Индукционная печь для отопления дома своими руками

Любой дом должен быть теплым, уютным и комфортным для проживания. Обеспечить это можно с помощью многих факторов, в том числе, правильно организованной системы отопления. Выбирая из множества вариантов обогрева дома, следует остановиться на том, который обеспечит максимальную эффективность, безопасность и экономию. Здесь речь идет об индукционном котле, внедрение которого не требует глобальной перестройки уже имеющейся системы отопления.

Если принято решение соорудить индукционный котел своими руками, предварительно необходимо разобраться во всех тонкостях этого процесса.

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.

Кроме основных компонентов, в состав котла такого типа входят автоматические выключатели и встроенный в корпус теплодатчик.

Принцип действия индукционного котла

Нагревательный элемент представлен индукционной катушкой, в которой вырабатывается ток (переменный или постоянный). Появляющиеся в результате этого вихревые потоки способствуют нагреванию стального сердечника. После подключения котла к сети ток, сопровождаемый высоким напряжением, переходит на первичную обмотку, в итоге образуется электромагнитное поле. Именно оно способствует выдавливанию токов в стальной сердечник. Затем все тепло переходит непосредственно к приборам отопления.

Схема индукционного котла позволяет снизить вес и размеры устройства, а также получить максимально возможный КПД. При этом в теплоноситель идет более 95% тепла, что влияет на производительность работы устройства, а также его экономичность. К примеру, нагревание сердечника до 75° С происходит примерно за 7 минут.

Преимущества котлов

Индукционные котлы обладают массой положительных характеристик, которые могут окончательно повлиять на решение о его приобретении или самодельном сооружении:

1. Минимальная вероятность протечки по причине отсутствия разъемных соединений.
2. Защита от накипи (объясняется влиянием высокочастотных вибраций от вихревых потоков).
3. Долговечность (по причине отсутствия элементов, которые могут подвергаться износу).
4. Возможность работы котла от сети с постоянным током или с низким напряжением.
5. Максимально быстрое нагревание.
6. Электро- и пожаробезопасность устройства (объясняется небольшой разницей температур между носителем тепла и сердечником).
7. Возможность экономии электроэнергии за счет низкой инерционности.
8. Бесшумность (отсутствие необходимости ставить котел в отдельном помещении дома).

При этом вероятность выхода из строя минимальна, а необходимость профилактических работ почти нулевая.

Уникальным является тот факт, что теплоноситель, циркулирующий по системе отопления, следует менять всего лишь 1 раз за 10 лет!

Недостатки устройства с индукционным принципом действия

Идеальных приборов не бывает, поэтому перед выбором типа котла стоит учесть некоторые его негативные стороны:

• мощные индукционные котлы способны провоцировать возникновение УВК-волн, действующих в радиусе нескольких метров от котла (их влияние на человека почти отсутствует, но некоторые домашние животные могут улавливать подобные волны, что влияет на их самочувствие);
• индукционные нагревательные устройства промышленного производства обладают высокой стоимостью, так что по карману далеко не всем.

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

Важно! Индукционные устройства эксплуатируют исключительно в отопительных системах закрытого типа, оснащенных насосом.

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.

Многие жители частных и многоквартирных домов, пытаясь сэкономить на электроэнергии, ищут наиболее выгодный вариант, позволяющий отопить свое жилье.

Именно поэтому люди все чаще устанавливают своими руками индукционные котлы.

Главные преимущества такой установки заключаются в том, что она экономична и долговечна, а смонтировать ее можно самостоятельно.

Устройство котла

Перед тем как приступать к сборке, необходимо разобраться в принципах функционирования прибора. Сразу нужно отметить, что они схожи с ТЭНами, которые отвечают за преобразование электрической энергии в тепловую.

Установка индукционного электрокотла своими руками не требует полной замены системы отопления, так как он работает по принципу электрического индуктора, который включает в себя две обмотки:

Первичный контур занимается преобразованием электрической энергии в вихревой ток, а вот созданное этим процессом магнитное поле уходит на вторичную обмотку, где происходит выработка тепла.

В этом видео вы узнаете, как сделать индукционный котёл своими руками:

Главным элементом в приборе является корпус. Он состоит из следующих частей:

• сердечника;
• внешнего корпуса;
• электроизоляции;
• теплоизоляции.

У промышленных приборов обмотка цилиндрическая. Изготовленный своими руками индукционный котел имеет тороидальную обмотку. Она собирается из медного провода. Корпус окружен ферромагнитной сталью толщиной около 1-1,5 см. Все это позволяет заметно снизить вес агрегата и повысить показатели КПД.

Если сравнить самодельное устройство с любым другим оборудованием, работающим на газе или жидком топливе, то можно выделить его следующие нюансы:

• тепловой носитель обладает двойным нагреванием;
• более быстрый обогрев помещения;
• минимальный показатель инерции;
• из-за магнитной индукции не образовывается накипь;
• прибор не нуждается в чистке.

Также стоит отметить, что теплоноситель в собранном своими руками индукционном котле отопления получает около 97% тепловой энергии. А это увеличивает производительность и снижает затраты на электроэнергию.

