогабаритными реле с пониженной шумностью.
  6. Изделия с ТЭН оборудованы блоками управления с модулем памяти, сохраняющим коды ошибок. Информация отображается на дисплее, владелец может самостоятельно расшифровать код и определить неисправность. Индукционные котлы не поддерживают подобной функции.

Делаем самостоятельно

Самодельный индукционный котёл представлен на следующем рисунке.

Индукционный нагреватель воды обладает относительно простой конструкцией, в дополнение к их сборке желательно иметь под рукой самый обычный преобразователь, лучше, если это устройство имеет дополнительную ручную регулировку тока. Из видео можно увидеть, насколько проста идея: собрать самодельный индукционный котел:

Всего лишь несколько основных компонентов – все, что необходимо для создания рабочего устройства индукционного нагревателя.

  1. Фильтр. Можно применить обычный фильтр или же на ферритовое кольцо намотать 100—150 витков провода. Диаметр провода – 1,5 мм. Намотка ведётся сдвоенным проводом, каждый из которых является сетевым. Следует учесть его пробойные характеристики. Размеры кольца выбираются согласно коэффициенту заполнения. Площадь сечения кольца – не менее 1,5 см2.
  2. Конденсатор, включенный в разрыв между схемой и сетевым фильтром, должен быть рассчитан на работу с импульсными и переменными токами.
  3. Трансформатор. Сначала наматывается вторичная обмотка, содержащая один виток медной шины площадью не менее 1 Ом2. Можно использовать 10 проводов диаметром 1,4 мм спаянных параллельно. После наматывается вторичная обмотка трансформатора, содержащая 40 витков провод диаметром 1,5-2 мм. Слои первичной обмотки наматываются согласно рисунку.

Трансформатор желательно подобрать с наибольшей силой, можно даже из электротехнической стали, но тогда толщина каждого листа набора должна составлять не более 0,35 мм.

При подключении питания через буферный конденсатор переменное напряжение поступает на диодный мост, где напряжение выпрямляется и заряжает конденсатор ёмкостью 4 мкФ до 300—350 В. Как только напряжение достигает 300 В установка (собранная на динисторе, диодах и конденсаторе) создаст импульс, который откроет тиристор. Накопленный заряд перейдёт на первичную обмотку трансформатора Т1, смотри чертежи: схему и диаграмму напряжения для первичной обмотки трансформатора.

Индукционный ток закроет тиристор, и отрицательная волна индукционного поля через диод создаст быстроменяющийся вихревой ток в трансформаторе.

Высокий КПД данной системы объясняется введением в трансформатор намотанной бифилярно первичной катушки и двух колебательных контуров с индуктивной связью и короткоимпульсным запуском тиристора.

Схема может дать побочный эффект, связанный с опережением напряжения в буферной ёмкости относительно тока на угол 80 градусов.

Испытание индукционного нагревателя смотрите на видео:

Как собрать индукционный нагреватель своими руками – Жми!

Уникальность человека заключается в том, что он все время изобретает приборы и механизмы, которые в значительной степени облегчают труд в той или иной сфере трудовой или жизненной деятельности.

Для этого, как правило, применяются новейшие разработки в области науки.

Исключением не стал и индукционный нагрев. В последнее время принцип индукции получил широкое применение во многих сферах, к которым можно смело отнести:

  • в металлургии индукционный нагрев используется для плавки металлов;
  • в некоторых отраслях промышленности используются специальные печи быстрого разогрева, функционирование которых основано на принципе индукции;
  • в бытовой сфере индукционные нагреватели можно использовать, например, для приготовления пищи, нагрева воды или отопления частного дома. (Об особенностях индукционного отопления Вы можете прочитать в этой статье).
Читайте также:  Гардеробная и обустройство ее специальными приспособлениями

На сегодняшний день существует великое множество индукционных установок промышленного типа. Но это отнюдь не означает, что конструкция таких приборов очень сильно замысловатая.

Простейший индукционный нагреватель вполне возможно изготовить для бытовых нужд своими руками. В этой статье подробно поговорим об индукционном нагревателе, а также о различных способах его изготовления своими руками.

Индукционные агрегаты для нагрева, которые конструируются своими руками, как правило, принято разделять на два основных вида:

  • вихревые индукторные нагреватели (сокращенно – ВИН), которые в основном используются для нагрева воды и обогрева жилища;
  • обогреватели, в конструкции которых предусмотрено использование различных типов электронных деталей и узлов.

Вихревой индукционный нагреватель (ВИН) состоит из следующих конструктивных компонентов:

Принцип функционирования ВИН заключается в следующих этапах:

  • преобразователь передает высокочастотный ток на индуктор, который представлен в виде цилиндра из медной проволоки;
  • индуктор образовывает электромагнитное поле, которое провоцирует появление вихревых потоков;
  • теплообменник, находящийся внутри индуктора, под воздействием этих вихревых потоков разогревается, и как следствие, нагревается и теплоноситель, который потом в таком виде поступает в отопительную систему.

