Индукционный котел схема: Страница не найдена — gidpopechkam.ru

Содержание

Индукционный котел своими руками чертежи

Индукционный котел отопления своими руками – предусмотрим все

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.

Индукционный агрегат отопления

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.

2 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 сварочный инвертор. 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.

Индукционная катушка для самодельного котла отопления

3 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).

Инвертор индукционного котла отопления

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 домашнего трубопровода. 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.

Подключение индукционного котла к жесткой конструкции трубопровода

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.

Самодельный индукционный котел отопления

На фоне всеобщего подорожания, в том числе и энергоносителей, постоянно появляются новые, более эффективные способы использования традиционных источников энергии. Стремление максимально увеличить КПД не обошло стороной и разработчиков электронагревательных приборов. Одним из таких новаторских продуктов конструкторской мысли являются совсем недавно появившиеся на рынке вихревые индукционные котлы, которые, если верить производителям и разработчикам, на 30 % эффективнее используют электроэнергию, чем обычные водонагреватели со встроенным ТЕНом.

Всем хороши такие нагреватели теплоносителя, они экономны, компактны, бесшумны и безопасны. Однако цена заводского образца такова, что далеко не каждый себе может позволить его приобретение. Вот поэтому некоторые домашние умельцы стремятся изготовить из доступных материалов индукционный котел отопления своими руками. Тем более, что принцип работы, равно как и конструкция такого водонагревателя как бы не очень и сложна.

Как работает индукционный котел

Как было отмечено выше, конструкция индукционного котла достаточно проста.

Имеется спиралевидный контур, выполненный обычно из медной трубки, к которому подключен источник высокочастотного переменного тока. Внутри обмотки расположена металлическая труба, которая с помощью переходных соединений включена в систему отопления. Металлический сердечник, коим, по сути, является в данном случае упомянутая труба, надежно отделена от обмотки слоем тепло- и электроизолирующего материала. Все это устройство включено в металлический корпус цилиндрической формы, который тоже отделен от медного контура слоем изолятора.

Теперь о принципе работы. В медной обмотке, при подключении к источнику тока с определенными характеристиками, возникают электромагнитные вихревые потоки, векторы которых направлены внутрь контура. Если в зону воздействия помещен какой-либо электропроводный материал (металл, например), магнитный вихрь заставляет его нагреваться, влияя на молекулярную структуру.

В нашем же случае, металлическая трубка, помещенная внутри медной обмотки, одновременно является теплообменником, отдавая энергию протекающему сквозь нее теплоносителю, который принудительно циркулирует благодаря насосу.

Ввиду использования электроэнергии таким способом, происходит значительная ее экономия, при этом срок службы такого теплообменника намного больше, чем у традиционного ТЕНа.

Как изготовить самодельный индукционный котел

Сделать в домашних условиях водонагреватель, работающий благодаря электромагнитной индукции, конечно же, можно. Однако стоит учесть, что прежде, чем приступить к его изготовлению, нужно произвести массу расчетов, которые под силу лишь тому, кто не понаслышке знает о том, что такое электротехника. Поэтому нужно трезво оценить свои познания в этой отрасли науки, так как электричество может не простить неудачные с ним эксперименты.

Для того, чтобы сделать простейший индукционный котел понадобятся такие материалы:

  • отрезок толстостенной (3-5 мм) полиуретановой трубы 50 мм в диаметре;
  • медная проволока 2 мм толщиной;
  • нержавеющий пруток около 5 мм в сечении;
  • металлическая нержавеющая сетка;
  • сгоны и переходники для вышеупомянутого отрезка полимерной трубы.

В качестве источника высокочастотной электрической энергии здесь можно использовать сварочный аппарат с регулировкой характеристик исходящего тока.

Теперь схема сборки.

  1. Имеющуюся медную проволоку намотать на пластиковую трубу в виде спирали. Количество и шаг витков зависит от длины трубы и желаемой мощности водонагревателя. Чем плотнее получится спиралевидный контур (соседние витки не должны касаться), тем большей мощности будет электромагнитный вихрь.
  2. Концы обмотки надежно соединить с клеммами источника тока.
  3. Нарезать нержавеющий прут фрагментами длиной около 5 см, и заложить внутрь полиуретановой трубы.
  4. Саму трубу, прежде чем присоединять посредством переходников к системе отопления, необходимо с двух сторон отгородить нержавеющей сеткой.

Таким образом, имеем медный контур, изолятор в виде пластиковой трубы, и сердечник, в роли которого отрезки нержавеющего прутка. Теперь нужно обеспечить подачу воды с помощью насоса и включить источник переменного тока. Понятно, что при первом включении электроток должен быть небольшой силы, которую нужно добавлять по мере необходимости.

Естественно, что рассмотренная модель далека от совершенства и требований безопасности, поэтому применять ее для непосредственной эксплуатации вряд ли было бы разумно. Однако, сделав такой индукционный котел своими руками и затратив на это не так много времени и материалов, можно убедиться в том, что все это работает. А затем, при желании, можно придумать и воплотить какую-нибудь другую конструкцию вихревого водонагревателя, более совершенную и надежную.

На фоне всеобщего подорожания, в том числе и энергоносителей, постоянно появляются новые, более эффективные способы использования традиционных источников энергии. Стремление максимально увеличить КПД не обошло стороной и разработчиков электронагревательных приборов.…

  • Как выбрать электрические котлы отопления
  • Схема подключения электрокотла
  • Отопление частного дома электрическим котлом
  • Индукционный котел отопления своими руками

Индукционный котел своими руками

Хотите обустроить свой дом эффективным и одновременно с этим экономически выгодным обогревом? Тогда обязательно обратите свое внимание на современные индукционные котлы. Подобные агрегаты характеризуются высокой производительнос тью и имеют при этом предельно простую конструкцию, поэтому со сборкой индукционного отопительного котла можно с легкостью справиться своими руками. Работа рассматриваемого оборудования основывается на использовании индукционной электрической энергии.

Такие котлы абсолютно безопасные и экологически чистые. Во время их эксплуатации не выделяется никаких побочных продуктов, способных навредить человеку и состоянию окружающей среды.

Содержание пошаговой инструкции:

Механизм действия индукционного котла

По конструкционному исполнению такие котлы представляют собой своего рода электрические индукторы, в состав которых входит две короткозамкнутые обмотки.

Так, внутренняя обмотка отвечает за преобразование поступающей электрической энергии в специальные вихревые токи. В агрегате образуется электрическое поле, которое в дальнейшем поступает на вторичный виток. Последний одновременно выполняет функции нагревательного элемента отопительного агрегата и корпуса котла.

Схема индукционного вихревого агрегата для отопительной сети

Вторичная же обмотка отвечает за передачу образующейся энергии непосредственно на теплоноситель системы отопления. В качестве теплоносителя в подобных установках используются специальные масла, незамерзающие жидкости или чистая вода.

Внутренняя обмотка нагревателя подвергается воздействию электроэнергии. В результате появляется некоторое напряжение и образуются вихревые токи. Созданная энергия отдается вторичной обмотке, после чего начинается нагрев сердечника. По достижению нагрева всей поверхности, теплоноситель начнет давать тепло радиаторам, а они — обогреваемым помещениям.

Рационально ли собирать котел самостоятельно?

Схема работы индукционного котла

Индукционные котлы отопления имеют простейшую конструкцию, никаких сложностей с их сборкой не возникает. Однако вам однозначно придется как минимум внимательно изучить предложенные инструкции и приложить усилия для правильной сборки качественного агрегата.

Наградой за ваши старания станет эффективное и выгодное в финансовом плане отопительное оборудование. Для сборки котла не нужно покупать какие-либо дорогостоящие комплектующие – все необходимые элементы продаются в обычных строительных, хозяйственных и прочих специализированн ых магазинах.

При условии правильной сборки и подобающего обращения с готовым агрегатом он спокойно прослужит 20 лет и даже более. Главное – выполнять все в строгом соответствии инструкции.

Сверхсложных задач перед вами не ставится, и допустить какие-либо критические ошибки при сборке индукционного котла по инструкции практически невозможно.

Сборка простого индукционного котла

Для сборки индукционного котла не нужно использовать никаких сложных в обращении инструментов и дорогостоящих материалов. Все, что вам надо – иметь хотя бы базовые представления о работе сварочного аппарата инверторного типа.

Как сделать индукционный котел своими руками

Первый шаг. Нарежьте проволоку из нержавейки либо катанку на куски длиной порядка 5 см. Необходимый диаметр используемой проволоки – 7-8 мм.

Второй шаг. Подготовьте пластиковую трубу для сборки корпуса устройства. Будет достаточно изделия диаметром порядка 50 мм.

Третий шаг. Закройте дно основной трубы мелкоячеистой металлической сеточкой. Подбирайте сетку с такими ячейками, чтобы через них не могли пройти куски загруженной нержавейки либо катанки.

Четвертый шаг. Полностью заполните корпус проволокой либо катанкой, а затем закройте свободное отверстие трубки второй металлической сеточкой.

Пятый шаг. Аккуратно и как можно более плотно намотайте на среднюю часть корпуса порядка 90 витков провода из меди.

Шестой шаг. Подключите к корпусу нагревателя специальные переходники для врезки в отопительную или водопроводную систему. Схема предельно простая: вода заходит в нагреватель через один переходник – практически мгновенно нагревается – выходит в отопительную систему через второй переходник – батареи и трубы отдают тепло обслуживаемому помещению.

Закрытая система отопления

В результате таких нехитрых манипуляций вы получите недорогое и предельно простое в сборке устройство для эффективного обогрева. Преимуществом использования самодельного индукционного котла является отсутствие необходимости выделения под его установку отдельного котельного помещения. Вы попросту вырезаете часть трубы недалеко от входа в радиатор и закрепляете вместо нее свой самодельный нагреватель.

Далее останется лишь подключить к готовой катушке инвертор на 18-25А и можно заполнять отопительную систему теплоносителем.

Важно: не включайте нагреватель при отсутствии теплоносителя в отопительной системе. В такой ситуации пластиковый корпус нагревателя попросту расплавиться и вся ваша работа пойдет насмарку.

Не забудьте выполнить надежное заземление самодельного нагревательного приспособления.

Устройство вихревого индукционного отопительного агрегата

Сборка такого агрегата потребует от вас наличия определенных навыков обращения со сварочным аппаратом, а также трехфазным трансформатором. Преимуществом вихревого нагревателя является отсутствие в его составе элементов, не способных в течение длительного времени переносить интенсивные нагрузки. То есть риск скорого выхода котла из строя на порядок снижается.

Также к числу преимуществ рассматриваемого агрегата нужно отнести отсутствие разъемных соединений. Это позволяет полностью забыть о риске появления протечек.

Самодельный вихревой индукционный котел работает практически в бесшумном режиме. Это позволяет монтировать его в любом желаемом месте. Вредные выхлопы тоже отсутствуют, поэтому вы можете не беспокоиться по поводу необходимости обустройства надежного котельного помещения и установки дымохода.

Первый шаг. Сварите друг с другом пару металлических труб диаметром порядка 2,5 см так, чтобы в результате получилось изделие круглой формы. Полученная заготовка одновременно является нагревательным элементом котла и его сердечником.

Второй шаг. Установите полученный круг в пластиковую трубу подходящего размера.

Третий шаг. Выполните обмотку на пластиковом корпусе из уже знакомых вам материалов. Благодаря подобной обмотке эффективность и производительнос ть агрегата будут заметно увеличены.

Четвертый шаг. Поместите пластиковый корпус в качественный изоляционный чехол. Он будет предотвращать возможные утечки электрического тока и поспособствует существенному уменьшению потерь тепла.

Нагрев будет осуществляться за счет контакта теплоносителя с все той же обмоткой. Обмотка и все дальнейшие действия выполняются по той же схеме, что и в случае с обыкновенной индукционной установкой, рассмотренной в предыдущей инструкции.

Важные замечания по монтажу и использованию котла

Самодельные индукционные котлы предельно просты в сборке, установке и эксплуатации. Однако прежде чем начинать пользоваться подобного рода нагревателем вам нужно знать несколько важных правил, а именно:

  • самодельная индукционная нагревательная установка предназначена для использования только в системах обогрева закрытого типа, циркуляция воздуха в которых обеспечивается при помощи насоса;

Закрытая система отопления

  • разводка отопительных систем, которые будут работать в комплексе с рассмотренным котлом, должна быть выполнена из пластиковых либо пропиленовых труб;

    Пластиковые трубы для отопления

  • для предотвращения появления разного рода неприятностей, устанавливайте нагреватель не вплотную к ближайшей поверхности, а на некотором удалении – не менее 30 см от стен и 80-90 см от потолка и пола.
  • Патрубок котла настоятельно рекомендуется оснастить подрывным клапаном. Через это простое приспособление вы сможете при необходимости избавлять систему от лишнего воздуха, нормализуя давление и обеспечивая оптимальные условия эксплуатации.

    Клапан обратный подрывной

    Таким образом, из недорогих материалов при помощи простейших инструментов вы можете собрать полноценную установку для эффективного обогрева помещений и нагрева воды. Следуйте инструкции, помните об особых рекомендациях и уже очень скоро вы сможете наслаждаться теплом в собственном доме.

    Видео – Индукционный котел своими руками

    Источники: http://remoskop.ru/indukcionnyj-kotel-otoplenija-svoimi-rukami.html, http://mynovostroika.ru/indukcionnyj_kotel_otoplenija_svoimi_rukami, http://svoimi-rykami.ru/stroitelstvo-doma/otoplenie/indukcionnyj-kotel-svoimi-rukami.html

    Индукционный котел отопления своими руками: описание и видео

    С темой об эффективности и экономичности индукционных котлов, чем дальше, тем все непонятнее. Обсуждение идет активно, и на многих форумах в том числе. Но вот открытыми и доступными остаются только те, в которых доказывается что экономия эта — выдумки нечистоплотных продавцов. Другие же становятся недоступными.

    Основной довод противников использования индукционных котлов — закон сохранения энергии. Причем трактуется он так: на какой бы нагреватель не подали 1 кВт электроэнергии, выработать он может только чуть меньше 1 кВт тепловой энергии. Чуть меньше — за счет потерь и не стопроцентного КПД. Потому что ТЭН, что индукционный нагреватель потратит на выработку одного количества тепла одинаковое (или почти) количество электроэнергии. А так как индукционные котлы намного дороже, то и покупать их — тратить впустую деньги.

    Экономит индукционный котел электроэнергию или нет? Вот в чем вопрос…

    Нашлись и оппоненты. Их мало, но они есть. Теория эта не относится к разряду простых, и нужны глубокие знания. Но суть возражения такова:  нагреватель при потреблении 1 кВт электроэнергии производит 1 кВт энергии, но не вся эта энергия тепловая. А по производству именно тепловой энергии индукционные нагреватели оказываются намного более продуктивными, чем традиционные ТЭНы. И прямое тому подтверждение  — бытовые индукционные плитки. В них на нагрев того же количества воды требуется меньше электроэнергии. Это легко проверяется: берете две плитки одинаковой мощности — индукционную и со спиралью. Потом ставите две одинаковые кастрюли с водой, включаете и засекаете, сколько времени при одинаковой мощности уходит у каждого из агрегатов. Чем меньше время до закипания — тем меньше потрачено электроэнергии.

    Подробнее о принципе работы индукционного котла читайте тут.

    Как самому сделать индукционный котел

    Теперь о том, как сделать индукционный котел своими руками. Если все делать самостоятельно, нужны немалые познания. Например, два электронщика возились больше полугода, перевели множество запчастей, истратили на них кучу денег. Рабочую установку, в конце концов, собрали, результатом очень довольны, но выложили только фото.

    Вот что сотворили два электронщика

    На сайтах производителей имеется только общая информация с демонстрацией принципов работы и никаких схем. Оно, в общем-то, и понятно.

    Те модели, которые предлагают сделать: пластиковую трубу заполнить отрезками проволоки и сверху намотать проволоку, может, и работают, но явно недоделаны. Необходима серьезная защита: витки катушки оказываются сверху, а по ним бежит ток. Причем из сети 220 В. К тому же нет никакого контроля температуры, что чревато: пластик ведь плавится. Требуется также  расчет скорости движения теплоносителя и еще много чего. В общем, небезопасно это.

    Это вся схема элементарного индукционного котла, который предлагают сделать своими руками

    Ниже расположено видео, в котором представлен один из вариантов такого самодельного индукционного котла отопления. В исполнении он несложен:

    По словам самого автора этого котла, вода греется слабо. Требуется большая мощность (у него порядка 1,8 кВт а нужно 3 кВт).

    Котел отопления из индукционной плитки или панели

    Но тем, кто хочет сделать индукционный котел, совсем необязательно собирать нагреватель самостоятельно. Все что нужно — купить индукционную бытовую плитку. Стоит она от 50$ и выше. Дальше идут варианты:

    • Если есть металлический или чугунный радиатор (алюминиевые не подходят) можно просто прислонить плитку к радиатору и включить ее. Радиатор начинает греться, распространяя тепло по помещению. В комнате 20 м2 работала плитка, выставленная на 0,8 кВт. При -20оС в комнате было +25оС. Это не самый эффективный способ, но довольно неплохой. И проверить его работу проще простого. Особенной тем, у кого плитка есть.

      Нельзя сказать, что это котел, но отапливает комнату хорошо, а электричества «тянет» мало

    • Второй простой вариант — сварить «котел» из металла. Подавать с одной стороны холодную воду, с другой забирать нагретую, поставить циркуляционный насос. В видео ниже представлен пример с использованием индукционной варочной панели и двух металлических емкостей из металла толщиной 5 мм.

    Такой вариант котла из индукционной плиты может сделать действительно любой. Только еще раз обращаем внимание — чтобы  жидкость или поверхность нагревалась, металл должен магнититься. Хорошая нержавейка (немагнитная) или алюминий не подходят: в них токи Фуко не распространяются. Кроме того, что и делать ничего почти не нужно, такой вариант хорош тем, что на плитке есть система контроля и безопасности, которая в случае перегрева отключит устройство.

    Прочитайте об индукционных котлах «Галан» и отзывы о них.

    Итоги

    Из представленных трех вариантов самодельных индукционных котлов отопления два — это не совсем котлы (или совсем не котлы — как посмотреть). Но при этом отапливать с их помощью помещения можно. Способы с индукционной плиткой проверяется элементарно, особенно это просто для тех, у кого такая плитка имеется. Для повышения теплоотдачи в варианте плитка + радиатор можно устроить обдув вентилятором (если нужно). Но насколько это работает нужно проверять на собственном опыте.

    Индукционные котлы отопления схема


    Как сделать индукционный котел своими руками

    Индукционные отопительные котлы появились в продаже недавно и сразу составили конкуренцию привычным электрокотлам с ТЭНами. При схожих размерах и потребляемой мощности индукционные нагреватели способны значительно быстрее прогреть систему, кроме того, они могут работать в системах с низким качеством теплоносителя и реже требуют обслуживания. Применив знания в электротехнике и смекалку, можно сделать индукционный котел отопления своими руками.

    Принцип действия

    В основе действия индукционных котлов и других нагревательных приборов этого типа лежит способность токопроводящих материалов нагреваться под действием вихревых токов, создаваемых в результате электромагнитной индукции.

    Источником индукции служит высокочастотный переменный ток, проходящий по первичной обмотке нагревательного прибора, выполненной в виде катушки. Нагревательный элемент, помещенный внутрь катушки, играет роль вторичной короткозамкнутой обмотки. В нем происходит преобразование электромагнитной энергии в тепловую.

    Вихревые токи возникают и при промышленной частоте 50 Гц, но эффективность нагревателя при этом будет невысока, а работа прибора будет сопровождаться сильным гулом и вибрацией. При повышении частоты до 10 кГц и выше шум исчезает, вибрация становится неощутимой, а нагрев усиливается.

    Устройство

    Промышленный индукционный котел состоит из сердечника, роль которого играет теплообменник, вокруг которого намотана тороидальная обмотка, подключенная к высокочастотному преобразователю. При прохождении по обмотке тока создается переменное электромагнитное поле, в результате которого возникают вихревые токи, проходящие через сердечник.

    Обмотка подключена к высокочастотному преобразователю, в котором сигналом с блока управления создается ток необходимой частоты. Современные котлы имеют высокий уровень автоматизации, позволяющий не только создать оптимальный режим нагрева теплоносителя, но и отключить устройство в случае аварийной ситуации.

    Внутри сердечника-теплообменника находится теплоноситель. Под воздействием вихревых токов он нагревается до высоких температур. За счет разницы между температурой теплоносителя на входе и на выходе, из котла циркуляция теплоносителя по системе происходит непрерывно, даже без подключения насоса. Поэтому индукционные котлы можно использовать в системах с принудительной и естественной циркуляцией.

    Теплоносителем может быть как вода, так и антифриз, тосол, масло. Качество жидкости при этом не имеет значения: постоянная вибрация системы, неощутимая человеком, делает невозможной осаждение накипи и других примесей на стенках теплового контура.

    Внешняя оболочка — металлический корпус, оснащенный системой тепловой и электрозащитной изоляции.

    Форма котла может быть любой, как и способ его установки: благодаря отсутствию бака внутри котла его размеры обычно невелики, а масса не превышает 50 кг.

    Индукционный котел нельзя даже кратковременно включать в работу без заполнения системы теплоносителем! Может произойти перегрев котла и выход из строя его элементов!

    Достоинства:

    • Высокий КПД. Большинство производителей называют цифры 95-98%;
    • Большой выбор моделей различной мощности на однофазное напряжение ~220 В или трехфазное ~380 В;
    • Быстрый прогрев системы отопления при запуске;
    • Могут работать с любым теплоносителем;
    • Контур, по которому внутри котла проходит теплоноситель, абсолютно герметичен, что исключает протечки и связанные с ними неисправности;
    • Длительная работа без образования накипи и отложений. Именно это явление со временем снижает эффективность котлов с ТЭНами и служит частой причиной их поломки из-за перегрева нагревательных элементов;
    • Срок службы, заявленный производителями — от 25 до 30 лет.

    Не лишены нагреватели и недостатков, наиболее значимый из которых — высокая цена. Этот фактор обычно побуждает рачительного хозяина собрать самодельный индукционный котел из подручных материалов и приборов. Несмотря на сложность процессов, происходящих в котлах такого типа, возможно создать конструкцию, не отстающую по основным параметрам от котла промышленного изготовления, и сделать индукционный котел своими руками.

    Котел с питанием от сварочного инвертора

    Конструкция такого самодельного котла довольно проста. Наиболее сложный для самостоятельного выполнения блок, требующий знаний основ электроники и электротехники — высокочастотный преобразователь. Его функцию отлично выполняет сварочный инвертор современного типа, способный выдавать выходной сигнал с частотой 20-50 кГц.

    Кроме этого для монтажа потребуются:

    • медная проволока в эмалевой изоляции диаметром 1-1,5 мм;
    • изолированный провод с клеммами для подключения обмотки к инвертору;
    • обрезки проволоки из нержавейки диаметром 3-5 мм, длиной 5 см;
    • мелкая сетка из нержавейки;
    • отрезок водопроводной трубы из шитого полиэтилена или полипропилена для систем ГВС и отопления с диаметром 50 мм и толщиной стенки 8,4 мм, длина — 1 м;
    • переходники с трубы 50 мм на трубы, задействованные в существующей или проектируемой системе отопления, тройник для подключения аварийного клапана и два шаровых вентиля;
    • полосы текстолита для крепления обмотки;
    • эпоксидный клей для изоляции обмотки;
    • корпус самодельного котла, его можно сделать из распределительного металлического или пластикового шкафа, в который можно установить инвертор и закрепить нагревательный элемент.

    Последовательность сборки и монтажа элементов:

    1. На отрезок полипропиленовой трубы диаметром 50 мм с помощью эпоксидного клея крепят 4 полосы из текстолита шириной 8-10 мм, отступив от концов трубы по 70-100 мм. На них будет намотана обмотка. Для закрепления крайних витков обмотки в текстолите можно сделать пазы.
    2. Наматывают 50-100 витков медной проволоки в эмалевой изоляции. Витки должны располагаться примерно через 0,3-0,6 мм на равном расстоянии. Точное количество витков зависит от диаметра используемого провода и его удельного сопротивления, а также выходных параметров инвертора.
    3. При установке самодельного котла в жилом помещении рекомендуется выполнить тороидальную обмотку для снижения внешнего электромагнитного поля. Тороидальная обмотка состоит из одинакового количества встречно направленных витков, при этом электромагнитные потоки взаимно компенсируются и проходят только по внутреннему контуру.
    4. Внутрь трубы с одного ее конца вставляют сетку из нержавейки и плотно набивают ее с другой стороны отрезками нержавеющей проволоки — она будет нагреваться под воздействием вихревых токов. Нержавейку рекомендуется использовать для того, чтобы со временем не произошло коррозионное разрушение проволоки, но теоретически подойдет любой токопроводящий металл, в том числе проволока-катанка. Второй конец трубы также закрывают сеткой.
    5. На оба конца трубs напаивают полипропиленовые переходники на диаметр, используемый в системе отопления. На них устанавливают шаровые вентили, позволяющие перекрыть циркуляцию и снять теплообменник для ревизии.
    6. Со стороны верхнего выходного переходника устанавливают аварийный клапан для сброса давления. Обмазывают обмотку эпоксидным клеем для обеспечения качественной электроизоляции обмотки. Изготовление клея рекомендуется выполнять с небольшим отступлением от инструкции, добавив на 10-15% меньше отвердителя. Это сделает изоляцию менее хрупкой.
    7. Крепят к выводам обмотки провода в изоляции с помощью обжимных клемм. Второй конец провода должен быть оснащен клеммами для подключения к инвертору. Диаметр проводов должен выдерживать максимальный выходной ток инвертора.
    8. Устанавливают теплообменник в шкаф, закрепив его на кронштейны из термостойкого не проводящего ток материала. Можно использовать текстолит.
    9. Подключают нагреватель к системе и заполняют ее водой.
    10. В нижнюю часть шкафа ставят инвертор. Подключают к нему клеммы и включают его в сеть. Производят запуск котла и настройку режима.

