Индукционный котел отопления: преимущества применения и технология изготовления своими руками. Вся правда про индукционное отопление: стоит ли игра свеч Самодельный индукционный котел своими руками схемы

Невиданная экономия, суперэффективность, неимоверный срок службы и даже новый принцип передачи энергии. Именно так характеризуют продавцы индукционных котлов свой товар. Пора и нам приобщиться к высоким технологиям будущего и узнать, на самом ли деле оно так прекрасно, это индукционное отопление.

Индукционный нагрев, мухи и котлеты

Наша задача в этой статье - отделить мух от котлет, рекламные хитрости маркетологов от суровой правды жизни. Начнём с того, что ставшее популярным в народном интернете выражение «индукционное отопление», намеренно вынесенное нами в заголовок статьи - нонсенс. Речь, конечно же, будет идти об электрических индукционных водонагревателях, которые используются в привычных системах водяного отопления. Постараемся дать им объективную оценку, рассказать о реальных плюсах и минусах этих ещё достаточно новых для нашего рынка отопительных приборов.

Как работает индукционный водонагреватель

Специально для тех, кто считал ворон на уроках физики в 9-м классе:

Видео для любознательных чайников: что такое электромагнитная индукция простыми словами

Конструктивно водонагревательная часть индукционного котла похожа на трансформатор. Первый, наружный её контур - катушки обмотки, подключенные к источнику электропитания. Второй, внутренний - теплообменное устройство, в котором циркулирует теплоноситель. При подаче напряжения катушка генерирует переменное магнитное поле, в результате чего в теплообменнике индуцируются токи, вызывающие его нагрев. От металла тепловая энергия передаётся воде либо незамерзающей жидкости.

Устройство индукционного водонагревателя просто, как пять копеек. В связи с этим умельцы, имеющие доступ к дешёвой элементной базе, собирают индукционное отопление своими руками в домашних условиях. Тем, кто недостаточно знаком с техникой безопасности в энергетике, не рекомендуем повторять их опыт: напряжение высокое, опасно!

На том же принципе базируется работа кухонных индукционных плит, только там вторичным контуром служит сама посуда, которая должна быть изготовлена из специально подобранного металла. Такие электроплиты раза в два экономичнее обычных «блинчиков» за счёт того, что отсутствуют потери на передачу тепловой энергии от нагревательных элементов к кастрюлям и сковородкам. Высокая экономичность подобной кухонной техники настолько привлекает граждан, что на форумах всерьёз обсуждают темы наподобие «отопление с помощью индукционной плиты». Да и некоторые наши читатели задают вопрос, как организовать отопление индукционной плитой частного дома. Отвечаем: теоретически это даже возможно, однако крайне неудобно: придётся постоянно бегать и подливать в кастрюлю воду, чтобы она не выкипела. К тому же нагреется только кухня, пара будет много, посуду жалко.

Чтобы водонагреватель превратился в полноценный отопительный котёл, он должен быть оснащён управляющими устройствами, позволяющими поддерживать температуру теплоносителя на заданном уровне. Нехитрую автоматику предлагают многие производители индукционных котлов, но грамотный электрик сможет и самостоятельно собрать схему.

Электрическая схема управления для индукционного котла, подключенного к линии 220 В

То же, для 380 В

Кто его придумал

Оставим в стороне тех продавцов, которые говорят о «новом принципе передачи энергии», который якобы используется в индукционных котлах. Эти люди вопиюще безграмотны либо бессовестно лгут, глядя на покупателей невинными глазами. Посмотрим, сколько в этом устройстве инновационного и кто может считаться его создателем.

Честь открытия электромагнитной индукции принадлежит Майклу Фарадею, произошло это в 1831 году. За пределы лабораторий индуктивные нагреватели вышли в 1900 году, когда в Швеции была запущена первая промышленная индукционная сталеплавильная печь. С тех пор и по сей день подобные нагреватели и печи широко применяются в производстве, однако до недавнего времени не применялись для отопления. Разумеется, именитые компании-производители отопительной техники исследовали возможность нагрева теплоносителя за счёт электромагнитной индукции, но использование этой технологии было признано нецелесообразным. Так что небольшие отечественные предприятия, наладившие мелкосерийный выпуск подобных устройств - «впереди планеты всей». Но можно уверенно утверждать: никаких новых технических идей индуктивный котел отопления в себе не несёт.

Насколько экономичен суперэкономный котёл

Для начала скажем, что отопление электричеством - изначально самое дорогое. По стоимости расходов электроотопление не может конкурировать не только с дешёвым природным газом и твёрдым топливом, но даже с газом сжиженным и дизельным топливом. Единственный способ снизить издержки - установить в доме теплоаккумулятор и топить в основном ночью, когда действует льготный тариф на электроэнергию.

Если упрощённо, теплоаккумулятор - это большой, хорошо утеплённый резервуар с жидкостью, который днём будет хранить запасы «дешёвой» ночной энергии

Продавцы утверждают, что индукционные нагреватели воды для отопления имеют фантастически высокий КПД - 100%. И это чистая правда. Однако следует заметить, что точно такой же КПД имеют все нагревательные электрические приборы, независимо от их типа. Потребляемая электрическая мощность полностью преобразуется в тепловую. Однако следует учитывать, что не вся энергия передаётся теплоносителю, часть её от теплообменника рассеивается в помещении котельной. Что, в общем-то, не беда, ведь в топочной тоже должно быть тепло. Но в обычных электрических котлах нагревательный элемент полностью погружён в жидкость и энергия ТЭНа используется более полно.

Если уж углубляться в тему экономии, следует сказать, что самым экономичным видом электроотопления являются тёплые кабельные либо плёночные полы. Большая эффективность достигается за счёт оптимального распределения температуры в помещении и отсутствия потерь на работу механических устройств. В отличие от водяного отопления, здесь нет циркуляционных насосов.