Замечание специалиста: так как индукционная катушка считается самым важным элементом нагревателя этого вида, то к ее изготовлению нужно подойти достаточно щепетильно: медная проволока должна аккуратными витками наматываться на пластиковую трубу. Количество витков должно быть не менее 100.

Как видно из описания, конструкция ВИН достаточно не сложная, поэтому вихревой нагреватель смело можно сделать своими руками.

Как изготовить

Первый вариант.

Электронная схема нагревателя. (Для увеличения нажмите)Достаточно простой и, в то же время, мощный индукционный нагреватель можно сконструировать на основе печатной платы, схема которой показана на рисунке.

Особенностями этой схемы являются следующие важные моменты:

  1. Такая конструкция, по сути, представляет собой мультивибратор, который организован на транзисторах большой мощности.
  2. Важным элементом схемы является сопротивление, которое не будет давать возможности перегреваться транзисторам, что в целом скажется на эффективном функционировании всего индуктора.
  3. Непосредственно сам индуктор должен иметь вид своего рода спирали, и состоять из 6–8 витков медной проволоки
  4. Чтобы не особо задумываться над конструкцией регулятора напряжения, то его можно взять уже в готовом варианте из компьютерного блока питания.

Совет специалиста: так как индуктором будет выделяться сильное тепло, то, во избежание поломок, рекомендуется устанавливать транзисторы на специальные радиаторы.

Второй вариант.Этот способ устройства индукционного нагревателя основан на применении электронного трансформатора.

Суть его заключается в следующем:

  • две трубы между собой соединяются с помощью сварки таким образом, чтобы в разрезе напоминали форму бублика (такая конфигурация будет одновременно служить как проводник и нагревательный элемент);
  • медная проволока, при этом, непосредственно наматывается на корпус;
  • для качественного движения теплоносителя в корпус ввариваются два патрубка, через один с которых вода будет заходить в нагреватель, а через другой будет подаваться в отопительную систему.

Таким образом, мы указали все возможные способы сборки индукционного нагревателя с применением электронных деталей. Надеемся, что наши советы и рекомендации станут для вас весьма познавательной информацией.

Смотрите видео, в котором опытный пользователь объясняет один из вариантов изготовления индукционного нагревателя своими руками:

Безопасность устройства

Для повышения безопасности самодельного нагревателя необходимо выполнить такие требования:

  1. Организовать качественную изоляцию. Все проводники и соединения нужно тщательно заизолировать, чтобы исключить риск получения удара током.
  2. Правильно выбрать отопительную систему. Индукционные системы не подходят для совместного использования с оборудованием, которое применяет принцип естественной циркуляции воды. Для этих систем нужен водяной насос.
  3. Выбрать подходящее размещение устройства. Прибор должен находиться на расстоянии от 40 см от стен и предметов интерьера, и на расстоянии от 80 см от потолка или напольного покрытия.
  4. Установить регулировочные клапаны и манометры. Такие средства безопасности защитят оборудование от скачков давления. Кроме того, нужно предусмотреть систему стравливания воздуха.

НАГРЕВ МЕТАЛЛОВ ТОКОМ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ

Чтоб нагреть до красна или даже расплавить небольшой металлический предмет в домашних условиях, совсем не обязательно раскочегаривать печку и переводить топливо — современные технологии позволяют для этого задействовать токи высокой частоты (ТВЧ). И простейшей (и самый распространённой) схемой индукционного нагревателя металлов будет мультивибратор на полевых транзисторах. По крайней мере эти модули с китайских сайтов собирают как раз по такой схеме. Далее смотрите 2 модели, отличающиеся мощностью и, конечно, ценой.

Индукционный нагреватель на 50 ватт

ZVS50 — модуль индукционного нагрева начального уровня, питание модуля допустимо даже от батарей с напряжением до 12 вольт, то есть как от автономного питания, так и от сетевого БП. Цена на примерно $8.

Читайте также:  Мебель в скандинавском интерьере: 7 особенностей

  • Входное напряжение: 5-12 В
  • Размеры платы: 5,5 х 4 х 2 см
  • Размер катушки: длина 2.8, диаметр 2 см

Индукционный нагреватель на 1000 ватт

ZVS1000 — модуль индукционного нагрева металлов токами высокой частоты, с мощностью до 1000w. Средняя цена $35.

Данный блок индукционного нагрева использует источник питания постоянного тока 12-48 В, максимальный ток 20 А, максимальная мощность 1000 Ватт. Может быть использован для обработки мелких деталей: закалка, отжиг и другая термической обработка. Также может быть использован с тиглем, чтоб плавить золото, серебро, медь, алюминий и другие металлы. Быстрый и равномерный нагрев, что очень удобно для ювелиров.