    Корпус шкафа из металла необходимо обязательно заземлить!

    Из индукционной плитки

    Индукционный котел можно сделать также на основе индукционной плитки. Для этого разбирают нагревательный элемент плитки и используют медный провод для намотки на сердечник, изготовленный указанным выше способом.

    Блок управления плиткой используют для питания полученной обмотки, выставляя необходимую мощность на сенсорной панели управления.

    Однако, этот способ имеет существенные недостатки:

    • Для успешной работы такого самодельного котла нужно рассчитать параметры индуктивности вновь собранной катушки. Они могут не совпасть с теми, на который рассчитана электроника плитки, в результате чего блок управления может выйти из строя. Для расчетов нужно обладать неплохими знаниями в области электротехники и уметь разбираться в схеме подключения;
    • Большинство моделей плит оснащено автоматическим отключением через 2-3 часа после начала работы конфорки. Это приведет к регулярному отключению котла;
    • Плитки индукционного типа обычно имеют мощность не более 2,5 кВт, поэтому пригодны только для переделки на котел малой мощности.

    Ошибки в устройстве индукционного котла из плитки показаны в видеоролике:

    Более простой вариант использования индукционной плитки, исключающий разборку устройства и монтаж новой схемы — установить на неё герметичный бак из нержавейки подходящего размера с входным и выходным штуцером и подключив его в качестве котла в систему отопления. С такой схемой подключения справиться практически каждый.

    При наличии необходимых знаний и умения разбираться в схемах можно последовать примеру автора видеоролика и собрать функциональный индукционный котел из плитки, доработав его схему.

    Нагреватель сухого типа

    Принцип работы индукционного котла предполагает использование воды или другой жидкости не только в качестве теплоносителя, но и для охлаждения сердечника. Но нагрев вторичной обмотки, роль которой в этом устройстве играет труба с водой, произойдет и в том случае, если она будет состоять только из металла. Степень нагрева в этом случае зависит от соотношения силы электромагнитного поля, создаваемого обмоткой, и массы металла сердечника. Произведя расчеты, можно создать сухой индукционный нагреватель своими руками из металлических труб и медной обмотки, как это показано в видео.

    Использование индукционного котла обходится дешевле, чем обычного электрокотла с ТЭНами, и самодельная конструкция позволит значительно уменьшить затраты на его установку. Аналогично можно собрать водонагреватель проточного типа для установки на даче, подобрав устройство необходимой мощности.

    Поделиться:

    Нет комментариев

    gidpopechkam.ru

    Индукционный котел отопления: все про принцип работы + 2 варианта устройства своими руками

    В процессе планирования устройства отопительной системы на даче или в загородном доме многие пытаются решить проблему чрезмерных расходов на энергоносители путем установки индукционного котла отопления. Кроме экономии электроэнергии его устройство таково, что позволяет обходиться без вредных выбросов в окружающую среду и не представляет никакой опасности в процессе использования. Немаловажным аргументом в его пользу является и возможность его самостоятельного конструирования. В данной статье мы рассмотрим, что такое индукционный котел отопления: все про принцип работы + 2 варианта устройства своими руками. Кроме того, нам станут очевидны его преимущества перед обычными электрическими котлами и газовыми агрегатами.

    Индукционный котел отопления

    Устройство индукционных котлов

    В основу внутреннего устройства такого котла включен индуктор (трансформатор). Обычные бытовые индукционные котлы немного отличается от аналогичных промышленных с цилиндрической системой обмотки. В компактных котлах бытового назначения применяется медная обмотка тороидального типа.

    Схема нагрева жидкости в индукционном котле отопления

    Внешний корпус агрегата выполнен из окрашенного металла, затем идет толстый слой тепло- и электроизоляции, внутри которой находится сердечник с двойной стенкой. Он изготовлен из особой ферромагнитной стали и имеет толщину стенок не менее 10 мм. Тороидальная обмотка, которая намотана на сердечнике — это первичная обмоткой. Именно в ней происходит преобразование энергии электрического поля в магнитное, которое создает вихревые токи. Уже их энергия переносится на вторичную обмотку. В роли вторичной обмотки выступает корпус контура, который под действием этой энергии выделяет большое количество тепла, передающегося теплоносителю. Тороидальная обмотка позволяет создавать агрегаты с небольшим весом и габаритами.

    Принцип действия индукционных котлов

    В стандартную комплектацию обычно входит сам котел, совершенно необходимый полупроводниковый преобразователь, называемый инвертором, автоматические выключатели, терморегулятор электронный. Сам температурный датчик находится внутри корпуса котла.

    Работа индукционных котлов базируется на принципе электромагнитной индукции. Его суть в том, что электроэнергия, потребляемая из сети, создает электромагнитное поле. Теплоноситель подается внутрь котла котел через водный патрубок, который приварен внизу. Переменный ток частотой 20 кГц поступает на котел через инвертор. При включении этого прибора ток протекает через тороидальную обмотку котла. При этом стальной сердечник всего за 7 минут нагревается до температуры 750 градусов.

    Принцип действия индукционного котла

    Произведенное тепло передается теплоносителю, циркулирующему внутри контура. Быстрый нагрев жидкости создает конвекционные потоки. Это означает, что разогретый теплоноситель сильно расширяется и устремляется вверх по конструкции котла и далее в саму систему отопления. Часто этого бывает достаточно, чтобы происходила полноценная работа бытового котла, имеющего среднюю протяженностью отопительного контура. Такой метод позволяет достаточно быстро обогревать всю систему, но для лучшей циркуляции нужно дополнительно устанавливать обычный циркуляционный насос.

    Благодаря применению принципа магнитной индукции, разогрев теплоносителя в таких котлах происходит гораздо быстрее, чем в агрегатах с тэнами, а потери тепла минимальны. На сердечнике почти не возникает накипь, какой бы жесткой и известковой не была вода.

    Это происходит потому, что вихревые потоки вынуждают сердечник вибрировать, не позволяя образоваться накипи. Одновременно, вскипающие у его тела пузырьки, очищают поверхность сердечника. По причине герметичности всей системы, теплоноситель забирает максимальное (98%) количество выделяемой тепловой энергии. Таким образом, эти параметры очень сильно увеличивают КПД котла, что положительным образом сказывается на его экономичности и сроках эксплуатации.

    Плюсы и минусы индукционных котлов

    Индукционные котлы обладают рядом безусловных преимуществ перед обычными котлами на ТЭНах:

    • Стабильные показатели КПД до 99% практически весь срок эксплуатации.
    • Отсутствие нагревающихся элементов, что значительно продлевает срок применения устройства.
    • Отсутствие двигающихся элементов, что полностью исключает механический износ и необходимость замены комплектующих.
    • Отсутствие разъемных внутренних соединений не дает возможность возникновения течи.
    • Полная доступность работы даже при постоянном токе либо низком напряжении в сети.
    • Очень быстрый нагрев до нужной температуры теплоносителя (5 – 7 мин).
    • Достаточно высокая степень электро- и пожаробезопасности, соответствующая классу II за счет использования сердечника, не связанного напрямую с индуктором.
    • Отсутствие необходимости установки дымохода и предоставления под котел отдельно расположенного помещения. Для установки данной системы нет потребности в привлечении высококвалифицированных специалистов.
    • Нормативный срок эксплуатации прибора до 25 лет и даже более. Он напрямую зависит от герметичности запаянного внешнего шва и от большой толщины металлических труб для сердечника. Ему не нужны никакие профилактические работы в течение всего срока эксплуатации.
    • Котел может использовать все доступные жидкие теплоносители: масло, вода, антифриз, этиленгликоль без какой-либо предварительной подготовки.
    • Менять отработку теплоносителя можно всего один раз в 10 лет.
    • Хорошая защита от перегрева и различных аварий, бесшумность в ходе работы.
    • На котлах установлены электронные автоматизированные системы управления.
    • Внутри контура отсутствует накипь.
    • Возможность подключения котла к любым отопительным системам закрытого типа.
    • Минимально возможный прогрев теплоносителя — 35°С.

    Но у индукционных котлов есть недостатки, как перед другими отопительными приборами, так и по индивидуальным специфическим параметрам.

    • Такие котлы можно подключить только к закрытому контуру отопления, очень часто с принудительной циркуляцией теплоносителя
    • Достаточно большой вес котла при довольно небольших размерах. Вес котла мощностью 2,5 кВт составляет не менее 23 кг при полной высоте 45 см и диаметре 12 см.
    • Большая, чем у других котлов цена, которая обусловлена наличием дорогостоящей детали – инвертора.
    • Генерируемые на расстояние в несколько метров от котла радиопомехи в длинноволновом, средневолновом и даже УКВ-диапазоне. Они не оказывают воздействия на человеческий организм, но их хорошо чувствуют домашние животные и электронная аппаратура.

    Установка индукционного котла и системы управления к нему

    Установка таких котлов возможна только в закрытую систему отопления. Это требует наличия расширительного бачка-экспанзомата и насоса для принудительной циркуляции теплоносителя.

    Согласно инструкции, индукционный котел выставляется строго вертикально. После этого, к нижнему патрубку ввода подключается обратная труба контура отопления. Выходной патрубок расположен в верхней части устройства (сбоку или сверху). На него закольцовывается подающий трубопровод.

    Вес монтируемого котла достаточно серьезный, поэтому креплениям нужно уделить самое особое внимание. Они должны быть очень надежными с учетом того, что при работе котла его вес значительно увеличится за счет поступающего внутрь теплоносителя. Боковое расстояние от котла до окружающих предметов и стен – 300 мм. Расстояние до пола и потолка — 800 мм и не меньше. Важным и обязательным условием при монтаже таких котлов является их заземление. С ним возможно использовать, как металлические, так и металлопластиковые трубы.

    Рядом с выводным патрубком встраивается группа приборов безопасности: подрывной клапан, манометр, воздухоотводчик. Расширительный бачок устанавливается на удобном участке обратной трубы системы. Запорная арматура главным образом монтируется уже после группы безопасности.

    Монтаж всей системы управления, а также самого котла нужно производить в соответствии с существующими правилами и нормами ПУЭ, схемами и условиями, содержащимися в имеющемся в комплекте техническом паспорте.

    Схема подключения индукционного котла к системе отопления

    Примеры самодельных конструкций

    Если вы не собираетесь использовать индукционный котел для осуществления главного отопления в частном доме, а хотите оборудовать им дачу или гараж, то вы можете попытаться сконструировать его самостоятельно. Существует два варианта, как это сделать.

    Первый вариант

    Для его реализации понадобятся куски пластиковых труб и сварочный инвертор. Имея элементарные знания в области физики и умея пользоваться кусачками, можно самостоятельно смастерить элементарную индукционную модель. Для этого нужно приобрести уже созданный высокочастотный сварочный инвертор с плавной регулировкой мощности тока до 15 ампер или даже выше. Для обогрева большой площади лучше выбрать гораздо более мощный аппарат. Еще понадобится катанка из нержавеющей стали либо обычные отрезки стальной проволоки. Это нужно для выполнения роли нагреваемого элемента. Их длина – около 50 мм, при диаметре 7 мм.

    Важной составляющей является медная проволока, которую можно без проблем приобрести в любом тематическом магазине. Не следует использовать обмотку со старых катушек. Корпус, являющийся основой индукционной катушки — это одновременно часть трубопровода, поэтому его можно изготовить из пластиковой трубы с толстыми стенками. Ее внутренний диаметр должен быть 50 мм. К этому корпусу крепят два выходных патрубка для поступления холодного и отдачи горячего теплоносителя. Все внутреннее пространство корпуса нужно полностью заполнить отрезками проволоки и закрыть металлической сеткой, чтобы они не высыпались.

    Так может выглядеть самодельное индукционное устройство

    Индукционную катушку делают следующим образом: вокруг уже ранее приготовленной пластиковой трубы постепенно наматывают покрытый эмалью медный провод. Понадобится примерно 90 витков. Получившееся самодельное устройство требуется подключить к трубопроводной сети. Из трубопровода вырезают небольшой участок трубы, а вместо него устанавливают самодельный индукционный котел. Его подключают через инвертор и просто запускают воду.

    Второй вариант

    Это вариант предусматривает использование трехфазного трансформатора с возможностью и фиксации. Кроме того, понадобится еще и сварочный аппарат. Для изготовления устройства нужно сварить две трубы таким образом, чтобы они были похожи на бублик в разрезе. Эта конструкция выполняет, как проводниковую, так и нагревательную функции. Потом наматывают обмотку, непосредственно на корпус котла в целях его более эффективной работы, несмотря на небольшой вес и размеры. Здесь используется стандартная схема нагрева теплоносителя: он получает большое количество тепловой энергии при контакте с обмоткой.

    Самодельный индукционный котел из трансформатора

    Схема изготовления такой конструкции несколько сложнее, чем в первом варианте. Котел оборудуется двумя патрубками, как для входа холодного теплоносителя, так и для выхода нагретого. Если придумать и самостоятельно соорудить защитный кожух, то можно минимизировать тепловые потери.

    Особенности самостоятельной установки и эксплуатации самодельных котлов

    Как и в случае котлов, произведенных на заводе, для монтажа самодельной индукционной установки может подойти только отопительная система закрытого типа. В ее состав должен входить центробежный насос, который создает постоянную циркуляцию теплоносителя внутри отопительной системы. Распространенные сегодня пластиковые трубопроводы как нельзя лучше подходят для установки самодельного индукционного котла. Все нормативы, относящиеся к установке магазинных котлов, должны соблюдаться в полной мере и в данном случае. Если установить на систему органы управления и приборы безопасности, то ваша самодельная установка будет мало чем уступать своим заводским собратьям.

    Хотя изготовить такой прибор достаточно сложно, и лучше не браться за это дело, не имея «прямых рук», эксплуатировать ее одно удовольствие. Ведь вместе с удобством эксплуатации мы получаем еще и серьезную экономию электроэнергии.

    stroyvopros.net

    Индукционный котел своими руками — все о конструкции и монтаже!

    Хотите обустроить свой дом эффективным и одновременно с этим экономически выгодным обогревом? Тогда обязательно обратите свое внимание на современные индукционные котлы. Подобные агрегаты характеризуются высокой производительностью и имеют при этом предельно простую конструкцию, поэтому со сборкой индукционного отопительного котла можно с легкостью справиться своими руками. Работа рассматриваемого оборудования основывается на использовании индукционной электрической энергии.

    Индукционный нагреватель

    Такие котлы абсолютно безопасные и экологически чистые. Во время их эксплуатации не выделяется никаких побочных продуктов, способных навредить человеку и состоянию окружающей среды.

    Механизм действия индукционного котла

    По конструкционному исполнению такие котлы представляют собой своего рода электрические индукторы, в состав которых входит две короткозамкнутые обмотки.

    Так, внутренняя обмотка отвечает за преобразование поступающей электрической энергии в специальные вихревые токи. В агрегате образуется электрическое поле, которое в дальнейшем поступает на вторичный виток. Последний одновременно выполняет функции нагревательного элемента отопительного агрегата и корпуса котла.

    Схема индукционного вихревого агрегата для отопительной сети

    Вторичная же обмотка отвечает за передачу образующейся энергии непосредственно на теплоноситель системы отопления. В качестве теплоносителя в подобных установках используются специальные масла, незамерзающие жидкости или чистая вода.

    Внутренняя обмотка нагревателя подвергается воздействию электроэнергии. В результате появляется некоторое напряжение и образуются вихревые токи. Созданная энергия отдается вторичной обмотке, после чего начинается нагрев сердечника. По достижению нагрева всей поверхности, теплоноситель начнет давать тепло радиаторам, а они — обогреваемым помещениям.

    Рационально ли собирать котел самостоятельно?

    Схема работы индукционного котла

    Индукционные котлы отопления имеют простейшую конструкцию, никаких сложностей с их сборкой не возникает. Однако вам однозначно придется как минимум внимательно изучить предложенные инструкции и приложить усилия для правильной сборки качественного агрегата.

    Наградой за ваши старания станет эффективное и выгодное в финансовом плане отопительное оборудование. Для сборки котла не нужно покупать какие-либо дорогостоящие комплектующие – все необходимые элементы продаются в обычных строительных, хозяйственных и прочих специализированных магазинах.

    При условии правильной сборки и подобающего обращения с готовым агрегатом он спокойно прослужит 20 лет и даже более. Главное – выполнять все в строгом соответствии инструкции.

    Сверхсложных задач перед вами не ставится, и допустить какие-либо критические ошибки при сборке индукционного котла по инструкции практически невозможно.

    Индукционный нагреватель

    Сборка простого индукционного котла

    Для сборки индукционного котла не нужно использовать никаких сложных в обращении инструментов и дорогостоящих материалов. Все, что вам надо – иметь хотя бы базовые представления о работе сварочного аппарата инверторного типа.

    Как сделать индукционный котел своими руками

    Первый шаг. Нарежьте проволоку из нержавейки либо катанку на куски длиной порядка 5 см. Необходимый диаметр используемой проволоки – 7-8 мм.

    Второй шаг. Подготовьте пластиковую трубу для сборки корпуса устройства. Будет достаточно изделия диаметром порядка 50 мм.

    Третий шаг. Закройте дно основной трубы мелкоячеистой металлической сеточкой. Подбирайте сетку с такими ячейками, чтобы через них не могли пройти куски загруженной нержавейки либо катанки.

    Четвертый шаг. Полностью заполните корпус проволокой либо катанкой, а затем закройте свободное отверстие трубки второй металлической сеточкой.

    Пятый шаг. Аккуратно и как можно более плотно намотайте на среднюю часть корпуса порядка 90 витков провода из меди.

    Шестой шаг. Подключите к корпусу нагревателя специальные переходники для врезки в отопительную или водопроводную систему. Схема предельно простая: вода заходит в нагреватель через один переходник – практически мгновенно нагревается – выходит в отопительную систему через второй переходник – батареи и трубы отдают тепло обслуживаемому помещению.

    Закрытая система отопления

    В результате таких нехитрых манипуляций вы получите недорогое и предельно простое в сборке устройство для эффективного обогрева. Преимуществом использования самодельного индукционного котла является отсутствие необходимости выделения под его установку отдельного котельного помещения. Вы попросту вырезаете часть трубы недалеко от входа в радиатор и закрепляете вместо нее свой самодельный нагреватель.

    Далее останется лишь подключить к готовой катушке инвертор на 18-25А и можно заполнять отопительную систему теплоносителем.

    Важно: не включайте нагреватель при отсутствии теплоносителя в отопительной системе. В такой ситуации пластиковый корпус нагревателя попросту расплавиться и вся ваша работа пойдет насмарку.

    Не забудьте выполнить надежное заземление самодельного нагревательного приспособления.

    Устройство вихревого индукционного отопительного агрегата

    Сборка такого агрегата потребует от вас наличия определенных навыков обращения со сварочным аппаратом, а также трехфазным трансформатором. Преимуществом вихревого нагревателя является отсутствие в его составе элементов, не способных в течение длительного времени переносить интенсивные нагрузки. То есть риск скорого выхода котла из строя на порядок снижается.

    Также к числу преимуществ рассматриваемого агрегата нужно отнести отсутствие разъемных соединений. Это позволяет полностью забыть о риске появления протечек.

    Самодельный вихревой индукционный котел работает практически в бесшумном режиме. Это позволяет монтировать его в любом желаемом месте. Вредные выхлопы тоже отсутствуют, поэтому вы можете не беспокоиться по поводу необходимости обустройства надежного котельного помещения и установки дымохода.

    Первый шаг. Сварите друг с другом пару металлических труб диаметром порядка 2,5 см так, чтобы в результате получилось изделие круглой формы. Полученная заготовка одновременно является нагревательным элементом котла и его сердечником.

    Второй шаг. Установите полученный круг в пластиковую трубу подходящего размера.

    Третий шаг. Выполните обмотку на пластиковом корпусе из уже знакомых вам материалов. Благодаря подобной обмотке эффективность и производительность агрегата будут заметно увеличены.

    Четвертый шаг. Поместите пластиковый корпус в качественный изоляционный чехол. Он будет предотвращать возможные утечки электрического тока и поспособствует существенному уменьшению потерь тепла.

    Нагрев будет осуществляться за счет контакта теплоносителя с все той же обмоткой. Обмотка и все дальнейшие действия выполняются по той же схеме, что и в случае с обыкновенной индукционной установкой, рассмотренной в предыдущей инструкции.

    Важные замечания по монтажу и использованию котла

    Индукционный нагреватель

    Самодельные индукционные котлы предельно просты в сборке, установке и эксплуатации. Однако прежде чем начинать пользоваться подобного рода нагревателем вам нужно знать несколько важных правил, а именно:

    Патрубок котла настоятельно рекомендуется оснастить подрывным клапаном. Через это простое приспособление вы сможете при необходимости избавлять систему от лишнего воздуха, нормализуя давление и обеспечивая оптимальные условия эксплуатации.

    Клапан обратный подрывной

    Таким образом, из недорогих материалов при помощи простейших инструментов вы можете собрать полноценную установку для эффективного обогрева помещений и нагрева воды. Следуйте инструкции, помните об особых рекомендациях и уже очень скоро вы сможете наслаждаться теплом в собственном доме.

    Удачной работы!

    Видео – Индукционный котел своими руками

    svoimi-rykami.ru

    Индукционный котел отопления: виды, особенности, схема, сборка своими руками, фото и видео

    Рейтинг: 1 140

    Энергоносители, которые обычно используются для отопления частных домов, постоянно растут в цене. Обогреть загородное жилье без дополнительных трат поможет индукционный котел отопления. Именно такой способ для отопления получения тепла позволит достигнуть максимального результата за небольшие деньги.

    Устройство необязательно покупать. Сделать самому индукционный котел под силу любому домовитому хозяину. Причем использовать такой вид обогрева жилья можно, использовать как в больших загородных домах, так и в маленьких дачных домиках. Владелец любой недвижимости останется доволен экономическим результатом.

    Принцип работы

    Принцип работы высокочастотных индукционных котлов позволяют оставить прежнюю систему обогрева помещения в неизменном виде. Это порадует любителей сэкономить. Ведь переделать отопление в большом доме обязательно станет в копеечку. И заняло немало времени. Монтаж индукционного котла отопления своими руками не займет много времени, денег. Он доступен даже неопытному мастеру.

    Индукционный котел

    Схема индукционного котла

    Индукционный теплогенератор — это трансформатор, в котором используется принцип первичной и вторичной обмотки. Так можно описать простейший принцип работы. Первичная обмотка котла преобразует электрическое поле. Вторичная обмотка направляет тепло к воде, маслу, антифризу, любому другому.

    Понять принципиальную схему индукционного котла и воплотить ее в жизнь способен даже начинающий мастер. Под корпусом расположены слои теплоизоляционного материала, электрической изоляции, сердечник с двойной стенкой, а также внешний контур. Результатом такой конструкции становится почти полное отсутствие потерь тепла при передаче на теплоноситель.

    Фото схемы индукционного котла

    Благодаря чему проявляется такая высокая эффективность высокочастотного аппарата? Секрет в том, что теплоноситель за более короткий, чем в обычных системах срок — в два раза быстрее — успевает нагреться дважды. Все это из-за низкого уровня инерции. Финансовая выгода от подобной конструкции налицо. Есть еще один плюс благодаря магнитному полю трубы отопления остаются чистыми, без накипи.

    Собираем индукционный котел своими руками

    По мере использования становятся очевидными другие достоинства индукционного отопления. Срок пользования оборудованием никак не ограничен. Полученную конструкцию не нужно никак обслуживать, даже чистить. Максимум протереть пыль поверхности.

    Устройство индукционного котла

    Самая простая форма индукционного котла отопления может быть успешно реализована в помещении разных размеров.

    Создать дешевую систему отопления индукционного типа в своем жилище— дело нехитрое, под силу любому. Специального образования получать не нужно. Изучать теорию отопления тоже не потребуется. Достаточно иметь под рукой необходимые инструменты и исходные материалы, чтобы воплотить задумку в жизнь.

    Изготовить индукционный котел своими руками вполне реально. Что для этого понадобится? Сварочный инвертор — для быстрой и легкой сборки корпуса и подсоединения труб отопления. Далее нужно подобрать материалы, которые будут нагреваться с помощью электромагнитного поля. Опыт показывает, что самыми эффективным и недорогим вариантом станет стальная проволока. Диаметром не более 7 мм. Ее нужно разрезать на части длиной не более 5 см.

    В качестве корпуса индукционного электрокотла проще всего использовать обыкновенную пластиковую трубу, внутренний диаметр которой также не превышает 5 см. В нем необходимо расположить основу индукционной катушки. Для этих целей лучше подобрать трубу с толстыми стенками. В этой части аппарат будет происходить нагрев. Такой котел отопления станет участком трубопровода с теплоносителем.

