Строим вихревой индукционный котел своими руками

Водяное отопительное оборудование

Простая конструкция нагревателей Миратрон очень надежна и эффективна. Устанавливая котел такого типа нет необходимости приобретать насос. Движение воды будет производиться конвекцией. Устройство имеет две трубки — одну снизу для входа холодной воды в котел и вторую вверху для подачи уже горячей в систему отопления.

Индукционное отопление

Электричество внутри прибора образует магнитное поле и производит обогрев всего помещения. Для генерации магнитного поля необходим индуктор. Индуктор — катушка имеющая множество витков проволоки создающая магнитное поле.

Нагреватель индукционного типа можно установить практически в любом месте, но из-за плохого влияния электромагнитных волн на здоровье человека и живых существ, установка данного устройства должна быть произведена в отдельном помещении.

Вихревой индукционный котёл – лучший способ уменьшения расходов на отопление

Вихревой нагреватель

Ещё одним плюсом использования электрообогрева является простота обслуживания систем отопления, смонтированных на основе электрокотлов. Однако удобство применения электроэнергии для отопления жилья становится всё более затратным способом получения тепла в доме – оплата счета за потребление электричества с каждым отопительным сезоном становится для многих непосильной.

Владельцы домов начинают искать альтернативу электрокотлам, основой конструкции которых является стандартный ТЭН.

Постепенно набирают популярность индукционные электрические котлы, также преобразующие электроэнергию в тепло, необходимое для обогрева помещений. Однако их конструкция позволяет использовать энергоноситель гораздо экономнее, что значительно уменьшает текущие расходы на содержание дома в отопительный сезон.

Экономия электроэнергии идет за счёт быстрого нагрева теплоносителя системы отопления. Это происходит благодаря индукционному устройству, заменившему в котле традиционный ТЭН.

Кроме уменьшения расходов на отопление у данных котлов имеется солидное количество преимуществ перед другими электрокотлами – высокий КПД, долгий срок службы (не менее 25 лет) и отсутствие накипи.

Схемы подключения индукционных котлов "ИКВ", технические характеристики.

Индукционные котлы выпуска 2015 года … Индукционный котел отопления: все про … ЭВАН PRACTIC … ЭВАН PRACTIC … Схемы подключения индукционных котлов "ИКВ".

Особенности работы

Котел индукционного типа, как и любой другой электрический котел, в котором в качестве элементов нагрева используются ТЭНы, способен поступающую энергию электричества преобразовать в тепловую.

Здесь обязательно следует отметить то, что за счет своей особой конструкции такое устройство способно нагреть воду в несколько раз быстрее, что делает его наиболее эффективным отопительным прибором для дома.

В самом простейшем виде такое устройство представляет собой обыкновенный электрический индуктор, состоящий, как из первичной, так и из вторичной обмотки, что делает его похожим на трансформатор.

Внутренняя часть такого котла образует определенные вихревые токи, которые моментально направляются на вторую обмотку, которые тем самым обеспечивают ее постоянно поступающей энергией.

Эта непрерывно поступающая энергия, в свою очередь, быстро преобразуется в тепловую, и отдается рабочей жидкости, в роли которой может выступать, как вода, так и антифриз.

Чтобы обеспечить работу котла индукционного типа у себя дома, необходимо обеспечить беспрерывную подачу на него используемого теплоносителя.

Далее на внутреннюю обмотку котла подается электрический ток.

Он в свою очередь начинает вырабатывать вихревые токи и непрерывно подавать их на вторую внешнюю обмотку, в результате чего происходит быстрый нагрев внутреннего сердечника.

Через короткий временной промежуток вся поверхность определенного участка достигает необходимой температуры и начинает отдавать тепло рабочей жидкости, которая разносит его по трубам, обеспечивая тем самым нагрев окружающего пространства.

Избежать перегрева удается за счет того, что тепло от индукционного котла отводится в непрерывном режиме.

Видео:

Данные универсальные агрегаты нового поколения не имеют классических общепринятых поверхностей нагрева, что исключает их выход из строя.

Кроме этого, в котле индукционного типа за весь период эксплуатации не образуется внутри накипь, что еще больше говорит в его пользу.

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.

Электрический индукционный котел отопления своими руками

Сделав индукционный котел самостоятельно, вы сэкономите внушительную сумму, так что попробовать стоит. Вот что нам понадобится:

• Толстостенная полипропиленовая труба с внутренним диаметром 50 мм.
• Две муфты того же диаметра и два переходника с 50 мм на диаметр существующей отопительной системы.
• Паяльник для сварки полипропилена.
• Стальная или капроновая мелкоячеистая сетка.
• Нержавеющая проволока диаметром 7 мм.
• Инвертор от самого дешевого сварочного аппарата с током сварки 15 А или выше и возможностью его плавного регулирования.
• Медный эмалированный провод сечением от 2 кв. мм (по 1 кв. мм на каждые 8 А тока).

