Индукционное отопление частного дома своими руками

В современных системах водяного отопления используются котлы различного типа. Если рассматривать электрические водяные котлы, то они по способу разогрева теплоносителя подразделяются на три основных категории:

Принцип работы индукционного нагревателя

Перед самостоятельным сбором индукционного нагревателя нужно сначала ознакомиться с общим принципом работы техники подобного типа. Такие агрегаты во многом схожи с оборудованием, которое снабжено ТЭНами. В них так же происходит преобразование электричества в тепло, которое необходимо для обогрева помещений дома.

Нагревание устройства происходит за счет энергии электромагнитного поля, создаваемом в индукторе. В его качестве выступает катушка в виде цилиндра с обмоткой. Электричество, проходя через эту катушку, создает напряжение. В результате действия переменного тока образуются вихревые потоки. Затем энергия электромагнитного поля забирается теплоносителем, в качестве которого выступает вода. После происходит генерация этой энергии в тепло. За короткий срок вода при таком нагреве достигает достаточно высоких температур.

Принцип работы индукционного нагревателя

Схема индукционного нагревателя

Принцип работы индукционного котла

Нагрев теплоносителя производится за счет использования явления электромагнитной индукции. На катушку из толстого проводника подается переменный высокочастотный электрический ток. Внутри и вокруг нее создается электромагнитное поле.

Внутри располагается стержень из материала, который магнитится. Вихревые токи, воздействуя на стержень, разгоняют молекулы внутри него, за счет чего он очень быстро нагревается.

Принцип работы индукционного котла

Вокруг стержня циркулирует жидкий теплоноситель, забирая избыточное тепло, и доставляет его в радиаторы по всему помещению. Движение теплоносителя в контуре отопления может происходить естественным образом за счет конвекции. В больших системах дополнительно ставится система циркуляционных насосов, которая обеспечивает движение воды внутри батарей.

Понимая принцип работы устройства, можно придумать, как сделать самому подобный аппарат. Рассмотрим один из самых легких способов.

Принцип работы

Чтобы понять, как функционирует индукционный агрегат, необходимо ознакомиться с следующими важными моментами:

  • вода поступает в котлоагрегат по входному патрубку;
  • включается инвертор и подается высокочастотный ток;
  • вихревые потоки начинают сначала нагревать сердечник, а затем весь нагревательный элемент в целом;
  • получаемое тепло передается непосредственно теплоносителю;
  • разогретый теплоноситель с помощью гидростатического давления передается в отопительную систему через выходящий патрубок.

Совет специалиста: в качестве теплоносителя в индукционном котле может выступать вода, антифриз, масло и другие жидкости на нефтяной основе.

Анализируя устройство и принцип работы котла этого вида, невольно можно прийти к выводу о том, что индукционный котлоагрегат можно вполне сконструировать своими руками, не обладая при этом слишком глубокими знаниями о физических явлениях.

Пиролизный вариант котла

Котел такого вида адаптирован под сжигание дров, его дополнительное название – газогенераторный котел. Суть его работы состоит в том, что сгорание дров и выходящих из них летучих веществ осуществляется отдельно. Благодаря пиролизному процессу таким котлам удается сохранять оптимальный температурный режим теплового носителя длительностью от 6 до 12 часов, не подкладывая дрова.

Принцип работы пиролизного котла Работа пиролизного котла не может осуществляться без электрической энергии, которая обеспечивает работу вентилятора поддерживающего процесс горения принудительным способом.

Размеры таких конструкций составляют 1,5×0,75×1,7 м. Объем емкости для воды – 500 литров с обеспечиваемой мощностью 50 кВт. Габариты установки могут варьироваться исходя из индивидуальных потребностей.

Как правило, для самостоятельного изготовления конструкции вам потребуется стальной лист толщиной 4-6 мм, чугунный лист 1 см, труба из стали с толщиной стен 4 мм, электроды для сварки и сварочный аппарат. Также запаситесь центробежным вентилятором, колосниковой решеткой, совпадающей с размером камеры горения, автоматическое устройство для регулирования температурного режима, асбестовый лист и уплотнительный шнур.

По окончании процесса изготовления должна быть произведена обвязка котла отопления своими руками с соблюдением технологических требований.

Недостатки

Монтаж экрана для труб отопления своими руками

Из недостатков этого устройства можно выделить два: стоимость – такие устройства на сегодняшний день стоят достаточно дорого, но можно предположить, что в дальнейшем цена будет падать. Причем хороший домашний мастер сможет изготовить такое устройство самостоятельно, уменьшив стоимость готового изделия в разы, возле такого котла образуется магнитное поле, воздействие этого поля на человека до конца не изучено, поэтому не рекомендуется его устанавливать в жилых помещениях.