    Подключение индукционного котла к системе отопления — один из ключевых этапов. Для этого используются специальные переходники, которые соединят трубы отопления с механизмом. Теплоноситель через переходник будет поступать в индукционный котел, нагреваться там, затем обогревать всю систему отопления. Таким образом, переходник должен быть подведен с самому основанию корпуса котла.

    Дно пластикового корпуса нужно выложить металлической сеткой. Она станет барьером от выпадения кусочков стальной проволоки. Короткими проволочными отрезками, необходимо заполнить всю полость трубы. Хорошо, если кусочки будут короткими, не более 5 сантиметров. Так труба будет заполнена более основательно.

    Пластиковая труба в качестве корпуса

    Индукционная катушка выступает в этой конструкции главным нагревательным элементом. Изготавливать катушку для котла нужно из эмалированной медной проволоки. На уже подготовленный корпус будущего электрического прибора необходимо намотать этот медный провод. 90 витков.

    Важный момент: во время обмотки нужно следить, чтобы расстояние между витками было максимально одинаковым. Теперь индуктор готов для подключения к системе отопления.

    В результате такой работы получается небольшого размера устройство, которое подключается в любой части обогревательной системы. Необходимо лишь вырезать кусок трубопровода, а вместо него с помощью переходников, установить индукционный аппарат. Нужно помнить, что катушка подключается к инвертору высокой частоты. И может использоваться только в системах, заполненных носителем тепла: водой, антифризом, маслом и так далее. Иначе корпус не выдержит нагрева и расплавится.

    В результате на изготовление индукционного котла были потрачены совсем небольшие средства. При этом скорость нагрева батарей отопления увеличивается вдвое.

    Второй вид котла

    Существуют и другие способы создания подобных нагревательных приборов. Рассмотрим второй вид котла индукционного типа. Он будет стоить дороже, но результат порадует еще больше.

    Мастер должен обладать более серьезными навыками. Желателен опыт работы со сваркой. Понадобится трехфазный стационарный инвертор, дополнительные инструменты.

    Этот самодельный индукционный котел включает в себя уже две трубы. Одна крепится внутри другой с помощью сварки. Устройство будет сразу выполнять две функции. С одной стороны, это сердечник — источник электромагнитного поля, с другой — нагревательный элемент.

    Медной проволокой обвивается внешняя труба. В результате — высокая эффективность, компактные габариты и легкий вес устройства. Для подводки теплоносителя используются патрубки.

    Обмотка внешней трубы

    Достоинства

    Во время самостоятельного изготовления индукционных котлов необходимо придерживаться некоторых правил.

    Устройство индукционного котла можно устанавливать только в закрытые отопительные системы. В них обязательно должен использоваться циркуляционный насос. При этом трубы в системе могут быть любыми, даже пластиковыми.

    Необходимо позаботиться, чтобы расстояние между индукционным электрическим котлом и другими объектами (мебелью, бытовой техникой) составляло минимум 30 см. Во избежание порчи имущества. Слишком близко к потолку тоже не стоит монтировать прибор. Дистанция не должна быть меньше 80 см.

    Работать над вторым вариантом котла придется немного дольше. Однако отзывы о индукционном котле говорят, что трудозатраты того стоят. Такое устройство будет эффективно обогревать дом не меньше четверти века. Без всякого дополнительного обслуживания.

    Фото схемы подключения индукционного котла

    Достоинства индукционных котлов:

    • допускается использование, как переменного, так и постоянного тока;
    • все элементы устройства долговечны;
    • элементарная конструкция;
    • нет необходимости выделять специальное место для котельной;
    • класс пожарной безопасности относится ко 2 группе;
    • КПД котла, который сделан своими руками или куплен в магазине равен почти 100 процентам;
    • вид теплоносителя может быть любым;
    • на самостоятельное изготовление нужны минимальные затраты.

    Очевидно, что электрический котел индукционного типа — современное устройство, которое имеет все качества техники будущего. Высокоэффективный, дешевый агрегат способен быстро обогреть и загородный коттедж, и дачу, и складское помещение. При этом никаких сложностей в установке. И никаких затрат на обслуживание.

    Не получили ответ на свой вопрос? Спросите нашего эксперта: Спросить

    sdelatotoplenie.ru

    Как сделать индукционный котел

    Индукционный электрический котел для дома многие умельцы считают интересной идеей. Индукционный котел обладает следующими достоинствами:

    • Нагревательный элемент, который погружен в теплоноситель и непосредственно передает ему тепловую энергию, не перегорает вообще никогда.
    • Электрическая обмотка (катушка) аппарата, если только работает в расчетном режиме, также условно вечная, на нее не воздействует агрессивная среда. В результате правильно сделанный индукционный котел сам по себе слишком долговечный.
    • Нагреватель может соседствовать с любыми видами теплоносителя.
    • Нагревательный элемент не участвует в электрохимических процессах, почти не притягивает ионов, не разлагает непосредственно теплоноситель, не загрязняется.
    • КПД на уровне 95 – 98%.

    Сделать индукционный котел своими руками не сложно, но только при наличии кое каких запчастей…

    Принцип индукционного нагрева

    • Если металлический сердечник поместить внутри катушки, по которой пропустить постоянный ток, то получим электромагнит. Сердечник начнет притягивать металлические предметы.
    • Если по этой же катушке пропускать переменный ток промышленной частоты 50 Гц, то особо ничего не произойдет, — лишь появится соответствующий низкочастотный гул. Полярность магнита будет меняться 50 раз в секунду, поэтому притянуть он уже ничего не сможет. Но токи Фуко уже начнут понемногу разогревать сердечник.
    • Если же это устройство подключить к генератору переменного тока высокой частоты, более чем 10000 Гц, то сердечник из любого металла начнет разогреваться. Вся электрическая мощность катушки будет преобразовываться в тепловую в сердечнике. Если отвод тепла от него будет небольшим, то он очень быстро перегреется и расплавится, при температурах свыше 1000 градусов.

    Как используется в промышленности индукционный нагрев

    На принципе индукционного нагрева в мастерских на производствах создаются плавильные приспособления для плавки металла электричеством. Никакой технической сложности в этом нет – немагнитную тугоплавкую чашу с расплавляемым токопроводящим металлом (сталью, медью, алюминием, серебром) помещают внутри катушки из толстой медной проволоки, по которой пропускают ток высокой частоты от генератора.  Получившаяся индукционная печь перегреет металл до нужной температуры, и он расплавится. Подобное устройство мощностью около 2,0 кВт создают в домашних условиях для плавления заготовок минимальных размеров…

    Простейший индукционный котел своими руками

    Собственно котел умельцы изготавливают очень просто. Нужно взять не магнитящуюся трубу из пластика, и в нее поместить металлический нагревающийся элемент. Вокруг трубы намотать катушку… Точный расчет параметров индукционного нагревателя слишком сложен. Посмотрим, что предлагают умельцы.

    Берется полипропиленовая труба от 40 мм диаметром, наполняется несколькими металлическими стержнями. Поверх нее наклеиваются трубки для увеличения диаметра обмотки и лучшей токоизоляции… Наматывается токопроводящая проволока медная сечением около 2 мм кв в изоляции с шагом навивки около 0,5 см. В такой конструкции почти вся энергия от высокочастотного переменного тока будет разогревать металлические стержни.

    • Через индукционный котел всегда должен двигаться теплоноситель. Если он остановится или если его не будет, то конструкция перегреется, расплавится. Температурная защита, отключающая подачу энергии в случае отсутствия теплоносителя (воздушная пробка), или в случае его перегрева, должна быть весьма надежной.

    Это ключевой недостаток, почти перечеркивающий идею самостоятельного изготовления индукционного котла. Другая трудность заключается в сложности создания или приобретения высокочастотного электрического генератора.

    Пример аматорства по теме «индукционный нагрев в быту» на видео…

     

    Переменное напряжение высокой частоты

    В бытовых условиях применяются индукционные плиты, в которых имеется электрический преобразователь, выдающий напряжение с частотой 10000 Гц. Дешевые китайские индукционные плиты потянут в цене на 70 – 80 у.е., а это уже не малая, неподходящая стоимость для создания на их основе индукционного нагревателя.

    Можно использовать сварочный аргонной сварки с током высокой частоты, но этот аппарат еще дороже. Собрать же схему преобразователя со специальными трансформаторами под силу только опытному электронщику…

    • Сложность преобразования 50 Гц в высокочастотное напряжение практически перечеркивает стремления домашних аматоров обзавестись индукционным котлом или плавильной печью, работающей по этому принципу.

    Почему индукционные котлы отсутствуют

    По сравнению с обычными котлами, в которых используются ТЭНы, индукционные оказываются и дороже и сложнее при сходных потребительских качествах и одинаковом КПД.

    • В обычном электрическом котле замена перегоревшегго ТЭНа обойдется копейки, а пожара он устроить не может, так как тен (нагреватель) перегорает в первую очередь и разъединяет тем самым цепь.

    Преобразователь напряжения индукционной печи рассчитан на 2,0 кВт мощности. Но этой мощности даже для резервного котла маловато. Более мощный преобразователь на 4,0 – 13,0 кВт обойдется куда дороже. А сам котел большой мощности окажется уже громоздким и требования по безопасности, насчет перегрева и воспламенения, окажутся еще серьезнее.

    Таким образом, самодельное изделие, работающее по принципу индукционного нагрева в 2 – 2,5 кВт мощностью годится лишь для эксперимента, с помощью которого можно убедиться, что электромагнитной индукцией нагреть стержень и воду действительно можно…

    Дополнительную информацию о индукционных котлах, которые можно приобрести готовыми, сделанными в мастерских, – смотрите видео

     

     

    Как сделать индукционный котел отопления своими руками: устройство и необходимые материалы

    В данной рубрике мы постараемся разъяснить конструкцию котла на схеме индукции, сложность его сборки своими руками, появляются ли ощутимые преимущества, применяя индукционную схему нагрева и на сколько она выгоднее ТЭНов.

    Устройство и принцип работы котла

    Индукционный электрокотел или вихревой индукционный нагреватель (ВИН) предназначен для преобразования электрической энергии в тепловую. Первичная обмотка образует вихревые токи, создающие индукционное магнитное поле, в котором и происходит преобразование. Полученная тепловая энергия отправляется на вторичную обмотку, служащую в качестве нагревательного элемента. Ее задача состоит в передаче тепла непосредственно теплоносителю (воде, маслу, антифризу).

    В индукционный котел отопления входят следующие элементы:

    1. сердечник – проводник энергии, создаваемой магнитным полем;
    2. индукционная катушка, создающая вихревые токи;
    3. теплоизоляция, ограждающая котел от теплопотерь;
    4. изоляционный кожух, защищающий агрегат от утечки электричества;
    5. верхний подающий и нижний отводящий патрубки.

    Устройство индукционных котлов

    В основу внутреннего устройства такого котла включен индуктор (трансформатор). Обычные бытовые индукционные котлы немного отличается от аналогичных промышленных с цилиндрической системой обмотки. В компактных котлах бытового назначения применяется медная обмотка тороидального типа.

    Схема нагрева жидкости в индукционном котле отопления

    Внешний корпус агрегата выполнен из окрашенного металла, затем идет толстый слой тепло- и электроизоляции, внутри которой находится сердечник с двойной стенкой. Он изготовлен из особой ферромагнитной стали и имеет толщину стенок не менее 10 мм. Тороидальная обмотка, которая намотана на сердечнике – это первичная обмоткой. Именно в ней происходит преобразование энергии электрического поля в магнитное, которое создает вихревые токи. Уже их энергия переносится на вторичную обмотку. В роли вторичной обмотки выступает корпус контура, который под действием этой энергии выделяет большое количество тепла, передающегося теплоносителю. Тороидальная обмотка позволяет создавать агрегаты с небольшим весом и габаритами.

    Принцип работы отопителя

    В основе лежит преобразование электрической энергии в тепловую. Такой же принцип используется и в отопительных приборах с ТЭНом, но между ними существенна разница в технологии изготовления котла. При установке индукционного отопителя нет необходимости делать существенную модернизацию уже имеющейся системы отопления.

    Как происходит нагрев

    Принцип работы электрического индуктора лежит в основе любой модели подобных отопителей. Индуктор состоит из первичной и вторичной обмоток. Первичная преобразовывает энергию в вихревой ток. В результате создается магнитное поле, которое направляется на вторичную обмотку. Она является непосредственно нагревательным элементом котла и выделяет тепло, передаваемое теплоносителю в системе. Теплоносителем может выступать любая подходящая для таких целей жидкость.

    Корпус – наиболее важный элемент, который и характеризует базовую разницу между заводским и самодельным устройством. Модели заводского изготовления имеют цилиндрическую обмотку, а самодельные – тороидальную. Обмотка изготавливается из медной проволоки, которая окружает корпус из ферримагнетика с толщиной более 10 мм. КПД такого устройства составляет около 97%.

    В сравнении с обычным газовым котлом индукционный отопитель имеет ряд преимуществ:

    • нагревание теплоносителя происходит значительно быстрее;
    • в результате магнитной индукции накипь не может образоваться в узлах;
    • не нуждается в профилактических чистках и прост в эксплуатации;
    • для установки нет необходимости строить вентиляцию.

    Схема индукционного нагревателя

    Благодаря открытию М. Фарадеем в 1831 году явления электромагнитной индукции в нашей современной жизни появилось множество устройств, нагревающих воду и другие среды. Мы каждый день пользуемся электрочайником с дисковым нагревателем, мультиваркой, индукционной варочной панелью, поскольку реализовать это открытие для быта удалось только в наше время. Ранее оно использовалось в металлургической и других отраслях металлообрабатывающей промышленности.

    Заводской индукционный котел использует в своей работе принцип воздействия вихревых токов на металлический сердечник, помещенный внутрь катушки. Вихревые токи Фуко имеют поверхностную природу, поэтому есть смысл задействовать в качестве сердечника полую металлическую трубу, сквозь которую протекает нагреваемый теплоноситель.

    Принцип действия индукционного нагревателя

    Возникновение токов обусловлено подачей на обмотку переменного электрического напряжения, вызывающего появление переменного электромагнитного поля, меняющего потенциалы 50 раз в секунду при обычной промышленной частоте 50 Гц. При этом индукционная катушка выполнена таким образом, чтобы ее можно было подключить к сети переменного тока напрямую. В промышленности для такого нагрева используют токи высокой частоты – до 1 МГц, поэтому добиться работы устройства при частоте 50 Гц достаточно непросто.

    Толщина медной проволоки и количество витков обмотки, которую используют индукционные нагреватели воды, рассчитано отдельно для каждого агрегата по специальной методике под требуемую тепловую мощность. Изделие должно работать эффективно, быстро нагревать протекающую по трубе воду и при этом не перегреваться. Предприятия вкладывают немалые средства в разработку и внедрение подобных продуктов, поэтому все задачи решены успешно, а показатель КПД нагревателя составляет 98%.

    Помимо высокой эффективности особо привлекает скорость, с которой происходит нагрев протекающей через сердечник среды. На рисунке представлена схема работы индукционного нагревателя, сделанного в заводских условиях. Такая схема применена в агрегатах известной торговой марки «ВИН», выпускаемых Ижевским заводом.

    Схема работы нагревателя

    Долговечность работы теплогенератора зависит только от герметичности корпуса и целостности изоляции витков провода, а это получается достаточно большой период, производители декларируют – до 30 лет. За все эти достоинства, которыми в действительности обладают данные аппараты, надо выложить немалые деньги, индукционный нагреватель воды – самый дорогой из всех видов отопительных электроустановок. По этой причине некоторые умельцы взялись за изготовление самодельного прибора с целью задействовать его в отоплении дома.

    Нюансы

    1. При проведении опытов по нагреву и закалке металлов, внутри индукционной спирали температура может быть значительна и составляет 100 градусов Цельсия. Этот теплонагревательный эффект можно использовать для нагрева воды для бытовых нужд или для отопления дома.
    2. Схема нагревателя рассмотренного выше (рисунок 3), при максимальной нагрузке способна обеспечить излучение магнитной энергии внутри катушки равное 500 Вт. Такой мощности недостаточно для нагрева большого объёма воды, а сооружение индукционной катушки высокой мощности потребует изготовление схемы, в которой необходимо будет использовать очень дорогие радиоэлементы.
    3. Бюджетным решением организации индукционного нагрева жидкости, является использование нескольких устройств описанных выше, расположенных последовательно. При этом, спирали должны находиться на одной линии и не иметь общего металлического проводника.
    4. В качестве теплообменника используется труба из нержавеющей стали диаметром 20 мм. На трубу «нанизываются» несколько индукционных спиралей, таким образом, чтобы теплообменник оказался в середине спирали и не соприкасался с её витками. При одновременном включении 4 таких устройств, мощность нагрева будет составлять порядка 2 Квт, что уже достаточно для проточного нагрева жидкости при небольшой циркуляции воды, до значений позволяющих использовать данную конструкцию в снабжении тёплой водой небольшого дома.
    5. Если соединить такой нагревательный элемент с хорошо изолированным баком, который будет расположен выше нагревателя, то в результате получится бойлерная система, в которой нагрев жидкости будет осуществляться внутри нержавеющей трубы, нагретая вода будет подниматься вверх, а её место будет занимать более холодная жидкость.
    6. Если площадь дома значительна, то количество индукционных спиралей может быть увеличено до 10 штук.
    7. Мощность такого котла можно легко регулировать путём отключения или включения спиралей. Чем больше одновременно включённых секций, тем больше будет мощность работающего таким образом отопительного устройства.
    8. Для питания такого модуля понадобится мощный блок питания. Если есть в наличии инверторный сварочный аппарат постоянного тока, то из него можно изготовить преобразователь напряжения необходимой мощности.
    9. Благодаря тому, что система работает на постоянном электрическом токе, который не превышает 40 В, эксплуатация такого устройства относительно безопасна, главное обеспечить в схеме питания генератора блок предохранителей, которые в случае короткого замыкания обесточат систему, там самым исключив возможность возникновения пожара.
    10. Можно таким образом организовать “бесплатное” отопление дома, при условии установки для питания индукционных устройств аккумуляторных батарей, зарядка которых будет осуществляться за счёт энергии солнца и ветра.
    11. Аккумуляторы следует объединить в секции по 2 шт., подключённые последовательно. В результате, напряжение питания при таком подключении будет не менее 24 В., что обеспечит работу котла на высокой мощности. Кроме этого, последовательное подключение позволит снизить силу тока в цепи и увеличить срок эксплуатации аккумуляторов.

    Принцип работы индукционного нагревателя для металла

    Под индуктором подразумевается катушка, изготовленная из медной проволоки, которая провоцирует магнитное поле. С помощью генератора переменного тока формируется высокочастотный поток из базового потока бытовой электросети с частотой 50 Гц. Роль нагревателя играет металлический элемент, поглощающий тепло. При правильном соединении таких составляющих получается эффективный прибор, который может использоваться для нагрева жидкого вещества и обогрева помещения.

    Принцип работы нагревателя.

    Генератор направляет электрический ток с соответствующими параметрами на катушку (индуктор). Когда сквозь деталь проходит поток заряженных частиц, это вызывает формирование магнитного поля.

    Индукционные нагреватели работают по принципу образования электропотоков в проводниках. Магнитное поле может менять направление электромагнитных волн. В случае взаимодействия с металлическими изделиями, оно моментально нагревает их без контакта с индуктором. Этому способствуют вихревые токи.

    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.

    Компоненты индукционного водонагревателя

    Самое простое устройство генерации тепла на основе вихревых потоков представляет собой электрический индуктор, который состоит из нескольких обмоток:

    • первичной;
    • вторичной.

    В первичной обмотке электроэнергия преобразуется в вихревые токи, а затем направляет магнитное поле на вторичную. Далее созданная электромагнитная энергия передается теплоносителю, нагревая его. Вторичная обмотка представляет собой одновременно нагревательный элемент и корпус индукционного котла. Он состоит из:

    • внешней обмотки;
    • сердечника;
    • электроизоляции;
    • тепловой изоляции.

    Работа индукционного нагревателя

    Для поступления холодной воды в агрегат и выхода горячей в систему отопления монтируются два патрубка. Для циркуляции жидкости встраивается насос. Перегрев воды при работе отопительной системы не происходит, так как жидкость постоянно циркулирует – подается остывшая, а выводится горячая. Устанавливать такие водонагреватели для обогрева можно практически в любых помещениях. За счет конструкционных особенностей системы снижается вес и размеры нагревательного элемента, а теплоотдача – существенно увеличивается. Теплоноситель в итоге получает около 97-98%% энергии без существенных потерь.

    Внимание! Для монтажа индукционного нагревателя какой-либо серьезной перепланировки отопительной системы делать не нужно, этот агрегат в нее просто встраивается.

    Виды индукционных котлов для отопления

    Различаются два типа устройств с вихревыми токами для нагрева теплоносителя. Первый тип – подача на первичную обмотку напряжения сети 220 в 50 герц, второй – подача напряжения через инвертор. Прибор преобразует стандартное напряжение электросети в токи высокой частоты, примерно в 20 килогерц.

    Также различаются используемые материалы – в индукционных котлах SAV замкнутые теплообменники выполнены из стальных труб, а вихревые котлы оснащены теплообменниками из ферромагнитного материала.

    Для чего требуется инвертор? Для того чтобы сделать электрокотел индукционный для отопления более надежным, компактным, экономичным и практичным. Однако применение меди для обмотки и сплавов теплообменника, блока автоматики делает инвертор дорогим прибором и это единственная причина по которой индукционные котлы стоят больше, чем электрический обычный котел с ТЭНом.

    Рекомендуем к прочтению:Двухконтурный электрический котел для водоснабжения и отопления

    Выбирая индукционное отопление, сначала нужно подобрать тип котла:

    1. SAV. Отопительное оборудование без инверторов, работающее от стандартного электроснабжения (50 герц), подаваемоемого на индуктор. Вторичная обмотка представляет собой сеть тонких стальных труб теплообменника и быстро прогревается токами Фуко. Транспортировка носителя принудительная, установлен циркуляционный насос. В ассортименте предлагается оборудование с напряжением в 220 V, 380 V.

    На заметку! Котлы SAV мощностью в 2,5 кВт справляются с обогревом площади до 30 м2.

    1. ВИН. Это индукционные котлы вихревые, для работы которых нужен инвертор, преобразующий частоту электросети. Котлы отличаются облегченной массой, компактными размерами. Теплообменник выполнен из ферромагнитного сырья, магнитопровод и вторичная обмотка представлены как в виде теплообменника, так и корпуса котла. В комплектацию оборудования включены блок автоматического управления, насос приточный и циркуляционный.

    На заметку! Котлы ВИН мощностью 3 кВт справляются с обогревом дома площадью 40 м2.

    Устройство и основные элементы котла

    Если рассматривать конструкцию прибора, то представляется схема индукционной плиты. Котлы также состоят из нескольких основных элементов:

    • Индуктор. Тип трансформатора с двумя обмотками. Первая дополняет сердечник, из-за чего именно в этом элементе образуется электромагнитное поле, выделяющее вихревые токи. Корпус котла является вторичной обмоткой, принимающей токи, а затем передающей тепловую энергию теплоносителю.
    • Нагреватель. Элемент представляет собой сердечник катушки и выглядит как труба значительного диаметра или несколько трубок меньшего сечения, соединенных параллельно.
    • Патрубки. Нужны для соединения агрегата в тепловую сеть, один патрубок является подающим, второй обратным. По первому внутрь котла поступает теплоноситель, по второму выходит и транспортируется в контур отопительной системы.
    • Инвертор. Прибор, преобразующий постоянный ток в высокочастотный.

    Совет! Если хозяин решил сделать индуктивный котел отопления своими руками, необходимо продумать тип материалов для основных элементов. Можно использовать инвертор от аппарата для сварки, патрубки продаются в магазинах.

    Итоги

    Из представленных трех вариантов самодельных индукционных котлов отопления два — это не совсем котлы (или совсем не котлы — как посмотреть). Но при этом отапливать с их помощью помещения можно. Способы с индукционной плиткой проверяется элементарно, особенно это просто для тех, у кого такая плитка имеется. Для повышения теплоотдачи в варианте плитка + радиатор можно устроить обдув вентилятором (если нужно). Но насколько это работает нужно проверять на собственном опыте.

    В условиях современных рыночных отношений цена на продукты и товары растет достаточно быстро и регулярно. Дорожает все, и энергоносители в том числе. Собственники жилых домов и помещений вынуждены изыскивать выгодные способы варианты без потери качества теплоносителя. Одним из таких способов является индукционный котел своими руками. Принцип работы такого оборудования основан на самом простом и понятном принципе электромагнитной индукции. Для того, чтобы понимать, как это работает, можно представить толстую проволоку, через которую проходит ток. Вокруг этой проволоки возникает электромагнитное поле. Если направить преобразованную энергию на металлическую пластину, можно получить теплоотдающую поверхность.

    Главным преимуществом индукционного котла является то, что его легко можно сделать своими руками, даже не имея соответствующего физико-технического образования. Достаточно понять принцип его работы и собрать все необходимые материалы. Какие – в нашей статье.

    Преимущества и недостатки

    К плюсам индукционного нагрева можно отнести следующие факты:

    • Накипь не образуется.
    • Нет гари, копоти, не требуется место для запаса топлива.
    • Не нужен дымоход.
    • Долгий срок эксплуатации без потерь характеристик.
    • Прибор при солидной мощности обладает скромными размерами.
    • Быстрее нагревает теплоноситель, чем другие электрические аналоги.