Далее действуем следующим образом:

1. Из сетки аккуратно вырезаем два круга с диаметром, соответствующим наружному диаметру пластиковой трубы.
2. Трубу и муфту необходимо разогреть на паяльнике. Затем нужно быстро уложить на торец трубы круг из сетки, а следом надеть муфту.
3. Развернув полипропиленовую трубу вертикально сеткой вниз, ее необходимо заполнить кусками нержавеющей проволоки длиной 40 – 50 мм.
4. Когда труба будет заполнена, на свободный ее конец необходимо установить вторую муфту с сеткой. Обе сетки нужны для удержания проволоки внутри «котла».
5. В муфты также с помощью паяльника устанавливаем переходники на нужный нам диаметр.
6. Остается намотать на трубу 90 витков эмалированного медного провода и подключить получившуюся катушку к инвертору.

После включения устройства в сеть проволока внутри начнет нагреваться, а вместе с ней и теплоноситель.

Эффективность и преимущества

Индукционные котлы в системе отопления занимают более выгодную позицию, по сравнению с ТЭНовым и твердотопливным оборудованием. Они обеспечивают:

• практически моментальный нагрев теплоносителя;
• высокий КПД;
• отсутствие протечек, благодаря надежным разъемным соединениям;
• минимальное образование накипи;
• невозможность быстрого износа деталей;
• эксплуатацию с любыми теплоносителями;
• установку оборудования в любом помещении;
• бесшумную работу (без циркуляционного насоса).

Автономный электрокотел отопления индукционного типа безопасен и не требует внеплановых профилактических осмотров. Он не нуждается в постоянной чистке внутренних поверхностей, особом уходе в процессе эксплуатации и профессиональных познаниях. Выход из строя индукционного котла отопления настолько минимален, что производители дают достаточно длительную гарантию на его безотказную работу. К преимуществам бытового оборудования относится, также, отсутствие необходимости специального усиления электропроводки и установки дополнительных генераторов.

Существенным фактором, облегчающим контроль над перепадами напряжения в сети и показателями системы отопления, является комплектация индукционных агрегатов автоматикой, автономно регулирующей выставленные владельцем тепловые режимы.

Но электрические индукционные котлы даже при малых габаритах отличаются большим весом, которым не обладает, к примеру, настенный электрокотел. Также, они создают вокруг себя волновые помехи. Цена оборудования остается высокой, по сравнению с ТЭНовыми и другими традиционными отопительными агрегатами. А еще – индукционные котлы не могут обеспечить плавную регулировку мощности, что также относится к их минусам.

Как изготовить своими руками

Изготовление отопительного контура с использованием явления электромагнитной индукции стоит рассматривать лишь в качестве эксперимента. При всей кажущейся простоте конструкция промышленных образцов имеет сложную структуру, а сами модели перед запуском в серийное производство проходят десятки тестов на безопасность.

Необходимые материалы и инструменты

Следуя инструкции, можно собрать систему своими руками.

Чтобы самостоятельно изготовить индукционную конструкцию и применить ее для обогрева, понадобится:

• индукционная плита;
• гофрированная труба из нержавеющей стали длиной 1,5 м;
• батарея или радиатор отопления;
• 20-25 см медной трубки;
• приспособления для пайки;
• набор фитингов для подключения.

Изготовление простого котла

Изготовление примитивного обогревателя, функционирование которого базируется на электромагнитных токах, требует не более получаса времени.

Для этого:

1. Гофра сматывается в спираль, насчитывающую 4 витка.
2. Начало и конец спирали соединяются медной трубкой, концы которой в месте соединения припаиваются.
3. Свободные концы гофрированной трубки соединяются с помощью фитингов с радиатором.
4. Через верхнее отверстие радиатора заливается вода, уровень которой должен быть на несколько сантиметров ниже верхней кромки отверстия.
5. Пробка с краном Маевского устанавливается на место.
6. Под спираль помещается индукционная плита и включается в сеть.

После включения плиты нагрев стандартного радиатора на 4 секции до 70-80 град. Цельсия происходит всего за несколько минут.

Сборка вихревого индукционного агрегата

Сборка вихревых агрегатов, произведенных промышленным способом, производится в соответствии с прилагаемой инструкцией.