Рассмотрев все хорошие и плохие стороны работы такого типа котлов можно принимать решение об установке такого устройства в систему отопления частного дома. Если голова на месте, а лишние деньги на покупку тратить не хочется, то можно изготовить его самостоятельно.

Инструкция по созданию сложного индукционного котла

  1. Две трубы сварить между собой в форме кольца – эта конструкция и есть нагревательный элемент котла и его сердечник.
  2. Установить полученную конструкцию в пластиковую трубку по размеру.
  3. Обмотку производить на корпусе аппарата, что повысит его производительность при небольшом весе.
  4. Также нужно вварить в систему патрубки ввода и вывода, аналогично предыдущему варианту.
  5. Для того чтобы обезопасить аппарат от утечки и потерь тока, нужно поместить его в специальный изоляционный кожух. Теплоноситель нагревается аналогично простому индукционному котлу за счет взаимодействия с обмоткой.
  6. За выводным патрубком необходимо разместить монометр и подрывной клапан для спуска воздуха в целях нормализации давления. Все дальнейшие действия по встраиванию системы выполняются аналогично.

Что такое пиролизное горение

Как известно, не совсем удобно обогревать то или иное помещение при помощи дров, поскольку это топливо сгорает быстро, не выделяя при этом нужное количество энергии. Однако если содержание кислорода в топке будет пониженным, материал будет расходоваться гораздо медленнее. Именно на этом и основан принцип пиролизного горения, благодаря которому топлива требуется значительно меньше, а эффективность увеличивается. Основные продукты, получаемые в таком случае – кокс, зола, а также горючий газ, который при также выделяет большое количество тепла.

Это значит, что, конструируя самодельный котел длительного горения, необходимо принять во внимание следующие моменты:

  • изначально древесина, сгорающая при ограниченном поступлении кислорода, выделяет горючий газ;
  • далее полученная в результате смесь сжигается, отдавая, в свою очередь, тепло.

По этому принципу работают многие самодельные котлы, но при этом важно помнить, что оборудование обязательно должно быть отрегулировано так, чтобы при его работе не была повреждена общая система обеспечения теплом жилища

Советы по безопасности

Установки этого типа широко применяются не только для отопления помещений, но и для проведения плавильных работ. Основная проблема, связанная с индукционными устройствами домашнего изготовления, связана с отсутствием узлов, обеспечивающих контроль показателей температуры и давления и предохранение от взрыва

Читайте также:  Замена Газового Котла на Другой Какие Нужны Документы

Поэтому при эксплуатации таких агрегатов нужно проявлять внимательность и осторожность

Перед запуском индукционного котла необходимо заполнить систему теплоносителем

Перед запуском котла надлежит проверить наполнение полости теплоносителем. Корпус, выполненный из полимеров, без регулярного охлаждения жидкостью начнет плавиться. Это влечет за собой деформационные изменения и полный выход установки из строя. Также опасность может представлять выпадение накаленного металла из плавящегося корпуса. При таком инциденте потребуется провести замену ряда узлов установки.

Как работает индукционная печь?

Первое, что вы должны уяснить — это отсутствие необходимости согласования с различными учреждениями, если речь идет об электрическом котле. С газовым вариантом немного сложнее

Как работает индукционная печь?

Как работает индукционная печь?

Чтобы получить тепло от индукционной версии отопления необходимо создать условия для его передачи от энергоносителя к потокам воды. В обычных электрических котлах этим занимаются ТЭНы.

Как работает индукционная печь?

Как работает индукционная печь?

Но они отличаются существенным недостатком — потребляют слишком много энергии. А вот принцип работы индукционного отопления заметно отличается.

Как работает индукционная печь?

Как работает индукционная печь?

Дело в том, что все строится на основе электромагнитного индуктора. Он создается с помощью двух обмоток — они направлены на выполнение определенной функции:

Как работает индукционная печь?
  • Первичная характеризуется формированием из полученного напряжения — вихревого потока;
  • Вторичная выражена воздействием электромагнитного поля на образование нагревания и передачу тепловой энергии к теплоносителю.
Как работает индукционная печь?

Как работает индукционная печь?

Промышленный или самодельный?

Модель Spec SAV-50 Рынок отопительного оборудования позволяет подобрать любую подходящую модель. Промышленные агрегаты могут существенно различаться между собой и по техническим параметрам, и по цене. Поскольку собрать такой котел своими руками очень просто, неизбежно возникает вопрос — стоит ли тратить средства на покупной прибор?

Обратите внимание! Покупать готовый котел стоит в том случае, если нет навыков, необходимых для работы. Несмотря на то, что собрать агрегат очень просто, ошибка может обойтись дополнительными затратами.

Еще одна ситуация, когда лучше отдать предпочтение покупным моделям — это необходимость обогрева большого помещения. Мощность котла рассчитывается исходя из соотношения 60 Вт на 1 кв. метр. А сделать самодельный агрегат высокомощным довольно сложно.