При обогреваемых полах температура в помещении распределяется оптимально: ноги в тепле, голова в холоде. Радиаторы дают обратную картину. В комнате с тёплыми полами можно поддерживать меньшую среднюю температуру (и тратить меньше энергии), при этом человек будет чувствовать себя даже комфортней обычного

Вывод: индукционный водонагреватель в плане экономичности ничем не лучше и не хуже других электроприборов, предназначенных для отопления, обладает стандартными характеристиками.

Сколько прослужит индукционный котёл отопления

Производители утверждают, что индукционный котёл прослужит не менее четверти века. И это вполне может оказаться правдой. Движущихся деталей в устройстве нет, отсутствует механический износ. Если медная обмотка и катушка изготовлены как положено, они могут прослужить многие десятилетия. Сердечник теплоносителя будет постоянно подвергаться эрозии со стороны теплоносителя, но, будучи изготовленным из хорошей стали и имея достаточную толщину, также способен проработать очень долго. Правда, обязательным условием «долголетия» водонагревателя является его эксплуатация в рекомендованном температурном режиме, а за это отвечает автоматика. Можно сказать, что потенциально индукционный котёл может служить своим хозяевам без поломок заметно дольше других типов генераторов тепла для отопления, а реальные цифры зависят лишь от уровня качества, на котором он изготовлен. Производят и устанавливают такие водонагреватели у нас не так давно, поэтому долговременной статистики по оборудованию ещё не наработано.

Привычные электрокотлы не могут похвастаться такой надёжностью. При постоянной эксплуатации ТЭН или анод прослужит лет 10-15. Их несложно заменить, но это дополнительные расходы и хлопоты.

Вариант схемы отопления частного дома на основе индукционного котла. 1 – шкаф с автоматикой управления и защиты; 2 – индукционный водонагреватель; 3 – блок гидравлической безопасности (манометр, клапаны); 4 – запорные вентили; 5 – циркуляционный насос; 6 – фильтр; 7 – мембранный расширительный бак; 8 – контур отопления; 9 – линия подпитки и слива

Покупать или нет

Так всё же, имеет ли смысл приобретать индукционный котёл для отопления? Увы, мы не можем дать однозначного ответа на этот вопрос. Рассказы о его сверхэкономичности оказались мифом, надёжность может быть высокой. А может и не быть. Бесшумность, о которой говорят, присуща всем электронагревателям, звук может издавать насос. Компактность весьма спорна.

На первый взгляд, индукционный котёл (справа) намного компактнее ТЭНового котла (слева). Однако в корпусе последнего размещена куча всякого необходимого оборудования, которое понадобится для индукционного тоже. И не факт, что расположенное вразнобой, оно не займёт на стене больше места

В остальном преимуществ у индукционного котла перед обычными мы не видим. Но есть недостаток: он дороже стоит. Или, если быть точнее, больше просят денег. Причём хороший ТЭНовый котёл за свои деньги представляет собой сбалансированное, полностью готовое к установке и эксплуатации устройство. А индукционный нагреватель ещё нужно комплектовать дополнительным оборудованием. На наш взгляд, маркетологи и продавцы, представляя нам ординарный товар в качестве эксклюзива, пытаются «снять стружку». Получить прибыль большую, чем на других изделиях. Хотя, тенденция к снижению цен уже наметилась и можно ожидать, что в течение нескольких ближайших лет на индукционные котлы установятся справедливые цены. Либо их просто перестанут выпускать.

Если вы рассматриваете возможность приобретения индукционного водонагревателя для отопления собственного дома, рекомендуем пообщаться с профессиональными теплотехниками, как проектировщиками, так и практиками. Опытные специалисты отслеживают тенденции, имеют возможность давать оценки по новым видам техники на основе собственного из практического опыта. Поставщиков оборудования тоже стоит послушать, но сказанное ими следует воспринимать критически.

Видео: индукционный котел

Процесс отопления жилья представляется одним из самых главных для любого человека. При постройке дома, капитальном ремонте, обновлении трубопровода очень важно точно определиться с источником обогрева. Если домовладелец проживает в газифицированном районе, то лишних вопросов с выбором отопительного котла не будет. Газовый прибор - оптимальное решение, доступное по качественному уровню и стоимости.

Сложнее придется тем людям, домостроение которых находится в местах, удаленных от линий подачи газа, а покупка баллонов происходит с перебоями. В такой ситуации логично обратить внимание на электрический индукционный котел отопления. Отзывы пользователей и мнение независимых экспертов окажут нам неоценимую услугу в изучении и выборе прибора.

Первое знакомство с теплогенератором

Исходя из названия становится понятным, что в основе его работы заложен принцип электромагнитной индукции. В чем его суть? Попробуем пропустить ток через катушку из толстой проволоки. Вокруг устройства сразу же образуется сильное электромагнитное поле. Если поместить внутрь ферромагнетик (притягивающийся металл), то он очень быстро нагреется.

Простейший отопления - это проволочная катушка с диэлектрической трубкой, внутри которой расположен стальной стержень. Запитав от электрической сети устройство, мы получим нагрев сердечника. Остается лишь подключить полученную катушку к тепломагистрали и получится примитивная отопительная система.

Иначе говоря, электрическая энергия продуцирует электромагнитное поле, волны которого нагревают металлическое основание. А от него высокая температура передается теплоносителю (воде или антифризу). Интенсивное нагревание жидкости создает конвекционные потоки. Их мощности вполне достаточно для продуктивной работы небольшого отопительного контура. В системах с большой протяженностью трубопровода рекомендуется устанавливать циркуляционный насос.