    При том, что на деталях котла накипь не образуется, его всё же советуют раз в два года перебирать, чтобы осмотреть и провести ТО.

    Минусы:

    • Счета за электроэнергию будут немалыми.
    • Стоимость самого котла больше, чем тэнового (хотя, самодельный обойдётся дешевле).
    • Спорная экологичность.

    Человеку, использующему электричество для отопления, может казаться, что он не наносит вреда атмосфере. Но чтобы выработать электроэнергию, нужно было где-то далеко на электростанции сжечь уголь, построить плотину или расщепить атом.

    Процесс производства индукционного котла

    Для того чтобы изготовить вихревой прибор отопления необходим следующий инструмент:

    • Сварочный инвертор (как для сборки корпуса, так и для последующего подключения котла).
    • Болгарка.

    Для корпуса понадобятся:

    • Металлические трубы таких диаметров, чтобы свободно входили друг в друга (зазор около сантиметра).
    • Патрубки (сгоны) для монтажа на трубы отопления.
    • Проволока.

    Самодельный индукционный котел

    Инструкция:

    1. Варятся два «стакана» один большего диаметра, другой меньшего. Так, чтобы входили друг в друга. Внешний будет корпусом прибора, а на внутренний по слою изоляции наматывается катушка, концы которой выводятся через дно верхнего «стакана».
    2. Соединить детали корпуса можно либо фланцами, либо заварить намертво. Фланцевое соединение позволит в дальнейшем разбирать и собирать прибор, не прибегая к грубым методам.
    3. Когда две детали соединяются, то получается лабиринт, в котором нагревается теплоноситель.
    4. С помощью сгонов, полученный прибор соединяется с системой отопления. Его приваривают, либо прикручивают муфтами. При монтаже важно помнить, что холодная вода будет поступать снизу, а выходить горячая сверху.
    5. Электрику лучше располагать выше котла, чтобы в случае протечки избежать замыкания.

    Так как вихревой котел относится к сложным изделиям, за его изготовление лучше не браться, если вам не до конца ясен принцип работы или вы сомневаетесь, что сможете все сделать качественно и правильно.

    Плюсы и минусы индукционных котлов

    Индукционный котел заводской сборки

    Действительно ли этот тип теплоснабжения насколько эффективен, как его рекламируют производители? Читая отзывы об индукционном отоплении нельзя сделать однозначный вывод. Многие потребители жалуются на большой расход электроэнергии, некоторые самодельные модели котлов явно опасны в эксплуатации.

    До того, как делать индукционный котел отопления своими руками, подбирать для него компоненты и комплектующие – рекомендуется детально ознакомиться с плюсами и минусами этого типа теплоснабжения.

    Преимущества:

    • Быстрое повышение температуры теплоносителя до требуемого уровня. В отличие от работы ТЭНов индукционный нагрев воды для отопления не требует дополнительных изоляционных материалов. Т.е. тепловая энергия от стержня передается непосредственно теплоносителю;
    • Долгий срок службы. Это обусловлено отсутствием движущихся частей и высокой надежностью материалов изготовления;
    • Небольшие размеры конструкции;
    • Не происходит формирование накипи на внутренних стенках. Это связано с небольшой вибрацией стержня во время его работы. Однако если читать отзывы об индукционных котлах отопления, то никто не жалуется на высокий уровень шума.

    Но наряду с этим нужно учитывать и отрицательные моменты эксплуатации отопительных котлов этого типа:

    • Высокая стоимость заводских моделей. По-настоящему качественные электрические индукционные котлы отопления делаются с применением современных материалов, стоимость которых в большей степени и обуславливают высокую цену. Поэтому самодельные модели значительно уступают по качеству и техническим параметрам заводским;
    • Для установки котлов мощностью более 7 кВт потребует обустроить электросеть 380 В. В противном случае нагрузка не позволит работать оборудованию в нормальном режиме;
    • В случае отсутствия воды во время работы индукционной печи отопления произойдет перегрев и выход ее из строя. Поэтому в конструкцию должны входить датчики давления, которые соединяются с автоматическим выключателем. При падении давления будет выполнено автоматическое отключение устройства.

    Определившись, что все-таки необходимо делать индукционное отопление самостоятельно – можно приступать к выбору оптимальной схемы котла и расчету его параметров.

    Индукционный принцип нагрева уже не один десяток лет применяется в сталелитейной промышленности для нагрева металла. Именно из этой отрасли и пришли индукционные отопительные котлы.

    Инструкция по созданию простого индукционного котла

    1. Внутрь трубы нужно поместить металлический элемент: шнек металлический или проволоку диаметром 7 мм, нарезанную на части в 5 см. Индуктор будет греть шнек, вода станет проходить по «канавкам» шнека, нагреваться и выходить горячей. Здесь зависит КПД от шага шнека – если меньше шаг, то вода проходит больше витков и, соответственно, быстрее нагревается. При этом если индукционная плита работает только с магнитным материалом, вместо шнека можно вставить в трубу нержавеющую мочалку (предварительно проверить магнитом ее свойства) или фехраль и добиться того же используются нержавеющие материалы? Чтобы не вызвать коррозию в последствии, а спокойно использовать агрегат по умолчанию.
    2. Дальше понадобится металлическая мелкоячеистная сеточка – нужно проверить, чтобы те «запчасти», которые были помещены внутрь трубы, не могли пройти через сеточку. Именно она удерживает их внутри. И закройте дно основной трубы одной сеточкой, а свободной отверстие трубки – другой сеточкой.
    3. Далее приступите к созданию индукционной катушки: накрутите на подготовленную пластиковую трубу медную эмалированную проволоку: нужно сделать около 95 витков и предусмотреть одинаковое расстояние между ними. Для обеспечения электроизоляции обмотки нужно обмазать ее специальным клеем – «Эпоксидный».
    4. Снизу необходимо закрепить вводной переходник, который обеспечит подачу воды, а сверху – выводной. При этом входы и выходы целесообразно «обогатить» шаровым вентилем на случай, если вы соберетесь произвести демонтаж котла (при их наличии воду спускать нет необходимости) и аварийный клапан для сброса давления.
    5. В итоге получилось устройство, которое уже можно использовать, остались последние штрихи – его нужно подключить к системе отопления. Вырежете из трубопровода часть трубы, которая соответствует размерам полученного агрегата и вставьте самодельный котел. Здесь же можно использовать шкаф (корпус), закрепив устройство на кронштейны (или текстолит).
    6. Далее его нужно соединить с инвертором и уже можно запускать воду, то есть заполнять систему теплоносителем и испытывать действие самодельного индукционного котла «на себе». Но и здесь есть одна особенность: не включайте котел при отсутствии теплоносителя в отопительной системе, иначе он может расплавиться и все труды станут бессмысленными.
    7. После наполнения водой можно производить запуск индукционного котла отопления и настройку режима его работы.
    К преимуществам такого котла можно отнести не только то, что он практически не нуждается в обслуживании в отдельном помещении, но и в том, что способен бесперебойно прослужить вам верой и правдой от 20 лет.

    Достоинства

    Собранный своими руками котлоагрегат, будет обладать целым рядом достоинств, среди которых можно выделить следующие важные моменты:

    • быстрый нагрев теплоносителя в котле за 3–5 минут;
    • минимальная температура нагрева теплоносителя составляет 35 0С;
    • магнитное поле, помимо создания тепловой энергии образует вибрации, которые отлично препятствуют появлению накипи;
    • коэффициент полезного действия приближается к 100%, иначе говоря, вся электроэнергия перерабатывается в тепло практически без потерь;
    • при функционировании агрегата не выделяются продукты сгорания, вследствие чего, нет необходимости возведения дымохода, а также частого технического обслуживания;
    • срок бесперебойного функционирования индукционного котла может достигать до 30 лет благодаря тому, что в конструкции агрегата не предусмотрено механическое движение деталей, и как следствие, отсутствует износ и повреждение комплектующих элементов.

    Таким образом, мы раскрыли все характеристики индукционного котлоагрегата, а также указали на все нюансы изготовления котла своими руками. Мы искренне надеемся, что все наши советы и рекомендации, изложенные в этой статье, станут для вас настольным руководством при сборке индукционного агрегата своими руками.

    Смотрите видео, в котором опытный пользователь демонстрирует устройство и работу индукционного котла отопления, сделанного своими руками:

    Обзор производителей индукционных котлов

    Индукционный котел заводского производства

    Но что делать, если требуются индукционные электрокотлы для отопления заводского производства? Увы, но в настоящее время на рынке не так много производителей, продукция которых отвечает мировым стандартам.

    При комплектации индукционного отопления, которое делается своими руками, рекомендуется проанализировать текущие предложения на рынке. При этом необходимо не только ознакомиться с отзывами об индукционных отопительных котлах, но и проверить их соответствие текущим нормам. Сделать последнее будет непросто, так как в настоящее время нет ГОСТов и СНиПОв, регламентирующих производственный процесс их изготовления. Максимум, с чем можно свериться – с внутренними техническими условиями производителя.

    Но как в таком случае укомплектовать индукционное отопление частного дома надежным оборудованием? Для решения этого вопроса предлагаем обзор производителей котлов для индукционных отопительных систем.

    Гейзер

    Одна из самых больших и надежных компаний по производству оборудования для электрического теплоснабжения. В настоящее время потребитель может выбрать индукционный котел отопления мощностью от 4,5 до 250 кВт. Примечательно, что конструкция имеет класс электробезопасности «2», что не требует организации дополнительного контура заземления.

    В моделях серии «Е» есть накопительная емкость, что позволяет делать индукционный нагрев теплоносителя для отопления более экономичным.

    Эдисон

    Компания специализируется на выпуске больших отопительных систем, предназначенных для теплоснабжения общественных и производственных здании. В поставляемый комплекс оборудования входят все необходимые компоненты. В ассортименте есть модели, рассчитанные для отопления от индукционной плиты небольшой мощности. Но их количество крайне мало.

    Миратрон

    Особенностью электрических отопительных котлов индукционного типа от этой компании является модульная компоновка. Это дает возможность в любое время увеличить мощность системы теплоснабжения без полной замены оборудования. В ассортименте есть котлы от 4,5 до 30 кВт.

    Перед приобретением электрокотла для индукционного отопления рекомендуется ознакомиться с его техническим паспортом. В нем должны быть указаны условия эксплуатации оборудования.

    Сердечник

    У него должны быть следующие свойства:

    • проводящие — вихревые токи не будут наводиться в диэлектрике;
    • сопротивляемость ржавчине – коррозия в закрытом контуре до добра не довет;
    • ферромагнитными – диамагнетик исключает связь с электро-магнитным полем.

    Варианты решения:

    • он должен располагать рубленой проволокой, которая не подвергается ржавению – её неудобство содержит ограничение импровизированного котла с обеих сторон металлической сеткой;
    • плотно входящий в трубу винтовой шнек отличное решение – при движении по канавам в нем, самый большой тепло-объем будет взиматься водой;
    • скатанные из нихромовой проволоки «ежики», плотно помещенные в трубу;
    • соответствующим методом в трубу можно вставить кухонные мочалки из нержавеющего металла.

    Ниже расположен чертеж котла отопления своими руками.

    Делаем индукционный котел отопления своими руками

    Индукционный котел для отопительной системы своими руками изготовить достаточно просто, для этого потребуется только специальная схема. Такое устройство очень эффективно, однако, нужны определенные навыки для процесса работы со сварочным переносным аппаратом, кроме того нужно подготовить трехфазный инвертор, который должен крепится стационарно, материалы и инструменты.

    Первичная обмотка преобразует электричество в вихревые токи, направляя электромагнитное поле сразу же на вторичную обмотку.

    Она и передает энергию теплоносителю. Корпус современного индукционного котла включает в себя:

    • Внешний контур;
    • Сердечник с двойной стенкой;
    • Слой тепло- или электроизоляции.

    Котлы имеют незначительный вес, но при этом значительно повышается КПД. Такие котлы отопления намного более экономичные, нежели привычные системы отопления. Носитель тепла проходит систему двойного нагрева, в результате чего процесс обогрева сокращается почти что вдвое. Достигается этот эффект благодаря достаточно невысокому уровню инерции. В процессе нагревания теплоносителя возникает магнитная индукции, в результате чего в трубопроводе не образуется накипь.

    Медная обмотка устанавливается строго на корпус котла, в результате чего достигается высокая производительность, небольшие габариты и маленький вес устройства. Чтобы можно было подводить и отводить теплоноситель, то в индуктор монтируются специальные патрубки.

    При монтаже индукционных котлов отопительной системы дома нужно учитывать такие требования к монтажу:

    • Устройство можно монтировать исключительно в закрытые отопительные системы;
    • Прибор может монтироваться в системы, использующие пластиковые трубы;
    • Между стеной и системой отопления должно быть достаточно свободного места.

    Такое устройство очень производительное, поэтому, способно обеспечить гарантированно не только очень качественное отопление любого типа помещения, но и прослужит на протяжении длительного времени.

    Общие советы

    Ориентируясь на схемы, можно достаточно быстро собрать индукторы различной мощности для нагрева воды, металлов, обогрева дома, гаража и автосервиса. Необходимо помнить и о правилах безопасности для эффективной службы нагревателей такого типа, ведь утечка теплоносителя из самодельного устройства может закончиться пожаром.

    Есть определенные условия организации работы:

    • расстояние между индукционным котлом, стенами, электроприборами должно быть не меньше 40 см, а от пола и потолка лучше отступить 1 м;
    • с помощью манометра и устройства по сбросу воздуха обеспечивается система безопасности за выходным патрубком;
    • пользоваться устройствами желательно в закрытых контурах с принудительной циркуляцией теплоносителя;
    • возможно применение в пластиковых трубопроводах.

    Самостоятельная сборка индукционных генераторов обойдется недорого, но и не бесплатно, ведь нужны комплектующие достаточно хорошего качества. Если у человека нет специальных знаний и опыта в радиотехнике и сварке, то не стоит самостоятельно собирать обогреватель для большой площади, ведь мощность нагрева не превысит 2,5 кВт.

    Однако самостоятельная сборка индуктора может рассматриваться как самообразование и повышение квалификации хозяина дома на практике. Можно начать с небольших приборов по простым схемам, а поскольку принцип действия в более сложных устройствах тот же, только добавляются дополнительные элементы и преобразователи частоты, то и освоить его поэтапно будет легко и вполне бюджетно. Вконтакте

    Вихревой индукционный котел в чем отличие

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

    Основное отличие вихревого индукционного котла заключается в том, что его корпус выступает в роли вторичной обмотки. Поэтому его всегда изготавливают из металла

    все про принцип работы + 2 варианта устройства своими руками

    В процессе планирования устройства отопительной системы на даче или в загородном доме многие пытаются решить проблему чрезмерных расходов на энергоносители путем установки индукционного котла отопления. Кроме экономии электроэнергии его устройство таково, что позволяет обходиться без вредных выбросов в окружающую среду и не представляет никакой опасности в процессе использования. Немаловажным аргументом в его пользу является и возможность его самостоятельного конструирования. В данной статье мы рассмотрим, что такое индукционный котел отопления: все про принцип работы + 2 варианта устройства своими руками. Кроме того, нам станут очевидны его преимущества перед обычными электрическими котлами и газовыми агрегатами.

    Индукционный котел отопления

    Устройство индукционных котлов

    В основу внутреннего устройства такого котла включен индуктор (трансформатор). Обычные бытовые индукционные котлы немного отличается от аналогичных промышленных с цилиндрической системой обмотки. В компактных котлах бытового назначения применяется медная обмотка тороидального типа.

    Схема нагрева жидкости в индукционном котле отопления

    Внешний корпус агрегата выполнен из окрашенного металла, затем идет толстый слой тепло- и электроизоляции, внутри которой находится сердечник с двойной стенкой. Он изготовлен из особой ферромагнитной стали и имеет толщину стенок не менее 10 мм. Тороидальная обмотка, которая намотана на сердечнике – это первичная обмоткой. Именно в ней происходит преобразование энергии электрического поля в магнитное, которое создает вихревые токи. Уже их энергия переносится на вторичную обмотку. В роли вторичной обмотки выступает корпус контура, который под действием этой энергии выделяет большое количество тепла, передающегося теплоносителю. Тороидальная обмотка позволяет создавать агрегаты с небольшим весом и габаритами.

    Принцип действия индукционных котлов

    В стандартную комплектацию обычно входит сам котел, совершенно необходимый полупроводниковый преобразователь, называемый инвертором, автоматические выключатели, терморегулятор электронный. Сам температурный датчик находится внутри корпуса котла.

    Работа индукционных котлов базируется на принципе электромагнитной индукции. Его суть в том, что электроэнергия, потребляемая из сети, создает электромагнитное поле. Теплоноситель подается внутрь котла котел через водный патрубок, который приварен внизу. Переменный ток частотой 20 кГц поступает на котел через инвертор. При включении этого прибора ток протекает через тороидальную обмотку котла. При этом стальной сердечник всего за 7 минут нагревается до температуры 750 градусов.

    Принцип действия индукционного котла

    Произведенное тепло передается теплоносителю, циркулирующему внутри контура. Быстрый нагрев жидкости создает конвекционные потоки. Это означает, что разогретый теплоноситель сильно расширяется и устремляется вверх по конструкции котла и далее в саму систему отопления. Часто этого бывает достаточно, чтобы происходила полноценная работа бытового котла, имеющего среднюю протяженностью отопительного контура. Такой метод позволяет достаточно быстро обогревать всю систему, но для лучшей циркуляции нужно дополнительно устанавливать обычный циркуляционный насос.

    Благодаря применению принципа магнитной индукции, разогрев теплоносителя в таких котлах происходит гораздо быстрее, чем в агрегатах с тэнами, а потери тепла минимальны. На сердечнике почти не возникает накипь, какой бы жесткой и известковой не была вода.

    Это происходит потому, что вихревые потоки вынуждают сердечник вибрировать, не позволяя образоваться накипи. Одновременно, вскипающие у его тела пузырьки, очищают поверхность сердечника. По причине герметичности всей системы, теплоноситель забирает максимальное (98%) количество выделяемой тепловой энергии. Таким образом, эти параметры очень сильно увеличивают КПД котла, что положительным образом сказывается на его экономичности и сроках эксплуатации.

    Плюсы и минусы индукционных котлов

    Индукционные котлы обладают рядом безусловных преимуществ перед обычными котлами на ТЭНах:

    • Стабильные показатели КПД до 99% практически весь срок эксплуатации.
    • Отсутствие нагревающихся элементов, что значительно продлевает срок применения устройства.
    • Отсутствие двигающихся элементов, что полностью исключает механический износ и необходимость замены комплектующих.
    • Отсутствие разъемных внутренних соединений не дает возможность возникновения течи.
    • Полная доступность работы даже при постоянном токе либо низком напряжении в сети.
    • Очень быстрый нагрев до нужной температуры теплоносителя (5 – 7 мин).
    • Достаточно высокая степень электро- и пожаробезопасности, соответствующая классу II за счет использования сердечника, не связанного напрямую с индуктором.
    • Отсутствие необходимости установки дымохода и предоставления под котел отдельно расположенного помещения. Для установки данной системы нет потребности в привлечении высококвалифицированных специалистов.
    • Нормативный срок эксплуатации прибора до 25 лет и даже более. Он напрямую зависит от герметичности запаянного внешнего шва и от большой толщины металлических труб для сердечника. Ему не нужны никакие профилактические работы в течение всего срока эксплуатации.
    • Котел может использовать все доступные жидкие теплоносители: масло, вода, антифриз, этиленгликоль без какой-либо предварительной подготовки.
    • Менять отработку теплоносителя можно всего один раз в 10 лет.
    • Хорошая защита от перегрева и различных аварий, бесшумность в ходе работы.
    • На котлах установлены электронные автоматизированные системы управления.
    • Внутри контура отсутствует накипь.
    • Возможность подключения котла к любым отопительным системам закрытого типа.
    • Минимально возможный прогрев теплоносителя – 35°С.

    Но у индукционных котлов есть недостатки, как перед другими отопительными приборами, так и по индивидуальным специфическим параметрам.

    • Такие котлы можно подключить только к закрытому контуру отопления, очень часто с принудительной циркуляцией теплоносителя
    • Достаточно большой вес котла при довольно небольших размерах. Вес котла мощностью 2,5 кВт составляет не менее 23 кг при полной высоте 45 см и диаметре 12 см.
    • Большая, чем у других котлов цена, которая обусловлена наличием дорогостоящей детали – инвертора.
    • Генерируемые на расстояние в несколько метров от котла радиопомехи в длинноволновом, средневолновом и даже УКВ-диапазоне. Они не оказывают воздействия на человеческий организм, но их хорошо чувствуют домашние животные и электронная аппаратура.

    Установка индукционного котла и системы управления к нему

    Установка таких котлов возможна только в закрытую систему отопления. Это требует наличия расширительного бачка-экспанзомата и насоса для принудительной циркуляции теплоносителя.

    Согласно инструкции, индукционный котел выставляется строго вертикально. После этого, к нижнему патрубку ввода подключается обратная труба контура отопления. Выходной патрубок расположен в верхней части устройства (сбоку или сверху). На него закольцовывается подающий трубопровод.

    Вес монтируемого котла достаточно серьезный, поэтому креплениям нужно уделить самое особое внимание. Они должны быть очень надежными с учетом того, что при работе котла его вес значительно увеличится за счет поступающего внутрь теплоносителя. Боковое расстояние от котла до окружающих предметов и стен – 300 мм. Расстояние до пола и потолка – 800 мм и не меньше. Важным и обязательным условием при монтаже таких котлов является их заземление. С ним возможно использовать, как металлические, так и металлопластиковые трубы.

    Рядом с выводным патрубком встраивается группа приборов безопасности: подрывной клапан, манометр, воздухоотводчик. Расширительный бачок устанавливается на удобном участке обратной трубы системы. Запорная арматура главным образом монтируется уже после группы безопасности.

    Монтаж всей системы управления, а также самого котла нужно производить в соответствии с существующими правилами и нормами ПУЭ, схемами и условиями, содержащимися в имеющемся в комплекте техническом паспорте.

    Схема подключения индукционного котла к системе отопления

    Примеры самодельных конструкций

    Если вы не собираетесь использовать индукционный котел для осуществления главного отопления в частном доме, а хотите оборудовать им дачу или гараж, то вы можете попытаться сконструировать его самостоятельно. Существует два варианта, как это сделать.

    Первый вариант

    Для его реализации понадобятся куски пластиковых труб и сварочный инвертор. Имея элементарные знания в области физики и умея пользоваться кусачками, можно самостоятельно смастерить элементарную индукционную модель. Для этого нужно приобрести уже созданный высокочастотный сварочный инвертор с плавной регулировкой мощности тока до 15 ампер или даже выше. Для обогрева большой площади лучше выбрать гораздо более мощный аппарат. Еще понадобится катанка из нержавеющей стали либо обычные отрезки стальной проволоки. Это нужно для выполнения роли нагреваемого элемента. Их длина – около 50 мм, при диаметре 7 мм.

    Важной составляющей является медная проволока, которую можно без проблем приобрести в любом тематическом магазине. Не следует использовать обмотку со старых катушек. Корпус, являющийся основой индукционной катушки – это одновременно часть трубопровода, поэтому его можно изготовить из пластиковой трубы с толстыми стенками. Ее внутренний диаметр должен быть 50 мм. К этому корпусу крепят два выходных патрубка для поступления холодного и отдачи горячего теплоносителя. Все внутреннее пространство корпуса нужно полностью заполнить отрезками проволоки и закрыть металлической сеткой, чтобы они не высыпались.

    Так может выглядеть самодельное индукционное устройство

    Индукционную катушку делают следующим образом: вокруг уже ранее приготовленной пластиковой трубы постепенно наматывают покрытый эмалью медный провод. Понадобится примерно 90 витков. Получившееся самодельное устройство требуется подключить к трубопроводной сети. Из трубопровода вырезают небольшой участок трубы, а вместо него устанавливают самодельный индукционный котел. Его подключают через инвертор и просто запускают воду.

    Второй вариант

    Это вариант предусматривает использование трехфазного трансформатора с возможностью и фиксации. Кроме того, понадобится еще и сварочный аппарат. Для изготовления устройства нужно сварить две трубы таким образом, чтобы они были похожи на бублик в разрезе. Эта конструкция выполняет, как проводниковую, так и нагревательную функции. Потом наматывают обмотку, непосредственно на корпус котла в целях его более эффективной работы, несмотря на небольшой вес и размеры. Здесь используется стандартная схема нагрева теплоносителя: он получает большое количество тепловой энергии при контакте с обмоткой.

    Самодельный индукционный котел из трансформатора

    Схема изготовления такой конструкции несколько сложнее, чем в первом варианте. Котел оборудуется двумя патрубками, как для входа холодного теплоносителя, так и для выхода нагретого. Если придумать и самостоятельно соорудить защитный кожух, то можно минимизировать тепловые потери.