  • Внутренний диаметр катушки: 40 мм
  • Высота катушки: 50 мм
  • При 48 В без нагрузки ток 5 А

Чем выше напряжение, тем больше ток нагрева, а значит и мощность передаваемая в металл. Катушка может принять внутрь 40 мм тигель. Использовать устройство надо с блоками питания соответствующей мощности и поставить на радиатор кулер охлаждения.

Размер объекта, что нагревается внутри индукционной катушки не может превышать 1/4 объема, иначе может произойти перегрузка и сгорание схемы. Хотя эта схема может временно выдержать 30 А — для долгосрочной работы ток не должен превышать 20 А для безопасной работы.

НАГРЕВ МЕТАЛЛОВ ТОКОМ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ

Таким образом, даже заводские индукционные нагреватели используют простую схемотехнику — 2 мощных полевых транзистора, пару резисторов и набор высоковольтных конденсаторов, что позволяет при желании собрать такое устройство своими руками.

Форум

Обсудить статью НАГРЕВ МЕТАЛЛОВ ТОКОМ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ

НАГРЕВ МЕТАЛЛОВ ТОКОМ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ

Советы от профессионалов

Установку устройства сделать может каждый, но важно выполнить работу качественно. При этом следует соблюдать ряд правил

Это позволит избежать проблем в работе устройства.

Электродиодный котел должен устанавливаться только в вертикальном положении

Полезные сведения:

  1. Электродный котёл устанавливают только в вертикальном положении. Безопасность эксплуатации обеспечивают отдельным креплением устройства к стене, независимо от остальной системы.
  2. Для заземления используют медный провод диаметром 0,4 мм. Сопротивление не должно превышать 4 Ом.
  3. Нулевую клемму размещают в нижней части котла. Так удобнее крепить провод заземления.
  4. Проводя монтаж ионного котла в эксплуатируемую ранее магистраль отопления, следует провести её очистку. Для этого применяют специальные средства для электродных отопительных систем.

Указанные приёмы выработаны в ходе многолетней практики специалистами. Нежелательно повторять ошибки, чтобы потом переделывать систему

Хозяева, принимая во внимание советы, не затратят дополнительного времени на оптимизацию работы устройства

Необычная модель индукционного прибора

Домашние мастера утверждают, что если подключить к такому устройству инвертор, его энергопотребление существенно уменьшится.

После прочтения инструкций вам изготовление самодельных котлов кажется сложным и опасным занятием? Вы сомневаетесь, что самоделка будет экономнее расходовать электроэнергию для подогрева теплоносителя в системе отопления? В таком случае покупка готового нагревательного агрегата станет лучшим решением.

Остаточная емкость раздражала металлургов – сплавы-то плавились дорогие. Поэтому, как только в 20-х годах прошлого века появились достаточно мощные радиолампы, тут же родилась идея: выкинуть на (не будем повторять профессиональные идиомы суровых мужиков) магнитопровод, а обычный тигель засунуть прямо в индуктор, см. рис.

На промышленной частоте так не сделаешь, магнитное поле низкой частоты без концентрирующего его магнитопровода расползется (это т. наз. поле рассеяния) и отдаст свою энергию куда угодно, только не в расплав. Компенсировать поле рассеяния можно повышением частоты до высокой: если диаметр индуктора соизмерим с длиной волны рабочей частоты, а вся система – в электромагнитном резонансе, то до 75% и более энергии ее электромагнитного поля будет сосредоточено внутри «бессердечной» катушки. КПД выйдет соответственный.

Необычная модель индукционного прибора

Однако уже в лабораториях выяснилось, что авторы идеи проглядели очевидное обстоятельство: расплав в индукторе, хотя бы и диамагнитный, но электропроводящий, за счет собственного магнитного поля от вихревых токов изменяет индуктивность нагревательной катушки. Начальную частоту понадобилось устанавливать под холодную шихту и менять по мере ее плавления.

Подходящую автоматику на лампах сделать сложно, «тянуть» частоту за болванкой – нужен высококвалифицированный оператор. Кроме того, на низких частотах сильнейшим образом проявляет себя поле рассеяния. Расплав, который в такой печи еще и сердечник катушки, до некоторой степени собирает магнитное поле возле нее, но все равно, для получения приемлемого КПД понадобилось окружать всю печь мощным ферромагнитным экраном.

Тем не менее, благодаря своим выдающимся достоинствам и уникальным качествам (см. далее) тигельные индукционные печи широко применяются и в промышленности, и самодельщиками. Поэтому остановимся подробнее на том, как правильно сделать такую своими руками.