Внутренне устройство

Конструктивно индукционный отопления представляет собой трансформатор, заключенный в сварную металлическую оболочку. Под кожухом находится теплоизолирующий слой. Катушка располагается в отдельном отсеке, герметично заизолированном от рабочего пространства. Такое размещение безопасно, потому что полностью исключает контакт с теплоносителем. Сердечник состоит из тонких стальных трубок с тороидальной обмоткой.

Обратите внимание, что котел отопления из индукционной плитки не имеет чем принципиально отличается от традиционных теплогенераторов, оснащенных ТЭНами. Его конструктивные особенности обеспечивают бесперебойную высокоэффективную работу отопительной системы в течение очень длительного периода времени.

Длительная работа нагревательной системы обеспечивается конструктивной особенностью, которой отличается индукционный котел отопления. Отзывы пользователей свидетельствуют о том, что подобные агрегаты одинаково результативно работают на любой частоте тока. То есть приборы могут быть запитаны не только от бытовой электрической сети, но и от высокочастотных преобразователей. Встроенные датчики способны реагировать на перепады напряжения и контролировать показатели нагрева.

Индукционные котлы отопления: отзывы и нарекания

Недостаточность информации об устройстве и принципах действия теплогенераторов создает множество вопросов. Обратившись за консультацией в специализированный магазин, можно порой услышать исключительно позитивные характеристики, которыми награждают индукционные котлы отопления. Отзывы торговых менеджеров нередко отличаются лукавством, ведь в мире не существует идеальных устройств.

Умышленно забывая о существующих недостатках, продавцы могут ввести в заблуждение потенциальных покупателей. Чтобы объективно разобраться в ситуации, рассмотрим наиболее часто встречающиеся утверждения.

Основные тезисы

Инновационность разработки

В действительности электромагнитная индукция как физическое явление была открыта ученым Майклом Фарадеем еще в XIX веке. А печи на основе индукционных плит еще давно использовали для выплавки стали. То есть, никаких новых технологий придумано не было, а современные котлы работают на давно известном открытии.

Выгодное приобретение

Нас уверяют, что до 30% электроэнергии способен сэкономить индукционный котел отопления. Отзывы авторитетных специалистов выражают неполное согласие с этим тезисом.

Во-первых, любой нагревательный прибор всю поступающую электрическую энергию трансформирует в тепловую. При этом КПД не обязательно будет высоким, потому что рассеивание нагретых потоков воздуха может происходить неравномерно.

Во-вторых, скорость нагрева теплоносителя зависит от эффективной работы нагревательного прибора. Как бы нам этого не хотелось, но факты подтверждают большой объем электроэнергии, которую потребляет индукционный котел отопления. Отзывы любого человека, хоть немного знакомого с законами физики, выражают согласие с очевидным фактом: на получение одного киловатта тепла нужно затратить такой же объем электричества.

В-третьих, некоторая часть полученного тепла расходуется впустую. Ради справедливости стоит заметить, что она все же остается в доме, а не вылетает в трубу.

Таким образом, высокую экономичность прибора можно считать несколько относительной.

Долговечность

Нас уверяют в том, что индукционные способны на бесперебойную работу в течение тридцати-сорока лет. И что надежность приборов гораздо выше, чем других разновидностей электрических котлов. Разберем это утверждение подробнее.

Во-первых, индукционные приборы неспособны к механическому изнашиванию. В них отсутствуют подвижные детали, поэтому ломаться попросту нечему.

Во-вторых, медная обмотка катушки способна прослужить достаточно долго. Даже повреждения изоляции не нанесут вреда ее работе.

В-третьих, стальной сердечник, несмотря на достаточную толщину (около 7 мм) и крепость основного материала, все-таки постепенно разрушается. Постоянная смена нагрева остыванием заметно отражается на прочности стержня. Но негативный процесс слишком растянут по времени, поэтому до полного выхода из строя сердечника может пройти не один год.

В-четвертых, на длительность и безотказность работы отопительного прибора оказывает влияние качество транзисторов. Именно от них зависит, как долго будут безупречно служить индукционные котлы отопления. Отзывы благодарных владельцев подтверждают факт десятилетней гарантии. На практике отмечены случаи, когда теплогенераторы работали без сбоев более тридцати лет.

Перечисленные доводы единодушно признают действительную долговечность индукционных котлов. Это достоинство особенно убедительно выглядит на фоне с ТЭНами, в которых требуется замена внутренних частей уже через несколько лет эксплуатации. Нередки случаи, когда нагревательные элементы даже не вырабатывают свой ресурс.

Неизменность параметров работы

Печи, имеющие в основе нагревательные элементы, постепенно утрачивают мощность из-за образования накипи на ТЭНах. В этом от них существенно отличаются индукционные котлы отопления: технические характеристики здесь остаются неизменными на протяжении многолетней эксплуатации. Попробуем разобраться, так ли верно это утверждение.

Большое влияние накипи на снижение мощности в котлах с ТЭНами несколько преувеличено. Дело в том, что известковый налет не отличается высоким уровнем теплоизоляции. К тому же в замкнутом кольце водонагрева невозможно образование большого слоя накипи.

В индукционных приборах образование наслоений полностью исключается. Даже если сердечник будет соприкасаться с жидким теплоносителем, он все равно не обрастет известковым налетом. Отложения просто физически не смогут удерживаться на поверхности стержня из-за его постоянной вибрации под воздействием электромагнитного поля. Кроме того, на горячем сердечнике постоянно образуются водяные пузырьки, которые разрушительно влияют на любую накипь.

Таким образом, утверждение о неизменности технических характеристик в индукционных приборах совершенно справедливо. А что касается ТЭНовых котлов, то здесь тезис не совсем правдив.