    Особенности самостоятельной установки и эксплуатации самодельных котлов

    Как и в случае котлов, произведенных на заводе, для монтажа самодельной индукционной установки может подойти только отопительная система закрытого типа. В ее состав должен входить центробежный насос, который создает постоянную циркуляцию теплоносителя внутри отопительной системы. Распространенные сегодня пластиковые трубопроводы как нельзя лучше подходят для установки самодельного индукционного котла. Все нормативы, относящиеся к установке магазинных котлов, должны соблюдаться в полной мере и в данном случае. Если установить на систему органы управления и приборы безопасности, то ваша самодельная установка будет мало чем уступать своим заводским собратьям.

    Хотя изготовить такой прибор достаточно сложно, и лучше не браться за это дело, не имея «прямых рук», эксплуатировать ее одно удовольствие. Ведь вместе с удобством эксплуатации мы получаем еще и серьезную экономию электроэнергии.

    Индукционный котел отопления своими руками: как сделать?

    Растущие цены на энергоносители толкают потребителей искать новые способы обогрева своих домов. Один из таких вариантов – это индукционная энергия, с помощью которой производится тепло. На сегодняшний день — это самый дешевый вариант. К тому же индукционный котел отопления своими руками сделать не проблема. То есть, выгода двойная.

    Конечно, необходимость знания принципов работы индукционных котлов, их устройство и комплектация. Все это будет лежать в основе изготовления теплового агрегата. Но схема установки настолько проста, что при ее создании у потребителя не возникает сложностей. Итак, в этой статье будем говорить об индукционном котле отопления.

    Устройство и принцип работы

    В основе принципа действия индукционного прибора – переработка электрической энергии в тепловую. По сути, это агрегат из категории «электрические отопительные котлы». Но у него совершенно другой механизм преобразования энергии. И если в обычных электрических котлах используются ТЭНы или электроды, то в индукционном установлен трансформатор (индуктор) отсюда и само название аппарата.

    Именно поэтому нагрев теплоносителя происходит гораздо быстрее. Индуктор состоит из двух обмоток: первичной и вторичной:

    • Первичная обмотка располагается внутри трансформатора. По ней протекает электрический ток, который создает вихревые электрические потоки. Они, в свою очередь, образуют электромагнитное поле, которое передает тепло обмотке вторичной.
    • Вторичная обмотка – это сам корпус индуктора. Под действием электромагнитного поля она нагревается и передает тепловую энергию теплоносителю.

    Совет! Чтобы увеличить коэффициент полезного действия всей установки, рекомендуется корпус прибора утеплить. Вот почему так важно? чтобы он состоял из так называемой рубашки (двух слоев). Внутри нее и укладывается теплоизоляция. Кстати, именно с ее помощью 98% тепловой энергии уходит на обогрев теплоносителя.

    Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что индукционный отопительный агрегат – достаточно эффективный агрегат, который обладает рядом достоинств:

    1. Небольшими габаритными размерами, а соответственно и весом.
    2. Сокращается время обогрева теплоносителя почти в два раза, если сравнивать с любыми электрическими котлами, в которых установлены ТЭНы.
    3. Магнитная индукция предотвращает появление накипи и внутри самого котла и в трубопроводах, по которым течет теплоноситель. Если вдуматься, то этот аппарат можно считать вечным. Ему не нужно обслуживание.

    Самодельный индукционный котел

    Как уже было сказано выше, индукционный котел своими руками собрать будет несложно. Здесь не требуется специальное образование или глубокие познания в теплотехнике. Но умение пользоваться сварочным аппаратом вам обязательно пригодиться. Ведь котел придется устанавливать в действующую отопительную систему, приваривая его к подающему и обратному контуру.

    Необходимое количество материалов и схема сборки

    Что потребуется, чтобы собрать индукционный котел?

    • В качестве корпуса для котла может быть использована пластиковая труба диаметром 100 мм. Толщина трубы 5 мм.
    • Из алюминиевой катанки диаметром 7 мм нарезаются кусочки длиною по 5 см. Ими будет заполняться корпус отопительного агрегата.
    • Чтобы алюминиевые куски проволоки не высыпались из трубы, необходима металлическая сетка, которая крепится к нижнему торцу будущего котла.
    • Для того чтобы котел принял законченный вид, необходимы два специальных переходника. Они устанавливаются с торцов и закрепляются там. Трубные переходники предназначены для одной цели – провести соединение с подающим и обратным трубопроводом.

    Совет! Алюминиевые кусочки катанки необходимо засыпать так, чтобы они полностью заполнили все пространство трубной конструкции. То есть, последовательность сборки такова: устанавливается нижний переходник, изнутри укладывается сетка, производится заполнение алюминиевой проволокой, устанавливается верхний переходник.

    Теперь необходима медная эмалированная проволока, которую накручивают на внешнюю плоскость пластиковой трубы. Количество витков приблизительно 90. Будьте внимательны при проведении этой операции.

    Главное – соблюсти точные размеры пространства между витками, надо добиться того, чтобы участки проволоки не соприкасались. Все надо делать очень аккуратно. По сути, накрученная медная проволока и есть индукционная катушка, то есть, это первичная обмотка:

    • Безопасность любого агрегата – это основа его эксплуатации и обслуживания. Поэтому рекомендуется провести изоляцию самодельного индукционного котла с внешней стороны, где закреплена катушка. Для выбора изоляционного материала обратите внимание на его электро- и гидроизоляционные характеристики. Это наиважнейшие показатели при выборе.
    • Устанавливать сам индукционный прибор можно на любом участке отопительного трубопровода. Он имеет компактные размеры, так что много места занимать не будет.
    • Крепление отопительного агрегата в систему отопления производится с помощью переходников и сварочного аппарата. То есть, вырезается участок трубы, вместо которой и устанавливается котел. Обратите внимание, что диаметр переходника должен совпадать с диаметров трубы отопления.
    • А вот подключение индукционного котла к сети переменного тока можно лишь через высокочастотный трансформатор. Включать же прибор можно лишь при заполненной отопительной системе. В противном случае пластиковая труба под действием высокой тепловой энергии просто расплавиться.

    Сооруженный индукционный котел отопления своими руками – это отопительный прибор, который ничего не стоит. Правда, отметим, что у этого варианта есть несколько недостатков:

    • Не очень презентабельный внешний вид.
    • Невысокая эффективность.

    Наша же задача показать, как можно сделать этот агрегат своими руками, какие средства на него необходимы, сколько времени все это занимает. Конечно, существуют модели более дорогие и эффективные.

    К примеру, конструкция из двух металлических труб разного диаметра, вставленных друг в друга. Но в этой статье нам важно было показать устройство индукционного котла и принцип его работы. Поэтому в качестве примера была выбрана простейшая модель.

    Что мы хотели сказать этой статьей? Существует большая разновидность отопительных агрегатов, которые работают на разных видах топлива. И если перед вами стоит задача экономии энергоресурсов, то индукционный котел один из таких вариантов. Тем более есть возможность изготовить его своими руками.

    Самодельный индукционный нагреватель Схема схемы своими руками

    Схема индукционного нагревателя

    Как работают эти индукционные нагреватели? Мы рассмотрим схему и шаг за шагом объясним, как создается колебательный сигнал, как индуцируется ток и как нагревается металл. Наконец, мы используем эту схему и монтируем самодельную версию и смотрим, работает ли она для нагрева некоторых металлов. Итак, давайте посмотрим…

    ЧАСТЬ 1 — Коммерческий модуль

    Во-первых, чтобы изучить и сравнить сигналы, я купил один из этих коммерческих модулей индукционного нагревателя.Этот рекламируется как mdoule мощностью 1000 Вт. Мы видим какие-то огромные конденсаторы, какие-то катушки и еще несколько компонентов и на выходе огромная катушка из толстого медного провода. Эта выходная катушка создаст мощное колебательное магнитное поле, которое будет нагревать металлы, и мы увидим, как. Я сделал еще одну катушку из медной проволоки и поместил ее рядом с катушкой индукционного нагревателя, и, как вы можете видеть на осциллографе, у нас есть колебательный сигнал около 100 МГц.

    Для того, чтобы понять, как этот модуль будет нагревать металлы, нам нужно понять 3 вещи.Во-первых, как магнитные поля могут индуцировать токи внутри металлов и противоположный процесс, как токоведущие провода создают магнитные поля. Затем нам нужно увидеть, как резонанс этих катушек и конденсаторов будет создавать высокочастотные сигналы и, наконец, как ток будет нагревать металлы. Как вы могли видеть ниже, как только модуль включен, эти высокочастотные и мощные колебания нагревают металл до ярко-красного свечения всего за несколько секунд.

    ЧАСТЬ 2 — Закон Фарадея

    Закон индукции Фарадея — это основной закон электромагнетизма, предсказывающий, как магнитное поле будет взаимодействовать с электрической цепью, создавая явление электродвижущей силы, называемое электромагнитной индукцией.Это основной принцип работы трансформаторов, катушек индуктивности и многих типов электродвигателей, генераторов и соленоидов. Таким образом, движущийся магнит будет создавать изменения магнитного потока внутри катушки, и тем самым мы можем индуцировать ток внутри этой катушки. Но что еще может создавать магнитные поля?


    Что ж, еще одним компонентом, помимо амгнета, который также создает магнитные поля, является катушка. Да, катушка может выполнять обратный процесс индукции тока. Если мы подадим ток через катушку, будет создано магнитное поле, поэтому нам не нужны магниты.Катушка может создавать магнитное поле и индуцировать ток во второй катушке, как трансформаторы. Итак, теперь мы знаем, как индуцировать ток, и этот ток будет нагревать наш металл. Ниже вы могли видеть, как я передаю сигнал с одной катушки на другую.

    ЧАСТЬ 3 — Резонансная частота

    В этом примере мы будем использовать катушку и конденсатор параллельно. Это называется резервуаром LC, и если мы ударим по этому резервуару электронным способом, он будет резонировать на своей резонансной частоте.Итак, если я подам небольшой импульс напряжения и отключу соединение, это создаст быстрый колебательный сигнал. Я подключаю этот конденсатор и катушку параллельно и очень быстро подключаю один кабель с 12 В к этому резервуару LC. Посмотрите ниже, что происходит. После того, как я прикасаюсь к баку LC, я получаю на осциллографе первый колебательный сигнал, который медленно затухает. Итак, вот как мы получаем наши высокочастотные и мощные колебания, которые впоследствии индуцируют ток внутри металла. Но наша схема работает немного по-другому.Для этого давайте взглянем на схему базового и простого модуля индукционного нагревателя.


    ЧАСТЬ 4 — Схема

    В этом примере мы будем использовать катушку и конденсатор параллельно. Это называется резервуаром LC, и если мы ударим по этому резервуару электронным способом, он будет резонировать на своей резонансной частоте. Итак, если я подам небольшой импульс напряжения и отключу соединение, это создаст быстрый колебательный сигнал. Я подключаю этот конденсатор и катушку параллельно и очень быстро подключаю один кабель с 12 В к этому резервуару LC.Посмотрите ниже, что происходит. После того, как я прикасаюсь к баку LC, я получаю на осциллографе первый колебательный сигнал, который медленно затухает. Итак, вот как мы получаем наши высокочастотные и мощные колебания, которые впоследствии индуцируют ток внутри металла. Но наша схема работает немного по-другому. Для этого давайте взглянем на схему базового и простого модуля индукционного нагревателя.


    Итак, как вы можете видеть на схеме выше, у нас есть 3 катушки на выходе. Пока не обращайте внимания на катушку L3, потому что она будет выходной катушкой, создающей магнитное поле.У нас есть 2 катушки, L1 и L2 и один конденсатор, C1. У нас будет резонанс, как и прежде, но на этот раз он будет другим и никогда не прекратится. Как видите, у нас также есть два диода, D1 и D2, которые подключены к затворам двух транзисторов, T1 и T2. Когда сигнал сначала колеблется на C1, будет положительное напряжение на одной стороне C1 и отрицательное напряжение на другой стороне C1. Таким образом, один диод пропускает ток, а другой нет. Таким образом, один транзистор будет включен, а другой выключен.Но через несколько мгновений из-за этого процесса полярность на C1 изменится, что активирует второй транзистор и выключит другой. И этот процесс будет повторяться снова и снова, и это изменит ток, протекающий внутри катушки L3, потому что, как вы можете видеть, один конец этой катушки подключен к 15 В, а другой конец будет подключен к отрицательному или положительному, и тем самым создавая колебательный ток. Это создаст колеблющееся магнитное поле.


    Помогите мне, поделившись этим постом

    Схема установки индукционного нагревателя.Как сделать индукционный нагреватель своими руками по схеме. Создание сложных устройств

    Индукционные отопительные котлы – это устройства, отличающиеся очень высоким КПД. Они позволяют значительно снизить затраты на электроэнергию по сравнению с традиционными устройствами, оснащенными Tanni.

    Модели промышленного производства Неш-чит. Однако сделать индукционный нагреватель своими руками может домашний мастер, владеющий нехитрым набором инструментов. Предлагаем ему в помощь подробное описание Принцип работы и сборки эффективного обогревателя.

    Индукционный нагрев невозможен без использования трех основных элементов:

    • индуктор;
    • генератор;
    • нагревательный элемент.

    Индуктор представляет собой катушку, обычно изготовленную из медной проволоки, с ее помощью создают магнитное поле. Генератор переменного тока используется для получения высокочастотного потока из стандартного потока бытовой электросети с частотой 50 Гц.

    В качестве нагревательного элемента металлический предмет может поглощать тепловую энергию под действием магнитного поля.Если правильно соединить эти элементы, можно получить высокопроизводительное устройство, которое отлично подойдет для нагрева жидкого теплоносителя и .

    С помощью генератора электрический ток с необходимыми характеристиками подается на индуктор, т.е. на медную катушку. При прохождении через него поток заряженных частиц образует магнитное поле.

    Принцип работы индукционных нагревателей основан на возникновении электротоков внутри проводников, возникающих под действием магнитных полей

    Особенностью поля является то, что оно обладает способностью на высоких частотах изменять направление электромагнитных волн.Если поместить в это поле любой металлический предмет, то он начнет нагреваться без непосредственного контакта с индуктором под действием создаваемых вихревых токов.

    Высокочастотный электрический ток, поступающий от инвертора на индукционную катушку, создает магнитное поле с постоянно меняющимся вектором магнитной волны. Металл, помещенный в это поле, быстро нагревается

    Отсутствие контакта позволяет сделать потери энергии при переходе от одних видов к другим незначительными, чем и объясняется повышенный КПД индукционных котлов.

    Для подогрева воды для отопительного контура достаточно обеспечить ее контакт с металлическим нагревателем. Часто в качестве нагревательного элемента используется металлическая труба, через которую просто пропускается поток воды. Одна только вода охлаждает нагреватель, что значительно увеличивает срок его службы.

    Электромагнитное индукционное устройство Получают путем намотки провода на сердечник из ферромагнетика. Полученная индукционная катушка нагревается и передает тепло нагреваемому телу или протекающему рядом теплоносителю через теплообменник

    Достоинства и недостатки устройства

    «Плюсов» у вихревого индукционного нагревателя большой набор.Простая для самостоятельного изготовления схема, повышенная надежность, высокий КПД, относительно небольшие затраты электроэнергии, длительный срок службы, малая вероятность поломок и т.д.

    Производительность устройства может быть значительной, агрегаты данного типа успешно эксплуатируются в металлургической промышленности. По скорости нагрева теплоносителя устройства этого типа уверенно конкурируют с традиционными электрическими кипятильниками. Температура воды в системе быстро достигает необходимого уровня.

    Во время работы индукционного котла нагреватель слегка вибрирует. Эта вибрация стряхивает со стенок металлической трубы известковый осадок и другие возможные загрязнения, поэтому в очистке такой прибор нуждается крайне редко. Конечно, система отопления должна быть защищена от этих загрязнений с помощью механического фильтра.

    Индукционная катушка нагревает размещенный внутри нее металл (трубу или отрезки проволоки) с помощью высокочастотных вихревых токов, контакт не требуется традиционные котлы с танни.Несмотря на вибрацию, котел работает исключительно тихо, дополнительная шумоизоляция в месте установки устройства не потребуется.

    Даже индукционные котлы хороши тем, что почти никогда не выходят из строя, если только правильно не выполнить монтаж системы. Это очень ценное качество, так как исключает или значительно снижает вероятность возникновения опасных ситуаций.

    Отсутствие протечек благодаря бесконтактному способу передачи тепловой энергии нагревателю.Теплоноситель с помощью описанной выше технологии можно разогреть практически до парообразного состояния.

    Обеспечивает достаточную тепловую конвекцию для стимулирования эффективного движения теплоносителя по трубам. В большинстве случаев систему отопления не обязательно оснащать циркуляционным насосом, хотя все зависит от особенностей и схемы конкретной системы отопления.

    Выводы и полезное видео по теме

    Ролик №1. Обзор принципов индукционного нагрева:

    Ролик №2.Интересный вариант Производство индукционного нагревателя:

    Для установки индукционного нагревателя не нужно получать разрешение контролирующих органов, промышленные модели таких устройств вполне безопасны, подходят как для частного дома, так и для обычной квартиры. Но владельцы самодельных агрегатов не забывают о технике безопасности.

    Когда перед человеком возникает необходимость нагреть металлический предмет, на ум приходит сам огонь. Огонь — старомодный, неэффективный и медленный способ нагреть металл.Львиную долю энергии он тратит на тепло, а от огня всегда идет дым. Было бы хорошо, если бы всех этих проблем можно было избежать.

    Сегодня я покажу как собрать индукционный нагреватель своими руками с драйвером ЗВС. Это устройство нагревает большинство металлов, используя драйвер ZVS и силу электромагнетизма. Такой обогреватель высокоэффективен, не дымит, а нагрев таких небольших металлических изделий, как, допустим, скрепка – вопрос нескольких секунд.Видео демонстрирует обогреватель в действии, но инструкция там представлена ​​другая.

    Шаг 1: Принцип работы



    Многие из вас сейчас задаются вопросом — что это за драйвер zvs? Это высокоэффективный трансформатор, способный создавать мощное электромагнитное поле, нагревающее металл, основу нашего нагревателя.

    Чтобы стало понятно, как работает наш аппарат, расскажу о ключевых моментах. Первый важный момент — 24В. Напряжение питания должно быть 24В при максимальном токе 10А.У меня будут две свинцово-кислотные батареи, соединенные последовательно. Они питаются от карты привода ZVS. Трансформатор отдает установленный ток на спираль, внутри которой находится предмет, который необходимо нагреть. Постоянное изменение направления тока создает переменное магнитное поле.2*R.

    Очень важен металл, из которого очень важен предмет, который вы хотите нагреть. Сплавы на основе железа имеют более высокую магнитную проницаемость, они могут использовать больше энергии магнитного поля. Из-за этого они быстрее нагреваются. Алюминий имеет низкую магнитную проницаемость и соответственно дольше нагревается. А предметы с высоким сопротивлением и низкой магнитной проницаемостью, например палец, вообще не греются. Сопротивление материала очень важно. Чем выше сопротивление, тем слабее ток будет проходить через материал, и тем, соответственно, меньше будет выделяться тепло.Чем меньше сопротивление, тем сильнее будет ток, и по закону Ома меньше потери напряжения. Это немного сложно, но из-за связи между сопротивлением и выдачей мощности максимальная выходная мощность достигается при сопротивлении 0,

    . Трансформатор ЗВС

    самая сложная часть устройства, я объясню как он работает. Когда ток включен, он проходит через два индукционных дросселя в оба конца спирали. Эти дроссели необходимы для того, чтобы устройство не превышало слишком большой ток.Далее ток идет через резисторы 2 470 Ом для затворов транзисторов МДП.

    Из-за того, что идеальных компонентов не бывает, один транзистор включится раньше другого. Когда это происходит, он принимает на себя весь входящий ток от второго транзистора. Второго он тоже засунет на землю. Из-за этого не только ток через катушку утекает в землю, но и через быстрый диод будет разряжаться вторым транзистором, тем самым блокируя его.За счет того, что конденсатор подключен параллельно катушке, создается колебательный контур. Из-за возникшего резонанса ток изменит свое направление, напряжение упадет до 0В. В этот момент вентиль первого транзистора разряжается через диод на затворе второго транзистора, блокируя его. Этот цикл повторяется тысячи раз в секунду.

    Резистор 10К предназначен для уменьшения избыточного заряда затвора транзистора, выполняя роль конденсатора, а стабилитрон должен поддерживать напряжение на затворах транзисторов 12В и ниже, чтобы они не взорвались.Этот трансформаторный высокочастотный преобразователь напряжения позволяет нагревать металлические предметы.
    Пришло время собрать обогреватель.

    Шаг 2: Материалы


    Для сборки обогревателя материалов нужно немного, и большинство из них, к счастью, можно найти бесплатно. Если вы увидели где-то валяющуюся именно так трубку электронмама, идите и берите ее. В нем большая часть деталей подходит для отопителя. Если вам нужны более качественные детали, купите их в магазине электрических деталей.

    Вам понадобится:

    Шаг 3: Инструменты

    Для этого проекта вам понадобится:

    Этап 4: Охлаждение полевых транзисторов

    В этом приборе транзисторы отключаются при напряжении 0 В, и не сильно греется. Но если вы хотите, чтобы нагреватель работал дольше одной минуты, нужно отводить тепло от транзисторов. Я сделал оба транзистора одним общим теплопоглотителем. Убедитесь, что металлические вентили не касаются абсорбера, иначе транзисторы МДП будут короткими и они взорвутся.Я использовал компьютерный радиатор, а там уже был ленточный силиконовый герметик. Для проверки изоляции постучите мультиметром по средней ножке каждого ТИР-транзистора (затвора) если мультиметр был набит, то транзисторы не изолированы.

    Этап 5: Батарея конденсатора

    Конденсаторы сильно нагреваются из-за того, что через них постоянно проходит ток. Для нашего нагревателя нужна емкость конденсатора 0,47 Igf. Поэтому нам нужно объединить все конденсаторы в блок, так мы получим требуемую емкость, а площадь отвода тепла увеличится.Номинальное напряжение конденсаторов должно быть выше 400 В для учета пиков индуктивного напряжения в резонансном контуре. Я сделал два кольца из медной проволоки, к которым параллельно друг другу присоединил 10 конденсаторов емкостью 0,047 мкФ. Таким образом, я получил конденсаторный аккумулятор накопительной емкостью 0,47 мкФ с отличным воздушным охлаждением. Я буду устанавливать его параллельно рабочей спирали.

    Шаг 6: Рабочая спираль



    Это часть устройства, в которой создается магнитное поле.Спираль сделана из медной проволоки — очень важно, чтобы использовалась медь. Сначала я использовал стальную спираль для нагрева, и устройство было не очень хорошим. Без нагрузки он потреблял 14 А! Для сравнения, после замены спирали на медную прибор стал потреблять всего 3 А. Я думаю, что в стальных спиралях были вихревые токи из-за содержания железа, и она тоже подвергалась индукционному нагреву. Не уверен, что причина именно в этом, но это объяснение кажется мне наиболее логичным.

    Для спиралей взять медную проволоку большого сечения и сделать 9 витков на отрезке трубы ПВХ.

    Шаг 7: Сборка цепи





    Я делал много проб и делал много ошибок, пока цепь собиралась правильно. Больше всего сложностей было с источником питания и спиралью. Я взял импульсный блок питания 55А 12В. Я думаю, что этот блок питания дал слишком высокий начальный ток на драйвере ZVS, который был взорван транзисторами TIR.Возможно, это исправили бы дополнительные катушки индуктивности, но я решил просто заменить блок питания на свинцово-кислотные аккумуляторы.
    Потом мучился с катушкой. Как я уже сказал, стальная катушка не подошла. Из-за большого тока потребления стальной спирали взорвалось еще несколько транзисторов. Всего я взорвал 6 транзисторов. Что ж, на ошибках учатся.

    Обогреватель я переделывал много раз, но здесь я расскажу как я собрал его самый удачный вариант.

    Шаг 8: Соберите устройство





    Для сборки драйвера ZVS необходимо следовать прилагаемой схеме.Сначала я взял стабилитрон и соединил с резистором 10К. Эту пару штук можно сразу впаять между стоком и истоком транзистора МДП. Убедитесь, что стабилитрон смотрит на шток. Затем припаяйте транзисторы МДП к корпусу с контактными отверстиями. На нижней стороне макатеборда продаются два быстродействующих диода между затвором и стоком каждого из транзисторов.

    Убедитесь, что белая линия смотрит на заслонку (рис. 2). Затем соедините плюс от вашего блока питания со стоками обоих транзисторов после 2220 Ом резистора.Заземлите оба источника. Расположите рабочую спираль и конденсаторную батарею параллельно друг другу, затем припаяйте каждый из концов к разным заслонкам. Наконец, подайте ток на затворы транзисторов через 2 дросселя по 50 мкг. Они могут иметь тороидальный сердечник с 10 витками провода. Теперь ваша схема готова к использованию.

    Шаг 9: Установка на базу

    Чтобы все части вашего индукционного нагревателя держались вместе, им нужна основа. Я взял для этого деревянную парикмахерскую 5*10 см.На термоконы была приклеена плата с электрической схемой, конденсаторной батареей и рабочей спиралью. Мне кажется, агрегат круто выглядит.

    Шаг 10. Проверка производительности





    Чтобы ваш нагреватель включился, просто подключите его к источнику питания. Затем поместите предмет, который нужно нагреть, в середину рабочей спирали. Он должен начать тепло. Мой обогреватель раскатал обойму до красного свечения за 10 секунд. Предметы крупнее гвоздей, нагреваются примерно за 30 секунд.В процессе нагрева потребляемый ток увеличился примерно на 2 А. Этот обогреватель можно использовать не только для развлечения.