Для этого необходимо:

1. Произвести монтаж крепления.
2. Собрать корпус котла.
3. Подготовить места подсоединения к системе при помощи фитингов и установить агрегат на место.
4. Подключить силовые и управляющие электросети. Эван электрокотел узнавайте по ссылке.

Когда целесообразнее самостоятельное изготовление?

Подключенная система

Делать котел своими руками целесообразно для домов с сезонным проживанием. Как правило, в таких зданиях устанавливается оборудование невысокой мощности, и нет нужды тратить огромные средства на покупку готовой модели. Затраты на изготовление прибора своими руками при этом минимальны.

Даже к самодельному агрегату легко подобрать дополнительные блоки автоматики, позволяющие устанавливать необходимые температурные параметры. Такое устройство позволит не просто задать нужные показатели на продолжительный срок, но и обеспечит удаленное управление всей системой отопления.

Шаг 5: LC-контур

К этой части есть несколько подходов. Если вам нужен мощный нагреватель, вам понадобится конденсаторный массив для управления током и напряжением.

Во-первых, вам нужно определить, какую рабочую частоту вы будете использовать. Более высокие частоты имеют больший скин-эффект (меньшее проникновение) и хороши для небольших объектов. Более низкие частоты лучше для больших объектов и имеют большее проникновение. Более высокие частоты имеют большие потери при переключении, но через бак пройдет меньше тока. Я выбрал частоту около 70 кГц и дошел до 66 кГц.

Мой конденсаторный массив имеет ёмкость 4,4 мкФ и может выдерживать более 300А. Моя катушка около 1мкГн. Также я использую импульсные пленочные конденсаторы. Они представляют собой осевой провод из самовосстанавливающегося металлизированного полипропилена и имеют высокое напряжение, высокий ток и высокую частоту ( мкФ, 3000В). Номер модели 224PPA302KS.

Я использовал две медные шины, в которых просверлил соответствующие отверстия с каждой стороны. Паяльником я припаял конденсаторы к этим отверстиям. Затем я прикрепил медные трубки с каждой стороны для водного охлаждения.

Не берите дешевые конденсаторы. Они будут ломаться, и вы заплатите больше денег, чем если бы вы сразу купили хорошие. Шаг 6: Сборка трансформатора

Если вы внимательно читали статью, вы зададите вопрос: а как управлять LC-контуром? Я уже рассказывал об инверторе и контуре, не упоминая, как они связаны.

Соединение осуществляется через соединительный трансформатор. Мой от Magnetics, Inc. Номер детали — ZP48613TC. Adams Magnetics также является хорошим выбором при выборе ферритовых тороидов.

Тот, что слева, имеет провод 2мм. Это хорошо, если ваш входной ток ниже 20А. Провод перегреется и сгорит, если ток больше. Для высокой мощности вам нужно купить или сделать литцендрат. Я сделал сам, сплетя 64 нити из проволоки Такой провод без проблем может выдержать ток 50А.

Инвертор, который я показал вам ранее, принимает высоковольтный постоянный ток и изменяет его на переменные высокие или низкие значения. Эта переменная квадратная волна проходит черезч соединительный трансформатор через переключатели мосфета и конденсаторы связи постоянного тока на инверторе.

Медная трубка из емкостного конденсатора проходит через нее, что делает ее одновитковой вторичной обмоткой трансформатора. Это, в свою очередь, позволяет сбрасываемому напряжению проходить через конденсатор емкости и рабочую катушку (контур LC).

Конструкционные особенности и устройство

Чертеж котла длительного горения на твердом топливе Булерьян состоит из следующих узлов:

Также имеется еще одна любопытная деталь. Как известно, в обычных печах функция поддувала выполняется зольником: именно через него поступает необходимый для горения воздух. В случае с Булерьян зольный отсек делается полностью герметичным: каналом подачи воздуха здесь является верхняя воздушная камера. Для регулировки подачи кислорода в верхней части этой камеры имеется заслонка. По ходу сгорания дрова в топке постепенно оседают, что приводит к опусканию распределителя. Таким образом обеспечивается беспрерывная подача свежего воздуха.

Устройство твердотопливного котла длительного горения следующее:

• Топка. Главный конструкционный элемент любого котла или печи. Предназначается для сжигания в нем топлива.
• Отдел для дожига газа. Здесь догорают газы, поступившие из топки.
• Зольник. Отсек для сборки пепла. Он нуждается в регулярной чистке.
• Дымоход. Канал для отведения за пределы жилища продуктов сгорания.

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.

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

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

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.

Индуктор

Инвертор

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

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.

Нагреватель

Патрубки

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.