Бесшумная работа

Торговые агенты спешат уверить нас в том, что индукционные приборы при включении не издают никаких звуков. Так ли это в действительности?

В любых электрических нагревательных приборах отсутствуют звуковые колебания. Незначительный уровень шума могут создавать дополнительные устройства - циркуляционные насосы. Современный рынок предлагает большой выбор устройств принудительного действия, среди которых можно найти совершенно бесшумный. Итак, утверждения продавцов можем считать справедливыми.

Компактность

Небольшой отрезок трубы с намотанной проволокой - именно так внешне выглядит индукционный котел отопления. Отзывы владельцев отопительного прибора подтверждают возможность расположения прибора в любых помещениях.

Безопасность

Утверждать, что теплогенератор абсолютно безопасен, не стоит. В случае утечки теплоносителя нагрев сердечника все равно будет продолжаться. Если не отключить прибор, то он очень быстро оплавится. Для того чтобы исключить подобные ситуации, нужно при монтаже позаботиться о дополнительном устройстве, которое автоматически отключает работу системы в случае непредвиденных обстоятельств. Совершенно очевидно, что безопасность всех электрических котлов находится на одинаковом уровне.

Можно ли сделать индукционный котел отопления своими руками

Необходимость получения недорогого и эффективного обогрева дома с минимальными затратами на обустройство отопительной системы, подталкивает многих потребителей к мысли заняться самостоятельно изготовлением оборудования. Ознакомившись внимательно с рабочими и конструктивными принципами устройства, можно собрать самодельный индукционный котел отопления. Главным помощником в деле станет схематическое изображение отопительной обвязки, которое нужно постоянно держать возле себя, сверяясь и уточняя по нему монтаж.

Для дома вам не потребуется прибор большой мощности. Так, для обогрева помещения площадью в 100 квадратных метров достаточно изготовить котел на 10 кВт. Он способен обеспечивать в комнатах температуру на уровне 20 градусов. К самодельному котлу можно приобрести электронный программатор рабочих режимов. С его помощью можно планировать работу индукционного аппарата на неделю вперед. Также есть возможность управлять температурным режимом на расстоянии.

С чего начать

Приступая к работе, нужно подготовить необходимые материалы и подходящие инструменты. Для удобства изготовления желательно подготовить аппарат для сварки инверторного типа. С его помощью будет происходить соединение швов в корпусе генератора и прикрепление трубопроводов. Также в устройстве отопительной схемы понадобится высокочастотный преобразователь (инвертор).

Из материалов могут понадобиться:

• отрезки стальной нержавеющей проволоки или катанки длиной 50 мм и диаметром около 7 мм - материал для нагрева в магнитном поле;
• отрезок пластиковой толстостенной трубы с внутренним диаметром до 50 мм - основа для корпуса котла;
• медная эмалированная проволока - основной элемент нагревания;
• переходники - соединительные крепления;
• металлическая сетка - барьер между катушкой и стенами корпуса.

Подготовив все необходимое, начинаем делать индукционный котел отопления своими руками.

Монтаж простой схемы

Для повышения безопасности работы самодельного теплогенератора желательно заизолировать открытые участки катушки. Выбирая материал для защиты медной проволоки, нужно принимать во внимание его электро- и теплопроводность.

Рассмотренная схема индукционного котла, сделанного собственноручно, обходится изготовителю недорого и способна существенно увеличить скорость нагревания воды в отопительной системе. К недостаткам можно причислить небольшой размер оборудования и невзрачный внешний вид.

Второй вариант монтажа котла

Можно попробовать сделать отопительный прибор повышенной мощности. Его устройство обойдется несколько дороже первого варианта, зато впоследствии все расходы полностью окупятся отличным качеством и высокой эффективностью работы.

Конструкция усложненной модели представляет собой сварное соединение двух труб, внешне напоминающее бублик. Полученная деталь будет одновременно служить сердечником и нагревательным элементом. Медная обмотка непосредственно на корпусе котла обеспечивает высокий уровень производительности с сохранением компактности и малого веса прибора. Подающие и отводные патрубки привариваются непосредственно к индуктору. Таким образом, нагрев воды будет происходить в результате контакта теплоносителя с медной обмоткой.

Особенности, которые нужно учесть при устройстве котла.

• Такой индукционный прибор можно интегрировать только в закрытую отопительную схему, работающую на принудительной циркуляции теплоносителя.
• В трубопроводной системе должны использоваться только пластиковые материалы.
• Индукционный прибор следует располагать в помещении так, чтобы расстояние от него до ближайших стен и предметов было не менее 300 мм. От пола и потолка котел должен быть удален на 800-1000мм.

Трудоемкий процесс монтажа индукционной схемы в итоге обернется качественным прогревом дома. Самодельный отопительный прибор прослужит вам не менее двух десятков лет, не доставляя никаких забот.

Индукционный котел SAV - известная марка аппаратов промышленного производства

Одной из разновидностей заводских приборов можно считать индукционный котел отопления SAV. Печь представляет собой трубопроводную систему с интегрированным индуктором. Производителем теплогенераторов является волгоградская научно-исследовательская компания Велебит.

Термогенераторы SAV с успехом применяются в нескольких видах систем:

• автономный обогрев;
• комбинированная схема;
• резервное отопление;
• горячее водоснабжение;
• поддержание заданного температурного режима технологических процессов, задействованных в проточных и камерных реакторах.

Примечательно, что индукционный котел отопления SAV показывает высокую эффективность работы в системах автоматизированного теплоснабжения, управляемых дистанционно. Налажено промышленное производство электрических установок трех классов с диапазонами мощности: 2,5-10 кВт, 15-60 кВт, 100-150 кВт.