    После использования устройства не образуется сажа или дым, так же воздействуют на изолированные металлические предметы, например, газопроводы в вакуумных трубках. Также прибор безопасен для человека – с пальцем ничего не случится, если его поставить в центр рабочей спирали. Впрочем, можно погореть о том, что нагрелось.

    Спасибо за прочтение!

    Всем привет.Сегодня рассматриваем популярную вещь — индукционный нагреватель прямиком из Китая, точнее из магазина Benggud.

    Такие платы выпускаются в разных модификациях, на любой вкус.


    Мой образец не из бюджетного, в комплекте есть дроссель, сейчас достать медную трубу нужного диаметра довольно сложно, поэтому если брать такую ​​плату, то лучше сразу с дросселем.



    Итак, это популярная схема драйвера ЗВС, на базе которой можно построить что угодно, от простых преобразователей до индукционных нагревателей, я намерен детально протестировать этот образец, раскрыть потенциал, и сделать все возможные замеры, так что один статья не ограничивается.

    В комплекте плата и сам индуктор, схема нагревателя теперь перед вами.


    Заявленная мощность 1Киловатт, входное напряжение от 12 до 36 вольт при максимальном токе 20 ампер, далее сами китайцы опровергают, т.к. даже при максимальном напряжении и токе потребление будет не более 720 ватт, но зная эту схему, Могу сказать, что он может питаться А от большего напряжения, до 60 вольт и потреблять токи более 20 ампер, так что если говорить о потребляемой мощности, то можно перевести на 1000 ватт, но в ущерб полезной мощности, с учетом КПД схемы китайцы молчат.Реально полезная мощность около 200-250 ватт при питании от источника в 36В.


    Двусторонняя печатная плата, сделано отлично, но китайцы слегка поленились отчистить остатки флюса, силовые дорожки производитель развернул, в общем претензий нет, размер платы вы сейчас видите на своих экранах. (Впоследствии при подаче 36 вольт через некоторое время одна из силовых линий просто сгорела, пришлось усиливать натяжку медным проводом и добавлять все что добавить)



    Схема имеет принудительное охлаждение в виде кулера, он расположен непосредственно над транзисторами и питается от отдельного уменьшенного стабилизатора на базе микросхемы XL2596.Плата стабилизатора приклеена к соплям кулера (на горячую).



    Силовых транзисторов 2, это мощные фаски IRFP260 (200В 50А), а сама схема двухтактный автогенератор.



    Для ограничения тока вентилей ключей используются резисторы большой мощности на 470 Ом, по форме они двухтактные, но габариты чуть больше стандартных двухпроводных резисторов, так что там резисторы на 3 или 4 ватта.


    Резисторы одновременно являются ограничителями для стабилитронов, которые не допускаются на замыкание высоковольтных ключей формирования, стабилизация на 12 вольт, видна на линейный стабилизатор на 12 или 15 вольт, так как стабилитроны в некоторых версиях заменены линейным стабилизатором .


    Дроссель с батареей конденсаторов образуют параллельный колебательный контур, параметры этих компонентов задают рабочую частоту схемы в целом, так как это резонансный преобразователь.


    Аккумулятор состоит из 6 специализированных конденсаторов, емкость каждого 0,33 мкФ, общая емкость около 2 мкФ.



    Такие конденсаторы предназначены для работы в высокочастотных схемах и применяются в частности в индукционных нагревателях, так что это идеальный вариант для подобной схемы.

    На плате есть латунные стойки для крепления кулера и дросселя, достаточно удобное решение.



    Два дросселя, питание к ним, оба дросселя одинаковые, намотаны на кольцах из порошкового железа. Количество витков 30, диаметр провода 1мм, индуктивность 74МХН.



    Дроссель или контур, это медная трубка диаметром 5мм, внутренний диаметр индуктора 42-мм, количество витков почти 8, витки можно растягивать или сжимать, главное не сближать.



    Питание подается на клеммную коробку, которая находится в укромном месте под охладителем.

    Такая же клеммная колодка и спереди, к ней можно подключить контур. Поддерживается такая клеммная коробка в случае использования контуров из медного провода.


    На клеммах питания полярность подписана, проблем с подключением не возникнет.


    Думаю с платой все понятно, идите на тесты.Сразу хочу сказать, полностью загрузить индуктор в один из следующих пунктов, ибо для максимального разгона нужно водяное охлаждение, а подходящего водяного насоса к сожалению нет.

    Итак, первым делом проверим ток холостого хода от источника 12 вольт.


    Как видим схема потребляет около 2 ампер, скажу что для конкретно этой схемы — это потребление норма.

    От источника 24 вольта потребление увеличилось до 4 А, чего стоит ожидать.


    Наконец, от источника 36 вольт схема потребляет почти 5,5а в простое.


    Рабочая частота около 90 кГц,


    Это форма импульсов на затворе одной из клавиш.


    В дросселе наблюдаем чистую синусоиду, обратите внимание на размах амплитуды, кратно превышает напряжение питания.

    Для испытаний были куплены 3 полностью новые батареи на 12 вольт из бесперебойной комнаты, соединенные последовательно для получения 36 вольт.
    За пару секунд можно нагреть тонкую жесть на подобии лезвий от канцелярских ножей и т.п.



    Теперь вы видите потребление схемы в случае прогрева жестяной гильзы от аккумулятора 18650 напряжение аккумулятора догнал до 26 вольт.


    Без вентилятора, все — ключи, дроссели, конденсаторы и резисторы подзатвора, контур особенно критично греется даже без нагрузки, поэтому он в виде трубы и если вы собираетесь использовать нагреватель для каких-то целей обязательно дайте водяное охлаждение, иначе контур завораживает буквально до красна.Также очень рекомендую усилить силовые шины на доске, их выбрали китайцы, но греют они ужасно.

    У читателей может возникнуть вполне нормальный вопрос — греет ли такая индукция другие металлы помимо железа, скажу что греет, но так слабо, что практически незаметно. Пробовал алюминий, латунь, медь, олово, нагрев почти не чувствуется, но не смотря на это этот индуктор расплавил некоторые металлы получится если тигель установить в железную трубу, а лучше трубу В тигле железо нагревается и тепло передается металл, который нужно расплавить.

    В любом случае необходимо помнить, что любительская схема и для серьезных целей не подходят из-за отсутствия схемы ШИМ-управления, контроля тока, температуры, защиты и прочих узлов, которые содержатся в дорогих, профессиональных обогревателях, но профессиональных моделях может стоить несколько сотен тысяч рублей А наш платок стоит каких-то 36 вечнозеленых долларов.



    В случае эксплуатации советую поставить предохранитель амперного питания на 40, дабы не сжечь ключи в случае чего, и это легко сделать, если витки контура случайно замкнуты при больших питающих напряжениях, или перепутать полярность питания.
    Сегодня всем подписывайтесь на нашу группу, чтобы не пропускать обновления.

    Товар можно купить

    Видеообзор

    Индукционные нагреватели работают по принципу «Получение тока из магнетизма». В специальной катушке создается переменное магнитное поле большой мощности, которое создает вихревые электрические токи в замкнутом проводнике.

    Замкнутый проводник в индукционных плитах представляет собой металлическую посуду, которая нагревается вихревыми электрическими токами.В целом принцип работы таких устройств не сложен, и при наличии небольших познаний в физике и электрике собрать индукционный нагреватель не составит большого труда.

    Отдельно можно изготовить следующие устройства:

    1. Приборы Для отопления в котле отопления.
    2. Мини-печь Для плавки металлов.
    3. Тарелки для приготовления пищи.

    Плита индукционная своими руками, должна быть изготовлена ​​с соблюдением всех норм и правил эксплуатации данного прибора.Если снаружи тела в боковых направлениях будет выделяться опасное электромагнитное излучение, то использовать такое устройство категорически запрещено.

    Кроме того, большую сложность в конструкции плиты представляет подбор материала для основания варочной панели, который должен отвечать следующим требованиям:

    1. Идеально проводят электромагнитное излучение.
    2. Не быть проводящим материалом.
    3. Удерживать высокотемпературную нагрузку.

    В бытовой кулинарии используются индукционные поверхности, дорогая керамика, при изготовлении в домашних условиях индукционной плиты Найти достойную альтернативу такому материалу достаточно сложно. Поэтому для начала необходимо сконструировать что-нибудь попроще, например, индукционную печь для закалки металлов.

    Инструкция по изготовлению

    Чертежи


    Рисунок 1. Электрическая схема индукционного нагревателя
    Рисунок 2. Устройство. Рисунок 3.Схема простого индукционного нагревателя

    Для изготовления печи потребуются следующие материалы и инструменты:

    • припой;
    • Плата текстолитовая
    • .
    • Мини-дрель
    • .
    • радиоэлементов.
    • термопаста.
    • химические реагенты для травления.

    Дополнительные материалы и их характеристики:

    1. Для изготовления катушки , которая будет излучать переменное магнитное поле, необходимое для нагрева, необходимо подготовить отрезок медной трубки диаметром 8 мм и длиной 800 мм.
    2. Мощные силовые транзисторы Самая дорогая часть самодельной индукционной установки. Для монтажа схемы генератора частоты необходимо подготовить 2 таких элемента. Для этих целей подходят транзисторы марок: ИРФП-150; ИРФП-260; ИРФП-460. При изготовлении схемы использованы 2 одинаковых из перечисленных полевых транзисторов.
    3. Для изготовления колебательного контура нам потребуются керамические конденсаторы емкостью 0.1 мФ и рабочее напряжение 1600 В. Для того, чтобы в катушке был переменный ток большой мощности, потребуется 7 таких конденсаторов.
    4. При работе такого индукционного прибора Полевые транзисторы будут сильно греться и если к ним не прикрепить радиаторы из алюминиевого сплава, то через несколько секунд работы на максимальной мощности эти элементы выйдут из строя. Ставить транзисторы на радиаторы следует через тонкий слой термопасты, иначе эффективность такого охлаждения будет минимальной.
    5. Диоды , которые используются в индукционном нагревателе, должны быть обязательно сверхтонкими. Наиболее подходящие для этой схемы диоды: МУР-460; УФ-4007; ЕЕ — 307.
    6. Резисторы, используемые в схеме 3: 10 ком мощностью 0,25 Вт — 2 шт. и мощностью 440 Ом — 2 Вт. Стабилизаторы: 2 шт. При рабочем напряжении 15 В. Мощность стабилизатора должна быть не менее 2 Вт. Дроссель для подключения к силовым выводам катушки используется с индукцией.
    7. Для питания всего устройства потребуется блок питания до 500.Вт. и напряжением 12 — 40 В. Можно спасти этот прибор от автомобильного аккумулятора, но получить самые высокие показатели мощности при таком напряжении не получится.


    Процесс изготовления генератора электронов и катушки занимает немного времени и осуществляется в такой последовательности:

    1. Из медной трубы Делается спираль диаметром 4 см. Для изготовления спирали медная трубка должна превратиться в стержень с гладкой поверхностью диаметром 4 см.Спираль должна иметь 7 витков, которые не должны соприкасаться. На 2 концевые трубки припаяйте крепежные кольца для соединения с транзисторными радиаторами.
    2. Печатная плата изготовлена ​​по схеме. Если есть возможность поставить полипропиленовые конденсаторы, то за счет того, что такие элементы имеют минимальные потери и устойчивую работу при больших перепадах напряжения, устройство будет работать намного стабильнее. Конденсаторы на схеме установлены параллельно, образуя колебательный контур с медной катушкой.
    3. Нагрев металла Происходит внутри катушки, после подключения схемы к источнику питания или аккумулятору. При нагреве металла необходимо следить за тем, чтобы не было короткого замыкания витков пружин. Если коснуться нагретым металлом 2-х витков катушки одновременно, транзисторы мгновенно выходят из строя.

    Нюансы


    1. При проведении опытов по нагреву и закалке металлов внутри индукционной спирали температура может быть значительной и составляет 100 градусов Цельсия.Этот тепловой эффект нагрева можно использовать для нагрева воды для хозяйственных нужд или для отопления дома.
    2. Схема рассмотренного выше нагревателя (рисунок 3) При максимальной нагрузке он способен обеспечить излучение магнитной энергии внутри змеевика равной 500 Вт. Такой мощности недостаточно для нагрева большого количества воды, а конструкция индукционной катушки большой мощности потребует изготовления схемы, в которой необходимо будет использовать очень дорогие радиоэлементы.
    3. Бюджетным решением организации индукционного нагрева жидкости является использование нескольких описанных выше устройств, расположенных последовательно.При этом спирали должны находиться на одной линии и не иметь общего металлического проводника.
    4. Как Труба используется из нержавеющей стали диаметром 20 мм. На трубной «стойке» имеется несколько индукционных спиралей, чтобы теплообменник находился в середине спирали и не соприкасался с ее витками. При одновременном включении 4-х таких устройств мощность нагрева составит около 2 кВт, что уже достаточно для проточного нагрева жидкости при небольшой циркуляции воды, до значений, позволяющих использовать данную конструкцию в подаче теплая вода Домик.
    5. Если соединить такой ТЭН с хорошо изолированным баком , который будет располагаться над нагревателем, то получится котельная система, в которой нагрев жидкости будет осуществляться внутри нержавеющей трубы, нагретая вода будет подниматься вверх, и ее место займет более холодная жидкость.
    6. Если площадь дома значительна Количество индукционных спиралей можно увеличить до 10 шт.
    7. Мощность такого котла легко регулируется. Путем выключения или включения спиралей. Чем больше одновременно включенных секций, тем больше мощность работающего отопительного прибора.
    8. Для питания этого модуля вам понадобится мощный блок питания. При наличии инверторного сварочного аппарата постоянного тока Из него можно сделать преобразователь напряжения необходимой мощности.
    9. В связи с тем, что система работает на постоянном электрическом токе который не превышает 40 В, эксплуатация такого устройства относительно безопасна, главное предусмотреть в схеме питания блок предохранителей в генераторе , который в случае короткого замыкания обесточит систему, есть самый легкий пожар.
    10. Таким образом можно организовать «бесплатное» отопление дома при условии установки для питания индукционных приборов аккумуляторов, зарядка которых будет осуществляться за счет энергии солнца и ветра.
    11. Аккумуляторы должны быть объединены в секции по 2 шт., соединены последовательно. В результате напряжение питания при таком подключении будет не менее 24 В., что обеспечит работу котла на большой мощности. Кроме того, последовательное соединение снизит силу тока в цепи и увеличит срок службы аккумуляторов.


    1. Эксплуатация самодельных устройств Индукционный нагрев не всегда исключает распространение вредных для человека электромагнитных излучений, поэтому индукционный котел необходимо устанавливать в нежилом помещении и экранировать оцинкованной сталью.
    2. Требуется при работе с электричеством необходимо соблюдать правила техники безопасности и, особенно это касается сети переменного тока напряжением 220 В.
    3. В качестве эксперимента можно изготовить варочную поверхность для приготовления пищи По схеме указанной в статье, но эксплуатировать данное устройство постоянно не рекомендуется из-за несовершенства самостоятельного изготовления экранирования данного устройства, из-за при этом возможно воздействие на организм человека вредных электромагнитных излучений, способных негативно сказаться на здоровье.

    Простой индукционный нагреватель состоит из мощного генератора Высокочастотная и низкоуровневая контурная катушка, являющаяся нагрузкой генератора.

    Генератор с самовозбуждением генерирует импульсы на основе резонансной частоты контура. В результате в катушке возникает мощное переменное электромагнитное поле частотой около 35 кГц.
    Если поместить сердечник из центра этой катушки из токопроводящего материала, то внутри нее возникнет электромагнитная индукция. В результате частых переключений эта индукция вызовет вихревые токи в сердечнике, что, в свою очередь, приведет к выделению тепла.Это классический принцип преобразования электромагнитной энергии в тепловую.
    Индукционные нагреватели уже давно используются во многих сферах производства. С их помощью можно производить закалку, бесконтактную сварку, а главное — точечный нагрев, а также плавку материалов.
    Покажу простую схему низковольтного индукционного нагревателя, ставшую уже классической.


    Мы просто упростим эту схему и станции «D1, D2» не будут установлены.
    Элементы которые понадобятся:
    1. Резисторы на 10 ком — 2 шт.
    2. Резисторы на 470 Ом — 2 шт.
    3. Диоды Шоттки на 1 А — 2 шт. (Можно другие, основные на ток от 1 А и быстрые)
    4. Транзисторы полевые IRF3205 — 2 шт. (можно взять любой другой мощный)
    5. Дроссель «5+5» — 10 витков с отводом от середины. Чем толще проволока, тем лучше. Мотал на деревянной круглой палочке, сантиметра 3-4 в диаметре.
    6. Дроссели — 25 витков на кольце от блока старого компа.
    7. Конденсатор 0,47 Igf. Емкость лучше набрать с несколькими конденсаторами и уже не ниже 600 вольт. Взял в начале на 400, в результате чего он стал греться, далее заменил его составным из двух последовательно, но так не делают, просто под рукой нет больше.

    Изготовление простого индукционного нагревателя 12 В


    Собрал всю схему крепления, отделив индуктор на блоке от всей схемы. Конденсатор желательно располагать в непосредственной близости от выводов катушки.Не то что я в этом примере вообще. Транзисторы установлены на радиаторы. Собираем всю установку от аккумулятора 12 вольт.


    Отлично работает. Лезвие канцелярского ножа очень быстро нагревается до покраснения. Рекомендую все повторить.
    После замены конденсатора они уже не хуже. Транзисторы и сама дроссель греются, если он работает постоянно. На короткое время — почти не критично.

    Простая схема индукционного нагревателя своими руками

    Этот замечательный небольшой проект демонстрирует принципы высокочастотной магнитной индукции и процесс изготовления индукционного нагревателя.Схема очень проста в построении и использует только несколько общих компонентов. С показанной здесь индукционной катушкой схема потребляет около 5 А от источника питания 15 В, когда наконечник отвертки нагревается. Чтобы кончик отвертки стал красным, требуется примерно 30 секунд!

    Схема управления использует метод, известный как ZVS (переключение при нулевом напряжении), для активации транзисторов, что обеспечивает эффективную передачу энергии. В схеме, которую вы видите здесь, транзисторы почти не нагреваются из-за метода ZVS.Еще одна замечательная особенность этого устройства заключается в том, что это саморезонансная система, которая автоматически работает на резонансной частоте подключенной катушки и конденсатора. Если вы хотите сэкономить время, в нашем магазине есть схема индукционного нагревателя. Возможно, вы все же захотите прочитать эту статью, чтобы получить несколько полезных советов о том, как заставить вашу систему работать хорошо.

    Как работает индукционный нагрев?

    Когда магнитное поле изменяется вблизи металла или другого проводящего объекта, в материале индуцируется ток (известный как вихревой ток), что приводит к выделению тепла.Выделяемое тепло пропорционально квадрату тока, умноженному на сопротивление материала. Эффекты индукции используются в трансформаторах для преобразования напряжения во всевозможных приборах. Большинство трансформаторов имеют металлический сердечник, поэтому при использовании в них индуцируются вихревые токи. Разработчики трансформаторов используют различные методы, чтобы предотвратить это, поскольку нагрев — это просто трата энергии. В этом проекте мы будем напрямую использовать этот эффект нагрева и попытаемся максимизировать эффект нагрева, создаваемый вихревыми токами.

    Если мы подадим на катушку с проводом постоянно меняющийся ток, внутри нее будет постоянно меняющееся магнитное поле. На более высоких частотах эффект индукции довольно силен и имеет тенденцию концентрироваться на поверхности нагреваемого материала из-за скин-эффекта. Типичные индукционные нагреватели используют частоты от 10 кГц до 1 МГц.

    ОПАСНО! Это устройство может создавать очень высокие температуры!

    Цепь

    Используемая схема представляет собой тип коллекторного резонансного генератора Ройера, который имеет преимущества простоты и саморезонансной работы.Очень похожая схема используется в обычных схемах инвертора, используемых для питания флуоресцентного освещения, такого как подсветка ЖК-дисплея. Они управляют трансформатором с центральным отводом, который повышает напряжение примерно до 800 В для питания освещения. В этой схеме индукционного нагревателя своими руками трансформатор состоит из рабочей катушки и нагреваемого объекта.

    Основным недостатком этой схемы является то, что требуется катушка с центральным отводом, которую может быть немного сложнее намотать, чем обычный соленоид. Катушка с центральным отводом необходима, чтобы мы могли создать поле переменного тока из одного источника постоянного тока и всего двух транзисторов N-типа.Центр катушки подключается к положительному источнику питания, а затем каждый конец катушки поочередно подключается к земле транзисторами, так что ток будет течь туда и обратно в обоих направлениях.

    Величина тока, потребляемого от источника питания, зависит от температуры и размера нагреваемого объекта.

    Из этой схемы индукционного нагревателя видно, насколько он на самом деле прост. Всего несколько основных компонентов — это все, что необходимо для создания рабочего устройства индукционного нагревателя.

    R1 и R2 — стандартные резисторы 240 Ом, 0,6 Вт. Значение этих резисторов будет определять, как быстро МОП-транзисторы могут включаться, и должно быть достаточно низким значением. Однако они не должны быть слишком маленькими, так как резистор будет притянут к земле через диод, когда противоположный транзистор включится.

    Диоды D1 и D2 используются для разрядки затворов MOSFET. Это должны быть диоды с малым падением напряжения в прямом направлении, чтобы затвор был хорошо разряжен, а полевой МОП-транзистор полностью отключался, когда другой открыт.Рекомендуется использовать диоды Шоттки, такие как 1N5819, так как они имеют низкое падение напряжения и высокое быстродействие. Номинальное напряжение диодов должно быть достаточным, чтобы выдержать повышение напряжения в резонансном контуре. В этом проекте напряжение поднялось аж до 70В.

    Транзисторы T1 и T2 представляют собой полевые МОП-транзисторы на 100 В, 35 А (STP30NF10). Для этого проекта они были установлены на радиаторах, но почти не нагревались при работе на указанных здесь уровнях мощности. Эти полевые МОП-транзисторы были выбраны из-за низкого сопротивления сток-исток и малого времени отклика.

    Катушка индуктивности L2 используется в качестве дросселя для предотвращения высокочастотных колебаний в источнике питания и для ограничения тока до допустимого уровня. Значение индуктивности должно быть довольно большим (у нас было около 2 мГн), но также оно должно быть выполнено из достаточно толстого провода, чтобы провести весь ток питания. Если дроссель не используется или он имеет слишком маленькую индуктивность, схема может не генерировать. Точное необходимое значение индуктивности зависит от используемого блока питания и настройки вашей катушки. Возможно, вам придется поэкспериментировать, прежде чем вы получите хороший результат.Тот, что показан здесь, был изготовлен путем намотки около 8 витков магнитной проволоки толщиной 2 мм на тороидальный ферритовый сердечник. В качестве альтернативы вы можете просто намотать провод на большой болт, но вам потребуется гораздо больше витков провода, чтобы получить ту же индуктивность, что и у тороидального ферритового сердечника. Пример этого вы можете увидеть на фото слева. В левом нижнем углу можно увидеть болт, обмотанный множеством витков аппаратного провода. Эта установка на макетной плате использовалась при малой мощности для тестирования. Для большей мощности пришлось использовать более толстую проводку и спаять все вместе.

    Поскольку задействовано очень мало компонентов, мы припаяли все соединения напрямую и не использовали печатную плату. Это также было полезно для подключения сильноточных частей, поскольку толстый провод можно было напрямую припаять к клеммам транзистора. Оглядываясь назад, возможно, было бы лучше подключить индукционную катушку, прикрутив ее непосредственно к радиаторам на полевых МОП-транзисторах. Это связано с тем, что металлический корпус транзисторов также является клеммой коллектора, а радиаторы могут помочь охладить катушку.

    Конденсатор C1 и катушка индуктивности L1 образуют резонансный контур индукционного нагревателя. Они должны выдерживать большие токи и температуры. Мы использовали полипропиленовые конденсаторы емкостью 330 нФ. Подробнее об этих компонентах показано ниже.

    Индукционная катушка и конденсатор

    Катушка должна быть изготовлена ​​из толстой проволоки или трубы, так как в ней будут протекать большие токи. Медная труба работает хорошо, так как высокочастотные токи в любом случае будут в основном течь по внешним частям.Вы также можете качать холодную воду через трубу, чтобы она оставалась прохладной.

    Конденсатор должен быть подключен параллельно рабочей катушке для создания резонансного контура резервуара. Комбинация индуктивности и емкости будет иметь определенную резонансную частоту, на которой будет автоматически работать схема управления. Используемая здесь комбинация катушки и конденсатора резонировала на частоте около 200 кГц.

    Важно использовать конденсаторы хорошего качества, которые могут выдерживать большие токи и тепло, рассеиваемое внутри них, иначе они скоро выйдут из строя и разрушят вашу схему привода.Они также должны быть размещены достаточно близко к рабочей катушке и с использованием толстой проволоки или трубы. Большая часть тока будет протекать между катушкой и конденсатором, поэтому этот провод должен быть самым толстым. Провода, соединяющие цепь и блок питания, при желании можно сделать немного тоньше.