Монтажные работы

Изначально необходимо подготовить чертеж. Индукционный котел своими руками легче всего смастерить, имея под рукой схему отопительной системы. Если все подготовлено, то можно приступать к рабочему процессу. При этом какого-либо особенного оборудования или слишком дорогостоящего материала для изготовления не требуется. Будет достаточно иметь минимальный опыт работы со сварочным аппаратом инверторного типа. Все действия выполняются следующим образом:

1. Для начала нужно нарезать нержавеющую проволоку на несколько частей. Их длина должна составлять около 5 сантиметров, диаметр — 7 миллиметров.
2. Чтобы сделать корпус, понадобится пластиковая труба диаметром 50 мм.
3. Теперь требуется прикрыть дно подготовленной трубы металлической сеткой. Желательно, чтобы она была с мелкими ячейками, тогда через них не смогут пройти куски нержавейки.
4. Заполняют корпус имеющейся проволокой. Затем плотно закрывают второе отверстие трубы, используя такую же сеточку.
5. На следующем этапе предстоит намотать медную проволоку на среднюю часть корпуса, произведя около 90 оборотов. Сделать это нужно как можно плотнее.
6. Теперь необходимо подключить к конструкции переходник для врезки. Можно использовать как водопроводную, так и отопительную систему.

После выполнения этих действий должно получиться следующее: вода проходит в нагреватель через первый переходник, быстро нагревается, а затем поступает в радиаторы уже через второй переходник, тем самым обогревая все жилище.

Таким образом, можно достаточно легко сделать индукционное отопление частного дома своими руками. При этом такая конструкция не нуждается в отдельном котельном помещении. Для этого необходимо просто вырезать отрезок трубы рядом со входом в радиатор и приварить на это место самодельный нагреватель.

После этого нужно правильно произвести подключение готовой катушки к инвертору 18-25 А, а также заполнить систему теплоносителем. Главное, не производить подключение без теплового носителя, так как пластиковая оболочка прибора просто расплавится, а все ранее произведенные действия будут напрасными. Также не стоит забывать про заземление, оно позволит не беспокоиться о безопасности.

Важные рекомендации по сборке

Котлы этого типа просты в сборке, установке и дальнейшей эксплуатации. Существуют правила, которые помогут без труда оборудовать в доме индукционное отопление своими руками:

• схемы и чертежи обязательно используются во время работы, только так можно получить котлы, которые будут функционировать качественно и бесперебойно;
• самодельными агрегатами можно пользоваться только в закрытых системах обогрева, когда циркуляция воздуха действует за счет работы насоса;
• разводка отопительной системы, работающая в комплексе с прибором, изготавливается исключительно из пластиковой или пропиленовой трубы;
• чтобы предотвратить возможные неприятности, необходимо правильно установить нагреватель (он должен находиться на расстоянии 30 сантиметров от стенок и 80 сантиметров от поверхности пола и потолка).

Кроме этого, требуется оборудовать патрубок специальным подрывным клапаном, с помощью которого можно будет всегда удалить лишний воздух из отопительной системы, нормализовать давление и обеспечить оптимальные условия для работы.

Методы индукционного нагрева нашли широкое применение в промышленности, в частности – в процессах плавки и закалки разного рода металлов. Однако при желании индукционный нагрев можно использовать для отопления жилых помещений, подогрева воды и даже быстрого разогрева пищи. Главным преимуществом индукционных обогревателей является высокая эффективность при низком энергопотреблении.

Индукционное отопление своими руками

Существует 2 основных варианта, с реализацией которых вы сможете справиться своими руками: полноценный водяной котел и сравнительно небольшое электрическое устройство, подключаемое непосредственно к отопительным батареям. Ознакомьтесь с особенностями предложенных решений и выберите наиболее подходящее для вашего случая.

Что понадобится?

Прежде чем приступать к работе выделите время на подготовку всех необходимых принадлежностей, чтобы не отвлекаться на их поиски в будущем. Сборка рассматриваемых агрегатов не требует применения сложных инструментов и дорогостоящих материалов. Все необходимое продается в хозяйственных и сантехнических магазинах.

Набор для обустройства индукционного отопления

1. Паяльник.
2. Аппарат для сварки. Лучше всего строить подобного рода системы с использованием инверторных агрегатов. В целом же подойдет и простой сварочный трансформатор.
3. Кусачки.
4. Проволока из нержавейки диаметром порядка 6-7 мм.
5. Эмалированный провод из меди на 1,5-2 мм.
6. Стальные трубы диаметром порядка 2,5 см.
7. Пластиковая труба диаметром 5 см.
8. Взрывной клапан и прочая сантехническая фурнитура.
9. Детали для сборки схемы.

Водяной индукционный котел

Схема устройства индукционного нагревателя

Предварительно подготовьте аппарат для сварки с возможностью настройки тока до 18-25А. Также подготовьте нержавеющую проволоку. Из нее будут собраны элементы конструкции, отвечающие за подогрев воды. При отсутствии подходящей проволоки можно использовать обрезки катанки.