Теплогенераторы типа ВИН

Вихревой индукционный котел отопления (ВИН) предназначается для обогрева и горячего водоснабжения жилых домов частной застройки, дачных домиков и объектов торгового и общественного назначения. В зависимости от величины мощности выпускают нагреватели двух видов: однофазные и трехфазные. Более мощные модели можно с успехом использовать в устройствах отопительной системы промышленных предприятий.

Подведем итоги

Индукционные котлы отопления в Украине начали использовать еще в конце восьмидесятых годов прошлого столетия на промышленных предприятиях. Разработка бытовых вариантов началась примерно в середине девяностых. За прошедшие десятилетия электрические обогреватели неоднократно изменялись, модернизируясь и совершенствуясь.

На сегодняшний день индукционные приборы составляют достойную конкуренцию газовым и ТЭНовым котлам. Торговая сеть предлагает множество моделей, различающихся по техническим параметрам и стоимости. Цена бытовых приборов начинается от 25 тысяч рублей. стоят значительно дороже - свыше 100 тысяч. Изготовление термогенерирующего аппарата своими руками позволит вам значительно сократить расходы на обустройство домашнего отопления.

Сегодня уже с трудом верится, что отопление может быть экономным. Мы либо платим за электричество и газ, либо сжигаем огромное количество природного сырья. Но есть конструкция, способная спасти наш кошелек – индукционный котел отопления, своими руками который сделать тоже окажется дешевле.

Сложно ли понять схему его работы?

Для работы такого котла электроэнергия все-таки понадобится, но счет уже не будет столь пугающим. Главное достоинство таких обогревателей в их устройстве. Они очень выгодно преобразуют электричество в тепло (рабочая среда забирает почти 97%). Это дает быстрый нагрев при минимальных затратах. Рабочей средой или теплоносителем для индукционного котла чаще всего выступает неочищенная вода, которая нагревается и разносится по системе отопления дома. Но для этой цели вполне подойдет масло или антифриз.

Система преобразования электроэнергии состоит из двух обмоток. Первая принимает ток из сети, создает вихревые потоки, которые становятся причиной электромагнитного поля. Оно направляется на внешнюю обмотку, которая по совместительству еще и корпус котла. Именно здесь и происходит нагревание теплоносителя, который идет по трубам.

Индукционный агрегат должен иметь патрубок для входа холодной воды и выхода горячей. Обычно снизу корпуса приваривается ввод, а сверху вывод. Носитель подается внутрь, обтекает корпус, нагревается за счет хорошей теплопроводности и уходит через верхнее отверстие в отопительную систему. Основная трудность при создании собственного котла – это правильно расположить внешнюю обмотку и сердечник, чтобы вихревые потоки и создаваемое поле эффективно разогревали котел. Для этого важно разобрать приведенную схему, доступную для понимания человека со средними знаниями физики.

Кроме выгодного преобразования электроэнергии такие котлы еще и реже ломаются, потому что нет индивидуального статичного нагревательного элемента. Не оседает и накипь на корпусе, потому что система обмоток постоянно находится в состоянии легкой вибрации. Работает индукционный котел негромко и вредных выбросов не производит. Также протечки такой системы маловероятны, потому что сварных швов минимальное количество, а то и вовсе нет. Главным минусом индукционного нагревателя будет его цена, поэтому появляется все больше самодельных схем, одну из них мы и рассмотрим. Также его нельзя располагать вблизи постоянного пребывания людей, потому что это источник ЭМИ, значит, потребуется отдельная комната в дальнем углу дома.

Собираем простейший индукционный котел

Самый незамысловатый нагреватель просто заменит часть трубы в системе отопления. Насколько реально собрать такой индукционный котел своими руками, оцените по этой инструкции.

Как собрать индукционный котел своими руками - пошаговая схема

Шаг 1: Выбираем преобразователь энергии

На входе электроэнергию будет встречать . Изготавливать его самостоятельно могут только очень продвинутые пользователи, так как мы назвали эту схему простейшей, предполагаем, что вы его просто приобретете в соответствующем магазине. Какой из предложенных там взять? Это зависит от мощности, которую вы ожидаете получить от будущего индукционного нагревателя. В среднем для небольшого дома подойдет высокочастотный сварочный инвертор на 15 А. Желательно наличие функции плавного изменения тока.

Шаг 2: Тело нагревателя

Сложного внутри нашего котла мастерить не будем, пустим воду через нагретую стальную проволоку. Для этого берем прокат с диаметром не менее 7 мм. Нарезаем кусочки по 5 см длиной. Количество определяется размером корпуса, куда мы их будем засыпать. Его мы сделаем из пластиковой трубы с толстыми стенками, на нее в дальнейшем будем наматывать индукционную катушку. Естественно, пластик должен быть термоустойчивым. Нежелательно, чтобы диаметр трубы превышал 50 мм. Длину ее мы узнаем после того, как намотаем катушку, поэтому возьмите с запасом.

Шаг 3: Индукционная катушка и подключение

Для создания катушки нужен медный провод, им равномерно обматывается наша пластиковая труба. Достаточно сделать 90–100 витков. Важно выдерживать между ними одинаковые отступы. Когда вы получили желаемый результат, отступите от крайних витков по 10 см и обрежьте трубу.

Шаг 4: Переходники

Теперь организуем подвод и выход теплоносителя. Для этого нужно прикрепить соответствующие переходники. С двух сторон трубы располагаем металлическую сетку, она предотвратит высыпание кусочков проволоки. Снизу крепим вводной переходник, через который вода будет поступать. Затем плотно и полностью засыпаем корпус проволокой и закрываем сверху выводным переходником. Вход и выход желательно снабдить шаровым вентилем на случай, если вы решите демонтировать котел, тогда воду из трубопровода сливать будет не нужно.