    Эта катушка была сделана из латунной трубы диаметром 2 мм. Его было просто наматывать и легко паять, но вскоре он начинал деформироваться из-за избыточного нагрева. Затем витки соприкасались, замыкая и делая его менее эффективным.Поскольку схема управления оставалась относительно холодной во время использования, казалось, что ее можно заставить работать на более высоких уровнях мощности, но необходимо будет использовать более толстую трубу или охлаждать ее водой. Затем установка была улучшена, чтобы выдерживать более высокий уровень мощности…

    Идем дальше

    Основным ограничением описанной выше установки было то, что рабочая катушка через короткое время сильно нагревалась из-за больших токов. Чтобы иметь большие токи в течение более длительного времени, мы сделали еще один змеевик, используя более толстую латунную трубку, чтобы вода могла прокачиваться через нее во время работы.Более толстую трубу было труднее согнуть, особенно в центральной точке отвода. Перед изгибом необходимо было заполнить трубу мелким песком, чтобы предотвратить ее защемление в местах резких изгибов. Затем его очистили сжатым воздухом.

    Индукционная катушка состоит из двух половин, как показано здесь. Затем они были спаяны вместе, и небольшой кусок трубы из ПВХ был использован для соединения центральных труб, чтобы вода могла проходить через весь змеевик.

    В этой катушке было использовано меньше витков, чтобы она имела более низкий импеданс и, следовательно, выдерживала более высокие токи.Емкость также была увеличена, чтобы резонансная частота была ниже. Всего было использовано шесть конденсаторов по 330 нФ, что дало общую емкость 1,98 мкФ.

    Кабели, подсоединяемые к катушке, были просто припаяны к трубе ближе к концам, оставив место для установки трубы из ПВХ.

    Этот змеевик можно охлаждать, просто подавая воду прямо из-под крана, но для отвода тепла лучше использовать насос и радиатор. Для этого старый насос из аквариума поместили в коробку с водой, а к выпускному патрубку приделали трубу.Эта трубка подводила к модифицированному кулеру процессора компьютера, который использовал три тепловые трубки для отвода тепла.

    Кулер был преобразован в радиатор, отрезав концы тепловых трубок, а затем соединив их с трубками ПВХ, чтобы вода проходила через все 3 тепловые трубки, прежде чем выйти и вернуться к насосу.

    Если вы отрезаете тепловые трубки самостоятельно, делайте это в хорошо проветриваемом помещении, а не в помещении, так как они содержат летучие растворители, которые могут быть токсичными для дыхания. Вы также должны носить защитные перчатки, чтобы предотвратить контакт с кожей.

    Этот модифицированный процессорный кулер был очень эффективным в качестве радиатора и позволял воде оставаться достаточно прохладной.

    Другие необходимые модификации заключались в замене диодов D1 и D2 на диоды, рассчитанные на более высокое напряжение. Мы использовали обычные диоды 1N4007. Это было связано с тем, что с увеличением тока в резонансном контуре росло большее напряжение. Вы можете видеть на изображении здесь, что пиковое напряжение составляло 90 В (желтая кривая), что также очень близко к номинальному напряжению транзисторов 100 В.

    Используемый блок питания был настроен на 30 В, поэтому необходимо было также подать напряжение на затворы транзисторов через стабилизатор напряжения 12 В. Когда внутри рабочей катушки не было металла, она потребляла около 7 А от источника питания. Когда был добавлен болт на фотографии, он увеличился до 10 А, а затем снова постепенно упал, поскольку он нагрелся выше температуры Кюри. Он, безусловно, превысит 10 А с более крупными объектами, но используемый блок питания имеет ограничение в 10 А. Вы можете найти подходящий блок питания 24 В, 15 А в нашем интернет-магазине.

    Болт, который вы видите на фотографии раскаленным докрасна, достиг максимальной температуры примерно за 30 секунд.Отвертка на первом изображении теперь могла нагреваться докрасна примерно за 5 секунд.

    Для того, чтобы перейти на более высокую мощность, чем эта, необходимо было бы использовать другие конденсаторы или их больший массив, чтобы ток был более распределен между ними. Это связано с тем, что протекающие большие токи и используемые высокие частоты значительно нагревают конденсаторы. Примерно через 5 минут использования на этом уровне мощности индукционный нагреватель DIY нужно было выключить, чтобы он мог остыть.Также было бы необходимо использовать другую пару транзисторов, чтобы они могли выдерживать большие скачки напряжения.

    В общем, этот проект меня вполне удовлетворил, так как он дал хороший результат, используя простую и недорогую схему. Как таковой, он может быть полезен для закалки стали или для пайки мелких деталей. Если вы решили сделать свой собственный проект индукционного нагревателя, пожалуйста, разместите свои фотографии ниже. Пожалуйста, прочитайте другие комментарии, прежде чем писать свои собственные, так как это может сэкономить вам время позже.

    Если вы хотите смоделировать этот проект для тестирования различных значений индуктивности или выбора транзисторов, загрузите LTSpice и запустите это моделирование индукционного нагревателя своими руками (щелкните правой кнопкой мыши, Сохранить как)

    Насколько горячим он станет?

    Трудно сказать, насколько горячо вы сможете что-то получить, так как нужно учитывать множество параметров. Различные материалы будут по-разному реагировать на индукционный нагрев, а их форма и размер будут влиять на то, как они нагреваются или отдают тепло в атмосферу.

    Вы можете получить приблизительное представление, используя некоторые базовые расчеты по приведенной ниже формуле, или, если хотите, мы сделали удобный калькулятор мощности нагревателя, который может рассчитать это для вас. Эта форма включает материалы (например, воду), которые нельзя нагревать напрямую с помощью индукционных нагревателей, но она все же полезна, если вы пытаетесь, например, выработать мощность, необходимую для нагрева кастрюли с водой с помощью индукционного нагревателя.

    ПРИМЕР: Насколько горячими станут 20 г стали за 30 секунд при нагревании с помощью нагревателя мощностью 300 Вт? (при условии, что 100 Вт теряется в окружающей среде)

    Формулы: 
    Q = m x Cp x ΔT
    ΔT = Q ÷ m ÷ Cp 

    Рабочий:
    (300 Вт – 100 Вт) x 30 с = 6000 Дж
    6000 Дж ÷ 20 г ÷ 0.466 Дж/г°C = 643,78°C

    Результат:
    20 г стали нагреваются на 643,78°C при нагревании нагревателем 300 Вт в течение 30 секунд.

    Поиск и устранение неисправностей

    Если у вас возникли проблемы с его работой, вот несколько советов, которые помогут устранить неполадки в вашем домашнем проекте индукционного нагревателя….

    PSU (блок питания)
    Если ваш блок питания не может обеспечить большой скачок тока при включении индукционного нагревателя, он не будет генерировать. Напряжение от источника питания в этот момент упадет (хотя блок питания может этого не отображать) и это помешает корректному переключению транзисторов.Чтобы решить эту проблему, вы можете подключить несколько больших электролитических конденсаторов параллельно источнику питания. Когда они заряжены, они смогут подавать большой импульсный ток в вашу цепь. Хорошим мощным источником питания будет наш блок питания постоянного тока 24 В 15 А.

    Дроссель (индуктор L2)
    Ограничивает мощность вашего индукционного нагревателя. Если у вас нет колебаний, вам может понадобиться больше индуктивности, чтобы предотвратить падение напряжения в вашем блоке питания. Вам нужно будет поэкспериментировать с необходимой индуктивностью. Лучше иметь слишком много, чем слишком мало, так как это только ограничит мощность обогревателя.Слишком мало может означать, что это не сработает вообще. Если ваш сердечник катушки индуктивности слишком мал, большой ток насытит его, что приведет к протеканию слишком большого тока и потенциально может повредить вашу схему.

    Проводка
    Соединительные провода должны быть короткими, чтобы уменьшить паразитную индуктивность и помехи. Длинные провода добавляют в цепь нежелательное сопротивление и индуктивность, что может привести к нежелательным колебаниям или снижению производительности. Наш силовой кабель на 30 А хорошо подходит для этого.

    Компоненты
    Выбранные транзисторы должны иметь низкое падение напряжения / сопротивление во включенном состоянии, иначе они перегреются или даже предотвратят колебание системы.IGBT, вероятно, не будут работать, но большинство полевых МОП-транзисторов с аналогичными параметрами должны быть в порядке. Конденсаторы должны иметь низкое ESR (сопротивление) и ESL (индуктивность), чтобы они могли выдерживать высокие токи и температуры. Диоды также должны иметь низкое прямое падение напряжения, чтобы транзисторы правильно отключались. Они также должны быть достаточно быстрыми, чтобы работать на резонансной частоте вашего индукционного нагревателя.

    Включение питания
    При включении не допускайте наличия металла внутри нагревательного змеевика.Это может привести к большим скачкам тока, которые могут помешать запуску колебаний, как указано выше. Также не пытайтесь нагревать большое количество металла. Этот проект подходит только для небольших индукционных нагревателей. Если вы хотите контролировать или постепенно увеличивать мощность, вы можете использовать одну из наших схем модулятора импульсов мощности. Подробнее см. сообщение 5108 ниже.

    Мозг
    Вам понадобится достаточно хорошо функционирующий мозг, чтобы сделать этот проект безопасным. Создание индукционного нагревателя может быть очень опасным, поэтому, если вы новичок в электронике, вам следует попросить кого-нибудь помочь вам сделать это.Подходите к делу логически; Если он не работает, проверьте, не неисправны ли используемые компоненты, проверьте правильность соединений, прочитайте всю эту статью и все комментарии, выполните поиск в Google, если вы не понимаете какие-либо термины, или прочитайте наш раздел «Изучение электроники». Помните: горячие предметы обожгут вас и могут поджечь вещи; Электричество может убить вас электрическим током, а также вызвать пожар. Ставьте безопасность на первое место.

    Индукционный нагрев III. с IGBT

    Индукционный нагрев III. с БТИЗ

    Принцип индукционного нагрева прост.Катушка генерирует высокочастотное магнитное поле и металлический предмет в середине катушка индуцирует вихревые токи, которые ее нагревают. Параллельно с катушкой подключена резонансная емкость для ее компенсации. индуктивный характер. Резонансный контур (катушка-конденсатор) должен работать на своей резонансной частоте. Ток возбуждения намного меньше больше силы тока, протекающего через катушку. Схема работает как «двойной полумост» с четырьмя IGBT STGW30NC60W, управляемыми с помощью схема IR2153.Двойной полумост способен обеспечить ту же мощность, что и полный мост, но драйвер затвора проще. Большой двойной диод STTh300L06TV1 (2x 120A) работает как встречно-параллельные диоды. Диодов гораздо меньшего размера (30А) будет достаточно. Если вы используете IGBT со встроенным диоды (например, STGW30NC60WD), их можно не использовать. Рабочая частота настраивается в резонанс с помощью потенциометра. На резонанс указывает максимальная яркость светодиода. Конечно, вы можете создать более сложный драйвер. Лучше всего было бы использовать автоматическую настройку, что конечно в профессиональных обогревателях, но схема потеряет свою привлекательную простоту.Частоту можно регулировать в диапазоне около от 110 до 210 кГц. Для схемы управления требуется вспомогательное напряжение 14-15В от небольшого адаптера (может быть как переключаемого, так и обычного). Выход подключен к рабочей цепи через согласующий дроссель L1 и разделительный трансформатор. Оба они в воздушном исполнении. Дроссель на 4 витка диаметром 23см, разделительный трансформатор состоит из 12 витков двухжильного кабеля диаметром 14 см (см. фото ниже). Выходная мощность сейчас составляет около 1600 Вт и все еще там. есть возможности для улучшения.
    Рабочая катушка изготовлена ​​из проволоки диаметром 3,3 мм. Лучше бы медную трубку, которую можно подключить к водяному охлаждению. Катушка имеет 6 витков, диаметр 24 мм и высота 23 мм. Катушка после длительной работы нагревается. Резонансный конденсатор изготовлен из 23 шт. малогабаритных конденсаторов общей емкостью 2u3. В конструкции можно использовать конденсаторы 100нФ (~275В MKP полипропиленовые и класс Х2). Они не предназначены для таких целей, но могут быть использованы. Резонансная частота 160 кГц.Рекомендуется использовать фильтр электромагнитных помех. Вариак можно заменить плавным пуском. я рекомендую использовать ограничитель тока, включенный последовательно с сетью (например, обогреватели, галогенные лампы, около 1кВт) при первом включении.

    Предупреждение! Схема индукционного нагрева электрически подключена к сети и находится под опасным для жизни напряжением! Используйте потенциометр с пластиковым валом. Высокочастотное электромагнитное поле может быть вредным и может повредить электронные устройства и носители информации.Цепь вызывает значительные электромагнитные помехи. Это может привести к поражению электрическим током, ожогам или возгоранию. Все, что вы делаете на свой страх и риск. Я не несу ответственности за любой ваш вред.



    Принципиальная схема индукционного нагревателя на БТИЗ.


    Резонансный контур индукционного нагрева


    рабочий индукционный нагреватель


    двойственность 🙂


    Двойной полумост


    Двойной полумост и электролитический конденсатор


    Элита 2200у/500В РИФА


    Зеленый L1 и белый изолирующий трансформатор


    Деталь высокочастотного изолирующего трансформатора


    Видео — Плавка стального винта


    Видео — Плавление стального винта 2


    Видео — обогрев разных объектов


    дом

    Основы индукционного нагрева, Часть 5: Варианты для самостоятельного изготовления

    Индукционный нагрев широко используется в промышленности и даже в бытовых приборах в качестве метода бесконтактного нагрева со многими явными преимуществами.

    Мы завершаем эту статью рассмотрением того, как продвинутые любители могут построить свою собственную систему индукционного нагрева. Индукционные нагреватели являются одними из многих драматических проектов, созданных экспериментаторами и любителями. В конце концов, впечатляет нагрев этого металлического образца за несколько секунд.

    Как и в случае с катушками Теслы, существуют веб-сайты, подробно описывающие, как построить собственную систему индукционного нагрева. В отличие от катушек Теслы, необходимые электронные детали довольно стандартны, как и медные или другие трубки, необходимые для первичной катушки.Кроме того, в отличие от катушек Тесла, используемые напряжения намного ниже, поэтому опасность поражения электрическим током гораздо меньше, а требования к изоляции и размеры зазоров значительно снижены.

    Тем не менее, создание собственной системы — амбициозный проект. Всякий раз, когда у вас есть большие токи, как это свойственно индукционному нагреву, значения компонентов имеют решающее значение, и, казалось бы, тривиальные изменения могут повлиять на характеристики и работу усилителя мощности. Кроме того, высокие токи означают, что омические потери на контактах и ​​соединениях являются проблемой, и они могут фактически перегреваться из-за самонагрева I 2 R при больших токах.

    Как и в случае с катушкой Тесла, схема индукционного нагревателя довольно проста (рис. 1) . Генератор основан на классической конструкции Ройера (разработанной в 1954 году Джорджем Х. Ройером). В этом релаксационном генераторе используется трансформатор с насыщающимся сердечником, и он создает прямоугольные волны с помощью всего нескольких основных компонентов. (Эта топология генератора также используется в некоторых несвязанных схемах инвертора постоянного/переменного тока.) В большинстве реализаций, включая индукционный нагреватель, выходной сигнал грубой прямоугольной формы часто модифицируется, чтобы быть более синусоидальным, с использованием резонансной схемы выходного резервуара. (С1/Л1).

    Рис. 1. Базовая схема цепи индукционного нагревателя относительно проста и обычно основана на классическом генераторе Ройера. (Изображение: RM Cybernetics)

    Задача усилителя мощности состоит в том, чтобы подавать большое количество тока заданной частоты на первичную катушку с низким импедансом (замените здесь «катушку» словом «антенна»; сходство между низкочастотным вещанием передатчик и индукционный УМ чистые). Напротив, источник питания с катушкой Теслы должен обеспечивать малый ток, но при очень высоком напряжении.

    Типичный источник питания для проектов индукционного нагрева начинается со стандартного источника переменного/постоянного тока скромного уровня, рассчитанного на 15 В постоянного тока/20 А, который затем используется для схемы усилителя мощности/генератора. Предположим, что используется коммерческий источник переменного/постоянного тока, работающий от сети. В этом случае остальная часть цепи находится под относительно низким напряжением (как правило, ниже 100 В), поэтому это опасно, но не так опасно, как катушка Тесла, которая находится под напряжением в тысячи вольт и подвержена всевозможным индуцированным напряжением. поломки материалов.

    Большой проблемой является изготовление специальных электромеханических компонентов, таких как первичная катушка, их сборка и соединение.Небольшие изменения и кажущиеся незначительными проблемы могут оказать серьезное влияние, учитывая текущие уровни и повлиять на способность схемы нормально функционировать или вообще работать. Большое значение имеют провода, соединения и крепления, а также прочная конструкция. Вы даже можете купить наборы со всеми или большинством электронных деталей и печатной платой, но многие детали вам все равно придется изготовить самостоятельно.

    Во многих промышленных и некоторых любительских конструкциях самонагрев первичной катушки из-за неизбежных потерь I 2 R (большие токи через постоянное сопротивление катушки в сочетании с теплом, излучаемым от заготовки обратно в первичную катушку, может привести к перегреву сам материал первичной обмотки.Водяное охлаждение часто используется с водой, прокачиваемой через первичный змеевик, чтобы предотвратить это. Это, очевидно, усложняет физическую конструкцию и сборку (фиг. 2) .

    Рис. 2. Даже небольшому индукционному нагревателю может потребоваться охлаждение первичной обмотки, что усложняет физическое устройство; обратите внимание на насос для аквариума слева с прозрачной пластиковой трубкой, идущей к спиральной трубе, которая также электрически связана с усилителем. (Изображение: RM Cybernetics)

    Заключение 

    Индукционные нагреватели играют важную роль в промышленности и научных исследованиях как бесконтактный, эффективный, электрический и легко контролируемый метод нагрева и даже плавления различных металлов.Он широко используется и анализируется учеными и металлургами, которые исследовали как основную теорию, так и критические детали производительности, а также усилиями инженеров-электриков и инженеров-механиков, которые построили необходимые схемы и системы. Он также подходит для проектов «сделай сам» серьезными экспериментаторами, хотя к нему следует подходить с осторожностью из-за связанных с ним токов, напряжений и температур.

    Связанное содержимое EE World

    Дополнительные ссылки

    Профессиональные и промышленные справочники

    Потребительские ссылки

    Самостоятельные ссылки

    Принципиальная схема, работа и применение

    Принцип индукционного нагрева используется в производственных процессах с 1920-х годов.Как говорится, необходимость является матерью изобретения, во время Второй мировой войны потребность в быстром процессе закалки металлических частей двигателя привела к быстрому развитию технологии индукционного нагрева. Сегодня мы видим применение этой технологии в наших повседневных потребностях. Недавно потребность в улучшении контроля качества и безопасных производственных технологий снова привлекла внимание к этой технологии. Благодаря современным передовым технологиям внедряются новые и надежные методы реализации индукционного нагрева.


    Что такое индукционный нагрев?

    Принцип работы процесса индукционного нагрева представляет собой комбинированный рецепт электромагнитной индукции и джоулевого нагрева. Процесс индукционного нагрева — это бесконтактный процесс нагрева электропроводящего металла путем создания вихревых токов внутри металла с использованием принципа электромагнитной индукции. Поскольку генерируемый вихревой ток течет против удельного сопротивления металла, по принципу джоулева нагрева в металле выделяется тепло.

    Индукционный нагрев

    Как работает индукционный нагрев?

    Знание закона Фарадея очень полезно для понимания работы индукционного нагрева. Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, изменение электрического поля в проводнике порождает вокруг него переменное магнитное поле, напряженность которого зависит от величины приложенного электрического поля. Этот принцип работает и наоборот, когда магнитное поле в проводнике изменяется.

    Итак, описанный выше принцип используется в процессе индукционного нагрева.Здесь к катушке индуктивности подается твердотельный источник питания высокой частоты, а нагреваемый материал помещается внутрь катушки. Когда через катушку проходит переменный ток, вокруг нее создается переменное магнитное поле в соответствии с законом Фарадея. Когда материал, помещенный внутри индуктора, попадает в диапазон этого переменного магнитного поля, внутри материала генерируется вихревой ток.

    Теперь соблюдается принцип джоулева нагрева. В соответствии с этим, когда ток проходит через материал, в материале выделяется тепло.Таким образом, когда ток генерируется в материале из-за индуцированного магнитного поля, протекающий ток выделяет тепло изнутри материала. Этим и объясняется процесс бесконтактного индукционного нагрева.

     

    Индуктивный нагрев металла

    Схема цепи индукционного нагрева

    Установка, используемая для процесса индукционного нагрева, состоит из ВЧ-источника питания для подачи переменного тока в цепь. В качестве катушки индуктивности используется медная катушка, по которой подается ток. Нагреваемый материал помещается внутрь медной катушки.

    Типичная схема индукционного нагрева

    Изменяя силу подаваемого тока, мы можем контролировать температуру нагрева. Поскольку вихревой ток, возникающий внутри материала, течет против его удельного электрического сопротивления, в этом процессе наблюдается точный и локализованный нагрев.

    Помимо вихревых токов, также выделяется тепло из-за гистерезиса в магнитных частях. Электрическое сопротивление, оказываемое магнитным материалом изменяющемуся магнитному полю внутри индуктора, вызывает внутреннее трение.Это внутреннее трение создает тепло.

    Поскольку процесс индукционного нагрева является процессом бесконтактного нагрева, нагреваемый материал может находиться вдали от источника питания или быть погруженным в жидкость, в любую газообразную среду или в вакуум. Этот тип процесса нагрева не требует дымовых газов.

    Факторы, которые следует учитывать при проектировании системы индукционного нагрева

    Существуют некоторые факторы, которые следует учитывать при проектировании системы индукционного нагрева для любого типа применения.

    • Обычно процесс индукционного нагрева используется для металлов и проводящих материалов. Непроводящий материал можно нагревать напрямую.
    • При нанесении на магнитные материалы тепло выделяется как за счет вихревых токов, так и за счет гистерезисного эффекта магнитных материалов.
    • Маленькие и тонкие материалы нагреваются быстрее, чем большие и толстые материалы.
    • Чем выше частота переменного тока, тем ниже глубина проникновения нагрева.
    • Материалы с более высоким удельным сопротивлением быстро нагреваются.
    • Индуктор, в который помещается нагревательный материал, должен позволять легко вставлять и удалять материал.
    • При расчете мощности источника питания необходимо учитывать удельную теплоемкость нагреваемого материала, массу материала и необходимое повышение температуры.
    • При выборе мощности источника питания следует также учитывать потери тепла за счет теплопроводности, конвекции и излучения.

    Формула индукционного нагрева

    Глубина проникновения вихревого тока в материал определяется частотой индуктивного тока.Для токонесущих слоев эффективная глубина может быть рассчитана как

    .

                                                           D=5000 √ρ/µf

    Здесь d обозначает глубину (см), относительная магнитная проницаемость материала обозначается через µ, ρ   удельное сопротивление материала в Ом-см, f обозначает частоту переменного поля в Гц.

    Конструкция катушки индукционного нагрева

    Катушка, используемая в качестве катушки индуктивности, на которую подается питание, бывает различных форм.Индуцированный ток в материале пропорционален количеству витков в катушке. Таким образом, для эффективности и экономичности индукционного нагрева важна конструкция катушки.

    Обычно индукционные катушки представляют собой медные проводники с водяным охлаждением. В зависимости от области применения используются катушки различной формы. Чаще всего используется многовитковая спиральная катушка. Для этой катушки ширина диаграммы направленности определяется количеством витков в катушке. Одновитковые катушки полезны для приложений, где требуется нагрев узкой полосы заготовки или вершины материала.

    Многопозиционный спиральный змеевик используется для нагрева нескольких заготовок. Блинчатый змеевик используется, когда требуется нагреть только одну сторону материала. Внутренний змеевик используется для нагрева внутренних отверстий.

    Применение индукционного нагрева

    • Направленный нагрев для поверхностного нагрева, плавления, пайки возможен с помощью процесса индукционного нагрева.
    • Помимо металлов, индукционным нагревом возможен нагрев жидких и газообразных проводников.
    • Для нагрева кремния в полупроводниковой промышленности используется принцип индукционного нагрева.
    • Этот процесс используется в индукционных печах для нагрева металла до точки плавления.
    • Поскольку это процесс бесконтактного нагрева, в вакуумных печах этот процесс используется для изготовления специальных сталей и сплавов, которые окисляются при нагревании в присутствии кислорода.
    • Процесс индукционного нагрева используется для сварки металлов и иногда пластмасс, когда они легированы ферромагнитной керамикой.
    • Индукционные плиты, используемые на кухне, работают по принципу индукционного нагрева.
    • Для припайки карбида к валу используется процесс индукционного нагрева.
    • Для запечатывания колпачков с защитой от несанкционированного доступа на бутылках и фармацевтических препаратах используется процесс индукционного нагрева.
    • Машина для моделирования литья пластмасс под давлением использует индукционный нагрев для повышения энергоэффективности литья под давлением.

    Для обрабатывающей промышленности индукционный нагрев обеспечивает мощный набор стабильности, скорости и контроля.Это аккуратный, быстрый и экологически чистый процесс нагрева. Потери тепла, наблюдаемые при индукционном нагреве, можно решить с помощью закона Ленца. Этот закон указывал способ продуктивного использования тепловых потерь, возникающих в процессе индукционного нагрева. Какое из применений индукционного нагрева поразило вас?