Первый этап. Нарежьте нержавеющую проволоку на куски длиной 4-5 см.

Второй этап. Сделайте корпус нагревателя. Для его изготовления используйте толстостенную трубу из пластика. Будет достаточно изделия диаметром порядка 5 см. Закройте один конец трубки сеткой с мелкими ячейками. Во второй открытый конец засыпьте доверху трубы нарезанную нержавеющую проволоку или катанку.

Третий этап. Изготовьте катушку индуктора. Для этого возьмите медный провод с эмалью и намотайте его на подготовленный ранее корпус нагревателя. Количество витков может колебаться от 85 до 95. Точное значение зависит от ампеража используемого индуктора. Катушку наматывайте по центру основной трубы, выполняющей функции корпуса самодельного нагревателя.

Четвертый этап. Подключите собранное изделие к отопительной системе либо водоснабжению. Для подключения используйте соответствующие переходники.

Для превращения изделия в полноценный вихревой индукционный отопительный агрегат, нужно выполнить определенные дополнительные действия.

Первый шаг. Сварите две трубы в изделие, похожее по форме на бублик. Данное изделие будет выполнять функцию бойлера для воды.

Второй шаг. Купите или сварите самостоятельно бак подходящего под ваш случай диаметра и врежьте в его корпус патрубок для выхода жидкости (внизу) и аналогичный патрубок для подачи воды (ближе к верхней части).

Третий шаг. Вставьте в корпус подготовленную в предыдущей части инструкции индукционную катушку. Подключите «бублик» к водяным патрубкам таким образом, чтобы в корпусе индуктора он размещался строго посередине.

Четвертый шаг. Выполните тщательную изоляцию выходных концов катушки и подключите к трансформаторному устройству.

В завершении вам останется покрыть нагреватель теплоизоляционным экраном, чтобы как можно большая часть тепла сохранялась внутри агрегата.

Принцип работы такого устройства предельно прост: вода проходит по трубам внутри катушки, подогревается, и выходит через соответствующий патрубок уже горячей. Такой агрегат подходит для использования исключительно в закрытых отопительных системах, для циркуляции воды в которых применяется насос.

При желании рассматриваемый самодельный нагреватель можно подключать к отопительной или водопроводной системе, собранной с применением пластиковых труб.

В соответствии с требованиями техники безопасности такое оборудование должно устанавливаться на расстоянии не менее 35-40 см от стен и 85-90 см от поверхностей потолка и пола.

Схема работы индукционного нагревателя

Дополнительно на патрубок котла нужно установить клапан для удаления лишнего воздуха.

При желании вы можете подключить нагреватель к радиатору отопления и использовать полученную конструкцию для обогрева какого-то конкретно взятого помещения, а не всего дома.

Электронный индукционный нагрев

Схема устройства индукционного нагревателя

Второй вариант обогрева, с реализацией которого безо всяких проблем можно справиться своими силами, основывается на применение достижений современной электротехники. Представленная схема не нуждается в какой-либо дополнительной настройке – ее можно начинать использовать уже после завершения сборки.

В основу работы схемы положены положения последовательного резонанса. Даже изделие небольших габаритов будет обладать довольно внушительной мощностью. Для дополнительного повышения мощности можете использовать конденсаторы с более высокой емкостью, а также полевые ключи с увеличенной производительностью.

Первый шаг. Подготовьте дроссель. Прекрасно подойдет упомянутая деталь от компьютерного блока питания. Также вы всегда можете купить новые комплектующие.

Второй шаг. Подготовьте кольцо из порошкового железа. На него вам нужно намотать 10-30 витков провода 1,5 мм.

Третий шаг. Подготовьте необходимые комплектующие. Прекрасно подойдут транзисторы марки IRF740. При их отсутствии подберите детали с аналогичным сопротивлением. Показатель обратного напряжения диодов должен составлять минимум 500В, оптимальное значение тока – от 3-4А. Такими характеристиками обладают, к примеру, диоды UF4007. Также купите стабилитроны на 15-18 В. Оптимальная мощность – 2-3 Вт. Резисторы должны иметь мощность в 0,5 Вт.

Четвертый шаг. Соберите схему и сделайте индукционную катушку. Для изготовления катушки используйте 1,5-миллиметровый провод. Будет достаточно 6-7 витков. Присоедините катушку к изделию, собранному в соответствии с приведенной схемой, и включите.

Соберите схему и сделайте индукционную катушку

Схема предельно простая, однако мощность изделия будет довольно высокой. Под воздействием образующегося тепла транзисторы могут выйти из строя. Чтобы этого не произошло, установите их на батареи отопления.

Для подключения такого обогревателя тоже не приходится предпринимать никаких сложных действий – вы попросту подключаете его к батарее и используете полученную систему для обогрева помещения. При необходимости вы можете с легкостью собрать нужное количество таких обогревателей для всех остальных комнат дома.

Имея навыки работы с простейшими инструментами, можно безо всяких проблем изготовить самодельный индукционный нагреватель. Делайте все по инструкции, помните о технике безопасности и уже очень скоро в вашем доме будет тепло.

Видео – Индукционное отопление своими руками