Шаг 5: Подключение

Концы катушки выводятся на инвертор, но пока подключать еще рано. Сначала полученный агрегат нужно врезать в систему отопления. Для этого отпиливаем в подходящем месте часть трубопровода такого размера, чтобы расположенный вместо него самодельный котел стал без зазоров. Через переходники фиксируем входное и выходное отверстие. Теперь-то можно катушку присоединить к инвертору переменного тока. Остается пустить воду в систему и включить в сеть наш котел.

Какие условия обязательны для безопасной работы котла?

Собрать индукционный котел самостоятельно оказалось не так сложно, но есть несколько обстоятельств, без которых корректной его работы мы не добьемся. Такой нагревательный агрегат не будет функционировать, если в вашей отопительной системе нет принудительной циркуляции теплоносителя . То есть, это должна быть закрытая сеть с насосом, который и будет гонять воду по контуру. Также у вас должна быть возможность заземлить инвертор, иначе пожарная безопасность окажется под вопросом. В сеть этот агрегат нужно включать через устройство защитного отключения (УЗО).

Крайне важно, чтобы в системе была вода. Без нее включать котел категорически запрещено. Ведь катушка намотана на пластиковую трубу, которая неспособна выдержать температуру раскаленной металлической проволоки. Поэтому корпус попросту расплавится, а дальнейшие последствия непредсказуемы.

К материалу самого , куда врезается котел, особых требований нет. Это может быть и пластик, и металл. Главное, чтобы это была жесткая конструкция, а не болтающиеся шланги. Расположение катушки из соображений пожарной безопасности должно находиться в 30 см от стен и 80 см от пола и потолка. Если поблизости должны быть еще какие-то приборы или мебель, то расстояние до них тоже желательно выдержать около 30 см.

Также не помешает на выходе из котла установить автоматический клапан с манометром, чтобы при необходимости он стравливал нарастающее давление, от которого может треснуть наш корпус. Это понадобится, если устройство принудительной циркуляции нужно будет отключить или насос просто внезапно сломается. Если эта идея вам нравится, тогда переходник на выходе из котла должен быть тройным (два входа для возможности отвода воды в разных направлениях, третий – для клапана). Корпус индукционного нагревателя можно обтянуть изолирующим материалом. Это снизит потери тепла и исключит возможность касания катушки по неосторожности, которая ударит током. Эту рекомендацию мы бы перевели в статус обязательного условия.

Дает ли индукционная схема нагрева теплоносителя какие-то реальные преимущества? Насколько она экономична по сравнению с ТЭНами? Как устроен индукционный котел? Трубно ли собрать его самостоятельно? Попробуем ответить на эти вопросы.

На фото – самодельный индукционный котел.

Что это такое

Суть явления электромагнитной индукции, открытой Майклом Фарадеем в 1831 году – в том, что в помещенном в магнитное поле проводнике возбуждается электрический ток. Эффект, в частности, лег в основу принципа работы любого современного трансформатора.

Если намотать на ферромагнитный сердечник две изолированные обмотки и подать на одну из них, скажем, 220 вольт, то на второй возникнет напряжение, относящееся к этим 220 вольтам так же, как количество витков вторичной обмотки относится к количеству витков первичной.

С обмоток трансформатора можно снять напряжение с необходимыми характеристиками и использовать его для работы электродвигателя или электроники. А что, если в генерирующую вихревые токи обмотку поместить не подключенный ни к чему ферромагнетик?

Очевидно, возникающая ЭДС (электродвижущая сила) полностью преобразуется в кинетическую энергию движения его молекул. Проще говоря – в нагрев.

Справка: именно таким образом работают индукционные кухонные плиты и плавильные печи на сталелитейных предприятиях.

Таким образом, на выходе мы получим готовый .

Стоит лишь решить несколько технических проблем:

• Подобрать сердечник из некорродирующего материала.
• Изолировать его от катушки, обеспечив при этом герметичность конструкции.
• Сделать так, чтобы сама катушка не перегревалась при прохождении через нее больших токов.

Достоинства индукционной схемы

Как правило, цена индукционных котлов заводского изготовления в среднем заметно выше, чем у ТЭНовых аналогов, и начинается от 20-25 тысяч рублей при 4-киловаттной мощности устройства.

Модель	Электрическая мощность, Вт	Стоимость, рубли	Производитель	Площадь обогрева
ВИН-5	4250	27000	Россия	60-150
Индикатор	4000	18000	Украина	200
Эдисон-5	5000	35000	Европа	100-120
ИНЭРА SAV	4500	30000	Россия	50-80

В качестве обоснования более высокой стоимости производители и продавцы приводят два аргумента:

1. Индукционный котел более долговечен по сравнению с ТЭНовым аналогом .
2. Он обеспечивает значительную (до 40-50%) экономию электричества , что позволит затратам быстро окупиться.

Давайте попробуем оценить правдивость обоих утверждений.

Долговечность

Утверждения о том, что индукционная конструкция исключительно отказоустойчива и долговечна – абсолютная правда.

Причины?

• В котле нет движущихся частей. Раз так – полностью отсутствует механический износ конструкции.
• Он избавлен от основной проблемы ТЭНов – известкования нагревательных элементов. Известковая накипь постепенно теплоизолирует трубчатые нагреватели и приводит к их перегреву.

Любопытно: при возбуждении в сердечнике индуктора вихревых токов он едва заметно вибрирует, что способствует самоочистке поверхности.

Экономичность

Давайте вспомним основы физики.

• С точки зрения сэра Исаака Ньютона, энергия никуда не девается и ниоткуда не берется. Вечный двигатель невозможен; для нагрева фиксированного объема воздуха на 10 градусов нужно потратить строго определенное количество тепловой энергии вне зависимости от конструкции нагревателя.

• При любых преобразованиях энергии любого типа она, в конечном счете, либо совершает физическую работу (то есть перемещает обладающий ненулевой массой объект против вектора гравитации), либо используется для нагрева окружающей среды.

Подчеркнем: КПД любого электрического прибора прямого нагрева равен 100%.

Вся потраченная электроэнергия полностью преобразуется в тепло; на 1 КВт электрической мощности можно получить 1 КВт тепловой.

Таким образом, единственное, чем можно было бы в теории объяснить якобы более высокую эффективность индукционного котла – меньшее рассеивание тепла в окружающей среде.

Этот аргумент не выдерживает никакой критики:

1. При установке котла в отапливаемом помещении тепло, не поглощенное теплоносителем, все равно расходуется на обогрев.

1. На 50% меньшие теплопотери при сопоставимой или худшей теплоизоляции корпуса котла выглядят, мягко говоря, сомнительно.

Выводы очевидны:

• Рыночная стоимость индукционных устройств неправомерно завышена.
• Их экономичность – как говорил один из героев Булгакова, типичный случай так называемого вранья. Электрическая мощность прибора подбирается из расчета стандартных 40 ватт на кубометр отапливаемого помещения. Попытка обогреть 4-киловаттным прибором 200-метровый дом приведет лишь к осознанию недавним покупателем того, что он был слишком наивен.

Очумелые ручки

Несмотря на нагромождения дезинформации, сама по себе индукционная схема более чем имеет право на жизнь. Завышенная рыночная стоимость вполне закономерно приводит к мысли изготавливать индукционные котлы отопления своими руками. Как это сделать?

Корпус

Он должен быть:

• Диэлектрическим.
• Достаточно прочным.
• Позволяющим герметично подключить его к отопительному контуру.

Самое простое и очевидное решение – полипропиленовая труба диаметром 40 миллиметров. В идеале – с армированием фиброй, которая весьма положительно повлияет на прочностные качества корпуса.

Обмотка

Для того, чтобы изолировать нагревающуюся при подаче питания катушку индуктивности от термопластичного полипропилена, поверх корпуса желательно наклеить несколько текстолитовых полосок. Чем клеить? Самое простое и очевидное решение – силиконовый герметик: он обладает приемлемой адгезией к пластикам и прекрасно переносит умеренный нагрев.

Важный момент: лучше брать герметики от именитых производителей (Ceresit, Момент и т.д.).
Дешевые герметики отличаются от них в первую очередь куда худшей адгезией к проблемным поверхностям, к которым, понятное дело, относится и гладкая .

Сама катушка наматывается медным эмалированным проводом диаметром около 1,5 миллиметров (сечение 2,25 мм2). Общая длина обмотки должна составлять 10-15 метров. Витки лучше накладывать с небольшим постоянным зазором.

Сердечник

Каким он должен быть?

• Проводящим. Вихревые токи не будут наводиться в диэлектрике.
• Ферромагнитным. Диамагнетик не станет взаимодействовать с электромагнитным полем.
• Нержавеющим. Коррозия в замкнутом контуре отопления нам явно ни к чему.

Вот несколько возможных решений.

• Винтовой шнек, плотно входящий в трубу. Двигаясь по канавкам в нем, вода будет отбирать максимум тепла.
• Рубленая нержавеющая проволока. Она не очень удобна тем, что импровизированный котел придется ограничить с обеих сторон металлической сеткой.
• Скатанные из нихромовой проволоки “ежики”, плотно вставленные в трубу.
• Наконец, самая простая инструкция: аналогичным образом в трубе можно разместить металлические (нержавеющие) мочалки для посуды.

После того, как сердечник занял свое место, котел снабжается с обеих сторон переходниками с полипропилена диаметром 40 мм на резьбы ДУ20 или ДУ25. Они не дадут выпасть сердечнику и позволят монтировать котел в любой контур, оставив соединения разборными.

Преобразователь питания

Что будет, если просто подключить намотанную нами катушку индуктивности к розетке?

Давайте выполним несложный расчет.

• Удельное сопротивление медного проводника при +20С равно 0,175 Ом*мм2/м.
• При сечении в 2,25 мм и длине 10 метров полное сопротивление катушки будет равным 0,175/2,25*10=0,7 Ома.
• Следовательно, при подаче на проводник 220 вольт через него потечет ток в 220/0,7=314 А.

Для сравнения: при расчете проводки для меди сечение подбирается из расчета 10 А/мм2.

Результат немного предсказуем: при подаче тока в 10 с лишним раз выше расчетного наш проводник попросту расплавится.

Очевидное решение – снизить напряжение питания. Преобразователь должен быть достаточно мощным, чтобы отдать как минимум 2,5 – 3 киловатта.

Готовым преобразователем такой мощности может стать сварочный инвертор с регулировкой тока. Регулировка не только убережет обмотку от перегрева, но и позволит плавно регулировать эффективную мощность отопительного котла. При выходном напряжении инвертора в 80 вольт максимальная безопасная для температуры обмотки мощность составит около 2 КВт.

Расходы

Из сколь-нибудь существенных затрат стоит упомянуть разве что сварочный инвертор (от 6000 рублей) и паяльник для полипропилена (от 1000 рублей). Еще максимум в 1000 уложатся все прочие покупки.

Заключение

Люди избалованы цивилизацией и не мыслят существования без ее благ. К ним, бесспорно, относится и отопление зданий. Системы обогрева постоянно совершенствуются и становятся все более эффективными и удобными для использования.

Но этого мало. Согласитесь, совсем неплохо, чтобы отопительное оборудование было еще и экономичным. И это желание вполне осуществимо – можно изготовить индукционный котел отопления своими руками. Он способен не только обеспечивать необходимый уровень обогрева помещения, но и весьма экономно расходовать при этом энергоресурсы.

Более того, такое оборудование при желании соберет даже начинающий мастер. А как это правильно сделать и какие материалы понадобятся для изготовления – эти вопросы мы детально разберем в нашей статье. Предварительно рассмотрим устройство и принцип работы оборудования, а также плюсы его использования.

Прежде, чем заняться самостоятельной сборкой индукционного котла, предстоит разобраться с его устройством и принципом работы. И только уяснив эти моменты можно приступать к изготовлению самоделки.

Как работает индукционный котел?

Чтобы понять, как работает индукционное оборудование, нужно познакомиться с принципом его действия. А потому вспомним школьный курс физики.

Когда через токопроводящий материал проходит электрический ток, он выделяет тепло. При этом количество полученного тепла будет прямо пропорционально напряжению и силе тока. Эту закономерность открыли Джоуль и Ленц, в честь которых и назван физический закон.

Галерея изображений

Впрочем, индукционные котлы, хотя и работают от электричества, достаточно экономичны.

Галерея изображений

На пластиковую трубу с отрезками металлической проволоки внутри аккуратно наматывается медный провод

Только после этого можно тестировать новое устройство. В нем обязательно должна быть жидкость.

Если включить индукционный котел «на сухую», пластиковый корпус расплавится от высокой температуры. Это приведет к частичному разрушению отопительной системы, что недопустимо.

Еще один важный момент – грамотное обустройство заземления отопительного прибора, без чего невозможна его безопасная эксплуатация.

Особенности вихревого индукционного котла

С принципом работы индукционного отопительного прибора мы уже знакомы. Существует его разновидность: вихревой индукционный котел или ВИН, действующий несколько иначе.

Отличительные черты ВИН

Как и индукционный аналог, он работает от высокочастотного напряжения, поэтому обязательно оборудуется инвертором. Особенность ВИН устройства заключается в том, что вторичная обмотка у него отсутствует.

Ее роль выполняют все металлические детали прибора. Их обязательно изготавливают из материалов, которые проявляют ферромагнитные свойства. Таким образом, когда на первичную обмотку устройства поступает ток, резко возрастает напряженность электромагнитного поля.

Оно в свою очередь генерирует ток, сила которого стремительно увеличивается. Вихревые токи провоцируют перемагничивание, в результате которого все ферромагнитные поверхности очень быстро, почти мгновенно, разогреваются.

Вихревые устройства достаточно компактны, но за счет использования металла, их вес велик. Это дает дополнительное преимущество, поскольку все массивные элементы корпуса принимают участие в теплообмене. Таким образом КПД агрегата приближается к 100%.

Эту особенность устройства нужно учитывать, если принято решение самостоятельно изготовить котел ВИН. Он может быть выполнен только из металла, пластик использоваться не должен.

Необычная модель индукционного прибора

Эта модификация индукционного котла может показаться очень необычной, тем не менее, вполне имеет право на существование.

Более того, практика показывает, что такое устройство намного экономичнее стандартного ТЭНового котла. На обогрев стандартной «трешки» будет уходить порядка 1,8-2,5 кВт в час, тогда как электрокотел потратит как минимум 6 кВт.

При изготовлении самодельных индукционных котлов для намотки на сердечник используется только специальная обмоточная медная проволока

Собственно, котел представляет собой врезанный в отопительную систему теплообменник, который нагревается от индукционной электроплитки.

Важное звено конструкции – теплообменник, он должен быть компактным, надежным и по возможности дешевым. Расчеты показывают, что для обогрева квартиры площадью около 50 кв. м будет достаточно устройства, работающего с 40 л теплоносителя.

То есть понадобится плоский металлический бак, размеры которого варьируются в пределах 50х600х500 мм. Такую емкость вполне можно изготовить самостоятельно, сварив из профильных труб 50х50.

Работы выполняются в следующей последовательности:

• Труба 50х50 нарезается на отрезки длиной 600 мм. Всего должно получиться 9-10 штук.
• Полученные отрезки привариваются один к другому по принципу «стенка к стенке» так, чтобы получился сплошной ряд из труб.
• От трубы отрезается еще два отрезка так, чтобы их длина была равна ширине получившейся заготовки.
• Из обоих полученных фрагментов трубы отрезается одна стенка.
• Деталь устанавливается срезанной частью на сваренные вместе трубы так, чтобы получилась заготовка, напоминающая коллектор. Фрагмент приваривается к теплообменнику.
• Аналогично устанавливается второй отрезок трубы с противоположной стороны.
• В противоположные по диагонали участки теплообменника ввариваются патрубки для соединения с отопительной системой.
• Конструкция тщательно обваривается, поскольку должна быть полностью герметичной.

Теплообменник готов, его можно устанавливать на место и подводить под него источник тепла. Практика показывает, что лучше всего установить такую систему в санузле, выполнив вертикальный монтаж.

Теплообменник вваривается в отопительную систему, а плитка располагается между ним и стеной.

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.

На нашем сайте есть полезные материалы по выбору лучшего электрокотла и рейтинг самых популярных среди покупателей моделей. А также рекомендуем ознакомиться с особенностями расчетов энергопотребления котлом и другими вариантами электрического отопления в доме:

Чтобы купить такое устройство в магазине придется потратить значительную сумму, поэтому домашние умельцы научились изготавливать их самостоятельно .

Вы используете в качестве отопительного прибора самодельный индукционный котел? Поделитесь фотографией свой самоделки и рекомендациями по сборке в блоке комментариев.

А может вы только собираетесь заняться изготовлением котла и у вас остались нерешенные вопросы после прочтения нашей статьи? Не стесняйтесь их задать – мы постараемся вам помочь.