    схема отопления с индукционным котлом для частного дома Схема подключения индукционного котла

    Котлы различных типов используются в современных системах водяного отопления.Если рассматривать электрические водогрейные котлы, то они делятся на три основные категории по способу нагрева теплоносителя:

    Электрические водогрейные котлы в системе отопления

    Классификация

    1. ТЭНовые. В таких котлах вода или другая жидкость нагревается с помощью ТЭНов – специальных ТЭНов.
    2. Электрод. Теплоноситель нагревается с помощью электродов. Поскольку вода является проводником электричества, в камере котла между двумя электродами создается электрический потенциал, в результате чего вода нагревается.
    3. Индукция. Конструкция этого котла для отопления частного дома напоминает трансформатор, в котором в роли нагревателя выступает металлический сердечник, который находится в магнитном поле. Это относительно новый вид электрических котлов, которые с каждым днем ​​становятся все более популярными.

    Промышленный индукционный котел

    Преимущества

    Каждый тип электрического котла имеет свои преимущества и недостатки. Если рассматривать индукционные котлы, то можно выделить следующие преимущества:

    1. Вода в таких котлах нагревается гораздо быстрее по сравнению с другими котлами.Это связано с тем, что не тратится время на нагрев самих ТЭНов или электродов.
    2. Такие котлы имеют КПД почти как у трансформатора: во много раз больше, чем у других типов котлов. При этом он не меняется на протяжении всего срока службы изделия.
    3. При работе нагревателя возникает небольшая вибрация, поэтому в таких котлах образуется меньше накипи.
    4. Срок службы такого устройства заводского изготовления составляет примерно 20-30 лет, так как в нем очень мало деталей, которые могут сломаться.

    Недостатки

    Из недостатков данного устройства можно выделить два: стоимость — такие устройства сегодня достаточно дороги, но можно предположить, что в будущем цена упадет. А хороший домашний мастер сможет сделать такой прибор самостоятельно, удешевив готовое изделие в разы, возле такого котла образуется магнитное поле, влияние этого поля на человека до конца не изучено, поэтому не рекомендуется устанавливать его в жилых помещениях.

    Рассмотрев все хорошие и плохие стороны эксплуатации данного типа котла, можно решиться на установку такого устройства в систему отопления частного дома. Если голова на месте, а тратить лишние деньги на покупку не хочется, то ее можно сделать своими руками.

    Изготовление своими руками

    Прежде чем делать такое устройство, нужно сначала понять, как оно работает. Собственно индукционные печи существуют давно и до недавнего времени применялись в производстве для плавки металлов в магнитном поле.Эта печь работает как трансформатор: на первичную обмотку подается ток высокой частоты, около 1 МГц. Второй — короткозамкнутый, роль сердечника здесь играет расплавленный кусок металла. То есть если на диэлектрик, например пластик, попасть в магнитное поле, то оно никак на него не повлияет, металл сразу расплавится. Этим такие печи и отличаются от ТЭНов, в которых плавится все подряд.

    Принцип работы такого котла показан на рисунке ниже.Стрелки показывают движение магнитных полей внутри и снаружи обмотки.

    Принцип работы индукционного котла

    При изготовлении индукционного котла можно пойти двумя путями: сердечник представляет собой отрезок трубопровода, в середине которого находится металлический сердечник из отрезков проволоки . На трубопровод наматывается радиальная или тороидальная обмотка, по которой пропускают переменный ток высокой частоты, бойлер представляет собой емкость для воды, которая нагревается промышленной индукционной плитой.

    Для изготовления устройства первого типа необходимо взять отрезок трубы диаметром 50 мм, у которого с одной стороны впаян переходник, а внутри проход закрыт предварительно вырезанным кругом из металлическая сетка. Затем из металлической проволоки диаметром 5-8 мм нарезаются кусочки длиной 7 см. Эти отрезки укладываются в трубу и закрываются сеткой, чтобы они не попали в систему отопления. С другой стороны к трубопроводу припаивается переходник для врезки котла в систему отопления.На эту трубу наматывают 90 витков медного провода диаметром 1,5-1,7 мм. При этом необходимо следить за тем, чтобы витки располагались равномерно и как можно ближе друг к другу.

    Для намотки нужно взять новый провод, так как со старым проводом изделие может не прослужить долго.

    На рисунке показан вариант такого котла.

    Котел из пластиковых труб

    Для питания котла можно использовать либо индукционную плиту, либо сварочный инвертор.При использовании плитки обмотка подключается вместо выходной катушки устройства. Лучше использовать сварочный инвертор с плавной регулировкой тока. Если используется сварочный инвертор, выходной ток подбирается опытным путем, чтобы обмотка не перегревалась, и при этом котел работал хорошо.

    Подключать котел данного типа можно только при наличии воды в системе, так как без теплоносителя такой котел просто расплавится.

    Для изготовления другого типа котла в первую очередь необходимо приобрести индукционную плиту необходимой мощности.После этого можно приступать к изготовлению бака для котла. Бак выполнен в размере 600×500×50 мм. Для этого берется квадратная труба шириной 5см. Из него вырезают 12 кусков длиной 500 мм. 10 штук свариваются вместе со стенками, чтобы получилась гребенка размерами 500×500×50 мм. В двух оставшихся кусках вырезают по одной стенке и приваривают их отрезанной стороной к выходам гребенчатых труб. После этого завариваются четыре квадрата 5×5 см, и бак готов. Впускной и выпускной патрубки приварены по диагонали с обеих сторон.К задней стенке получившейся емкости можно прикрутить плитку так, чтобы панель управления выступала из бака.

    Перед креплением плитки и подключением котла к системе отопления проверьте герметичность сварной конструкции. Для этого один выход необходимо заглушить, а в другой – подать воду под давлением. Если течи при давлении 5 атмосфер нет, то можно работать дальше, если есть — нужно переваривать.

    На рисунке ниже показан один из вариантов такого котла, где на переднем плане видна сварная конструкция, из-за которой выглядывает панель управления индукционной печью.

    Котел с индукционной топкой

    При эксплуатации таких устройств, как индукционный котел, необходимо знать следующее:

    1. Такие котлы необходимо использовать в системах водяного отопления с принудительной циркуляцией, так как вода должна постоянно циркулировать в котле.
    2. Котел лучше устанавливать в нежилых помещениях, так как вокруг него образуется магнитное поле, которое может негативно воздействовать на организм человека.
    3. В системе отопления обязательно должен присутствовать предохранительный клапан, ведь при отказе насоса сердцевина на котле просто сломается.
    4. Расстояние от пола и потолка дома до котла должно быть не менее 80 см, а от близлежащих предметов — 30 см.
    5. Сварочный инвертор должен быть заземлен во избежание поражения электрическим током.
    6. В системе подключения инвертора должно присутствовать УЗО, что предотвратит несчастные случаи при работе с котлом.

    Не устанавливайте котел в жилом помещении, так как он является небезопасным устройством для человека, так как излучает вредное магнитное поле, а также является электрическим и взрывным устройством.

    Индукционный котел в системе отопления домаВидео

    Отопительный котел. Видео

    Об особенностях монтажа и эксплуатации индукционного котла отопления вы можете узнать из видео ниже.

    В заключение можно сказать, что котлы данного типа пока еще являются инновацией в системах отопления, но уже достаточно хорошо зарекомендовали себя на рынке отопительного оборудования. По эффективности они уступают только инфракрасным обогревателям.Однако, в отличие от инфракрасных обогревателей, индукционные котлы можно изготовить самостоятельно, что делает их более доступными для широкого круга потребителей. Причем, если стоит выбор между ТЭНами и индукционными, то, скорее всего, необходимо сделать выбор в пользу последних, в силу их очевидных преимуществ. По надежности, энергоэффективности, экономичности они не уступают ни одному бойлеру с ТЭНом.

    В контакте с

    На данный момент существует множество методов, позволяющих решить проблему отопления с минимальными затратами.И среди них довольно привлекательным вариантом следует назвать индукционные котлы. Сегодня их можно купить, а также сделать своими руками. Причем второй вариант более предпочтителен, так как позволяет владельцу существенно сэкономить.

    Дело в том, что при работе такого устройства наиболее рационально расходуется индукционная энергия электричества. При этом данное устройство имеет такие преимущества, как безопасность и экологичность, так как при его использовании в атмосферу не выделяются вещества, которые могут негативно повлиять на здоровье и окружающую среду.

    Как это работает?

    По своей конструкции изготовленный индукционный котел своими руками имеет вид электрического индуктора , конструкция которого представлена ​​первичными и вторичными короткозамкнутыми обмотками. Задача внутренней обмотки – создавать вихревые токи за счет поступающего электричества. Это приводит к возникновению в нем электромагнитного поля, которое поступает на вторичную короткозамкнутую катушку, выполняющую роль корпуса и одновременно нагревательного элемента.Что касается вторичной обмотки, то она необходима для передачи полученной энергии теплоносителю. В качестве последних допустимо использовать масло, антифриз и очищенную воду.

    Кратко опишите принцип работы индукционного нагревательного котла, последний должен обеспечивать поступление воды в нагревательный прибор.

    После этого электричество поступает во внутреннюю обмотку . При создании напряжения вихревые потоки переходят на вторичную обмотку, обеспечивая нагрев сердечника.Когда вся поверхность достигает необходимой температуры, теплоноситель начинает осуществлять нагрев, распределяя тепло.

    Начало работы

    Учитывая, что индукционный котел, используемый для отопления, не содержит сложных элементов, сделать его своими руками под силу любому человеку, которому хоть раз приходилось работать с кусачками и сварочным инвертором .

    Итог проделанной работы:

    После выполнения всех вышеперечисленных операций у нас будет устройство, которое осталось только подключить к системе отопления.Чтобы произвести установку своими силами, вам потребуется отрезать кусок трубы, а затем вставить туда индукционный котел. После этого змеевик подключается к инвертору, и, наконец, в систему пускают воду. Имейте в виду, что для работы устройства в системе должен быть теплоноситель.

    Если котел начнет работать при отсутствии воды или другого теплоносителя, это может закончиться крайне плачевно. из-за отсутствия охлаждения пластиковая трубка расплавится, в результате чего придется все переделывать.Кроме того, нужно обратить внимание на заземление нагревателя, которое вы сделали своими руками.

    Вихревой индукционный котел своими руками

    Что необходимо?

    Для этого потребуется трехфазный трансформатор и сварочный аппарат, которыми вы должны уметь пользоваться. Важным преимуществом вихревого индукционного котла является то, что в его конструкции отсутствуют стандартные узлы, не справляющиеся с интенсивной эксплуатацией. Поэтому меньше шансов, что котел выйдет из строя.

    То же самое можно отметить для разъемных соединений, которые не используются в этом устройстве. Это полностью исключает риск утечки. К другим преимуществам вихревого индукционного котла можно отнести отсутствие громкого шума во время работы. Поэтому в плане выбора места для его установки ограничений нет.

    Как это работает?

    Конструкция вихревого индукционного котла представлена ​​парой труб. Для соединения их в единое изделие используется сварочный аппарат.В результате должен получиться круг. Подобный круг будет использоваться в качестве сердечника и одновременно нагревательного элемента. При создании обмотки ее размещают на пластиковом корпусе. Такое решение поможет увеличить эффективность и производительность устройства. Желательно оснастить прибор прочным изолирующим кожухом, который защитит от потери тепла и утечки тока. При использовании такого теплоносителя последний взаимодействует с упомянутой обмоткой, которую необходимо создавать по схеме, применяемой в простых индукционных установках.

    Как установить и установить?

    Не спешите делать вихревой индукционный котел своими руками. Прежде чем приступить к реализации этой идеи, следует уточнить некоторые важные моменты:

    Стоит ли рисковать?

    Естественно процесс изготовления индукционного котла отопления своими руками сопряжен с определенными трудностями . Поэтому стоит сразу подготовиться к тому, что это займет некоторое время и потребует достаточно сил с вашей стороны.Тем не менее, вы все равно можете добиться значительной экономии. Дело в том, что ваши расходы на покупку материалов будут небольшими. Все, что вам может понадобиться во время работы, вы без труда найдете в ближайшем строительном магазине. Самое главное здесь то, что при соблюдении всех нюансов изготовления этого устройства, оно сможет успешно справляться с возложенными на него функциями на протяжении 30 лет.

    Чтобы конечный результат вас не разочаровал, выполняйте все операции в строго определенной последовательности и не торопитесь.Достаточно один раз попробовать, и впоследствии вы перестанете верить в то, что такая работа, как изготовление индукционного котла для отопления своими руками, не под силу обычному хозяину.

    Заключение

    Несмотря на то, что на сегодняшний день доступно множество способов , способных эффективно решить проблему отопления частного дома, одним из таких вариантов могут быть индукционные отопительные котлы. Тем более, что нет особой необходимости обращаться к специалистам, так как сделать этот утеплитель своими руками может каждый.Однако не ждите, что это будет легко. Придется запастись необходимыми материалами и инструментами. Также здесь не помешают советы других мастеров, имеющих опыт создания подобных устройств.

    Особое внимание следует уделить грамотному монтажу отопительного индукционного котла. Ведь иначе вы создадите опасную ситуацию для себя и людей, проживающих в доме, где установлено это устройство. Кроме того, ошибки в выборе места для такого котла отопления не позволят ему продемонстрировать максимальную эффективность.Не бойтесь, что у вас не получится сделать правильный индукционный котел с первого раза.

    Если у вас возникнут вопросы, не бойтесь обращаться к более опытным коллегам, ведь сегодня Интернет готов помочь каждому. И бояться этой задачи не нужно, ведь преимущества, заложенные в этом устройстве, полностью окупят время и деньги, которые были потрачены на его изготовление и установку. А самодельный индукционный котел отопления поможет вам сэкономить при его эксплуатации.

    Сегодня трудно поверить, что отопление может быть экономичным. Мы либо платим за электричество и газ, либо сжигаем огромное количество природного сырья. Но есть конструкция, способная спасти наш кошелек – индукционный котел отопления, который к тому же будет дешевле сделать своими руками.

    Трудно понять, как это работает?

    Для работы такого котла по-прежнему потребуется электричество, но счет будет уже не таким пугающим. Основное преимущество таких обогревателей в их устройстве.Они очень выгодно преобразуют электроэнергию в тепло (рабочая среда занимает почти 97%). Это дает быстрый нагрев при минимальных затратах. рабочей средой или теплоносителем для индукционного котла чаще всего является неочищенная вода, которая нагревается и проводится по системе отопления дома. Но для этой цели вполне подойдет масло или антифриз.

    Система преобразования энергии состоит из двух обмоток. Первый получает ток из сети, создает вихревые потоки, вызывающие электромагнитное поле.Он направляется на внешнюю обмотку, которая также является корпусом котла. Именно здесь происходит нагрев теплоносителя, идущего по трубам.

    Индукционная установка должна иметь патрубок на входе холодной воды, а на выходе горячей. Обычно вход приваривается снизу корпуса, а выход сверху. Носитель подается внутрь, обтекает корпус, нагревается за счет хорошей теплопроводности и выходит через верхнее отверстие в систему отопления. Основная сложность при создании собственного котла заключается в том, чтобы правильно расположить внешнюю обмотку и сердечник, чтобы вихревой поток протекал, а создаваемое поле эффективно нагревало котел.Для этого важно разобрать приведенную выше схему, доступную для понимания человека со средними знаниями физики.

    Помимо полезного преобразования электроэнергии, такие котлы еще и реже ломаются, т.к. нет индивидуального статического нагревательного элемента. На корпусе тоже не оседает накипь, так как система намотки постоянно находится в состоянии легкой вибрации. Индукционный котел работает тихо и не производит вредных выбросов.Также протечки такой системы маловероятны, потому что сварных швов минимальное количество, если их вообще нет. Основным недостатком индукционного нагревателя будет его цена, поэтому самодельных схем становится все больше, мы рассмотрим одну из них. Также его нельзя располагать вблизи постоянного присутствия людей, потому что он является источником ЭМИ, а значит, вам понадобится отдельная комната в дальнем углу дома.

    Собираем простейший индукционный котел

    Самый простой 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

    В подъезде электричество встретит. Самостоятельно сделать его могут только очень продвинутые пользователи, так как мы назвали эту схему самой простой, то предполагаем, что вы просто приобретаете ее в соответствующем магазине. Что из предложенного 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 иметь функцию плавного изменения тока.

    Шаг 2: Корпус нагревателя

    Внутри нашего котла ничего сложного делать не будем, пускаем воду по нагретой стальной проволоке. Для этого берем прокат диаметром не менее 7 мм. Нарежьте кусочками длиной 5 см. Количество определяется размером корпуса, куда мы их будем заливать. Сделаем его из пластиковой трубы с толстыми стенками, а в дальнейшем будем наматывать на нее индукционную катушку.Естественно, пластик должен быть термостойким. Нежелательно, чтобы диаметр трубы превышал 50 мм. Его длину мы узнаем после того, как намотаем катушку, поэтому берите с запасом.

    Шаг 3: Индукционная катушка и подключение

    Для создания катушки нужен медный провод, он равномерно обвивает нашу пластиковую трубу. Достаточно сделать 90-100 витков. Между ними важно сохранять одинаковые отступы. Когда вы получите желаемый результат, отступите от крайних витков на 10 см и обрежьте трубу.

    Шаг 4: Переходники

    Теперь организуем подачу и вывод охлаждающей жидкости. Для этого нужно прикрепить соответствующие переходники. По обеим сторонам трубы располагаем металлическую сетку, она будет препятствовать высыпанию кусков проволоки. Снизу прикрепляем вводной переходник, через который будет поступать вода. Затем плотно и полностью заполняем корпус проводом и закрываем переходник розетки сверху. Вход и выход желательно снабдить шаровым краном на тот случай, если вы решите демонтировать котел, тогда не нужно будет сливать воду из трубопровода.

    Шаг 5: Подключение

    Концы катушки выведены на инвертор, но подключать еще рано. Сначала полученный агрегат необходимо встроить в систему отопления. Для этого отпиливаем в подходящем месте часть трубопровода такого размера, чтобы расположенный вместо него самодельный котел стал без зазоров. Через переходники закрепляем вход и выход. Теперь вы можете подключить катушку к инвертору переменного тока. Осталось залить воду в систему и включить наш котел.

    Какие условия необходимы для безопасной эксплуатации котла?

    Самостоятельно собрать индукционный котел оказалось не так уж и сложно, но есть несколько обстоятельств, без которых мы не добьемся его корректной работы. Такой отопительный агрегат не будет работать, если в вашей системе отопления не предусмотрена принудительная циркуляция теплоносителя . То есть это должна быть замкнутая сеть с насосом, который будет гонять воду по контуру. Также необходимо иметь возможность заземлить инвертор, иначе пожаробезопасность будет под вопросом.Этот блок должен быть подключен к сети через устройство защитного отключения (УЗО).

    Необходимо, чтобы в системе была вода. Без него категорически запрещается включать котел. Ведь катушка намотана на пластиковую трубу, которая не выдерживает температуры раскаленной металлической проволоки. Поэтому тело просто растает, а дальнейшие последствия непредсказуемы.

    К самому материалу, из которого выходит котел, особых требований нет.Он может быть как пластиковым, так и металлическим. Главное, чтобы это была жесткая конструкция, а не болтающиеся шланги. Расположение змеевика Из соображений пожарной безопасности должно быть 30 см от стен и 80 см от пола и потолка. Если рядом должны быть какие-то другие приборы или мебель, то от них также желательно соблюдать дистанцию ​​около 30 см.

    Так же не помешает установить автоматический клапан с манометром на выходе из котла, чтобы при необходимости стравливать растущее давление, от которого наш корпус может треснуть.Это понадобится в том случае, если устройство принудительной циркуляции нужно будет отключить или насос просто внезапно выйдет из строя. Если вам нравится эта идея, то переходник на выходе из котла должен быть тройным (два входа для возможности слива воды в разные стороны, третий для клапана). Корпус индукционного нагревателя может быть покрыт изоляционным материалом. Это уменьшит потери тепла и исключит возможность прикосновения к змеевику по неосторожности, что приведет к удару током. Мы бы перевели эту рекомендацию в статус обязательного условия.

    Индукционные котлы отопления

    появились на рынке не так давно, но уже успели составить серьезную конкуренцию классическому оборудованию на ТЭНах. Устройства этих типов имеют одинаковые габариты и не отличаются по энергопотреблению. Однако инверторное оборудование имеет ряд преимуществ, например, быстрее прогревает систему отопления. Применив имеющиеся знания, можно создать индукционный котел отопления своими руками.

    Принцип действия

    В основе всех устройств индукционного типа лежит способность материалов, проводящих электричество, нагреваться под действием вихревых токов, которые создаются с помощью электромагнитной индукции.В качестве источника индукции используется переменный электрический ток высокой частоты, проходящий через первую обмотку нагревательного устройства.

    Вторичная короткозамкнутая обмотка представляет собой нагревательный элемент, расположенный внутри катушки. Вихревые токи могут возникать и при стандартной частоте сети 50 Гц. Однако в такой ситуации обогреватель не сможет функционировать с максимальной эффективностью, а при его работе будет наблюдаться вибрация и шум. Таким образом, частоту необходимо поднять хотя бы до 10 кГц.

    Часть 2. Индукционный котел своими руками просто. Выбор индукционной плиты. Уточнение.

    Единичное устройство

    Отопительный инверторный котел состоит из теплообменника, выполняющего роль сердечника, на который намотана обмотка тороидального типа, соединенная с преобразователем частоты. При протекании электрического тока по обмотке возникает переменное магнитное поле, вызывающее появление вихревых токов в теплообменнике.

    Частота, необходимая для работы отопительного агрегата, устанавливается с помощью сигналов от блока управления на преобразователь частоты.Все промышленные котлы этого типа оснащены современными системами автоматики для обеспечения оптимальной температуры теплоносителя, а также отключения агрегата в случае аварийной ситуации.

    Теплоноситель проходит через теплообменник и нагревается вихревыми токами. Так как значения температуры жидкости на входе и выходе разные, возможна непрерывная циркуляция воды в контуре отопления даже без применения насосного оборудования. В качестве носителя можно использовать масло, антифриз, антифриз и воду.

    Особое внимание следует обратить на то, что качество жидкости не имеет значения — система находится в состоянии постоянной вибрации, не ощущаемой человеком, и это препятствует образованию накипи на трубах. Внешняя оболочка котла представляет собой металлоконструкцию, оснащенную системами тепло- и электроизоляции. Ниже представлена ​​схема индукционного нагрева своими руками, реализовать которую можно довольно легко.

    Среди достоинств нагревательных приборов индукционного типа следует отметить следующие:

    Однако инверторный блок имеет и ряд недостатков.Самым существенным среди них является стоимость. Именно поэтому многие домашние мастера решают сделать индукционный котел своими руками. Чертежи этого устройства можно разработать самостоятельно , а можно использовать уже готовые. При этом самодельная конструкция практически не будет уступать промышленным образцам по эффективности работы.

    Часть 4. Индукционный котел своими руками просто. Испытания в системе водяного отопления.

    Существует несколько вариантов исполнения агрегатов данного типа.Однако не все индукционные котлы отопления своими руками просты в изготовлении. Стоит обратить внимание на две конструкции.

    Из инверторного сварочного аппарата

    При создании индукционных котлов своими руками самое сложное собрать преобразователь высокой частоты. Для упрощения задачи можно использовать сварочный инвертор, выдающий сигнал с частотой не менее 20 кГц. Также для работы потребуются следующие материалы:

    • Медная жила с эмалевым изоляционным слоем диаметром 1-1.5 мм.
    • Провод с изоляцией и клеммами для подключения катушки к инвертору.
    • Кусочки проволоки из нержавеющей стали длиной около 5 см и диаметром 3-5 мм.
    • Труба сантехническая полиэтиленовая длиной 100 см и диаметром 50 мм.
    • Сетка с мелкой ячейкой из нержавеющей стали.
    • Переходники для труб.
    • Тройник для подключения предохранительного клапана.
    • Два шаровых крана.
    • Текстолитовые полоски и эпоксидный клей.

    В качестве корпуса можно использовать пластиковый или металлический распределительный шкаф.Сначала на трубу из полипропилена, отступив от ее концов на 80-100 мм, необходимо укрепить 4 полоски текстолита шириной 8-10 мм. Затем наматывают от 50 до 100 витков провода, покрытого эмалевым защитным слоем. Расстояние между витками должно быть 0,3-0,6 мм.

    Точное количество витков зависит от диаметра проводника, его удельного сопротивления и выходных параметров используемого инвертора. Если блок будет монтироваться в жилом помещении, то лучше сделать тороидальную обмотку, чтобы уменьшить силу внешнего электромагнитного поля.

    Индукционный котел своими руками часть 1

    В один конец трубы вставьте сетку из нержавеющей стали, а затем плотно заполните ее кусками проволоки из нержавеющей стали. После этого второй конец трубы также необходимо закрыть сеткой. С обеих сторон полиэтиленовой трубы монтируются переходники, после чего на них устанавливаются шаровые краны. Предохранительный клапан должен быть установлен сбоку от адаптера верхнего выхода.

    Также необходимо покрыть обмотку эпоксидной смолой. Для приготовления состава нужно взять отвердителя немного больше, чем рекомендовано в инструкции – примерно на 10-15%.После этого осталось подключить обмотку к инвертору и установить теплообменник в корпус. Важно помнить, что индукционные нагревательные агрегаты нельзя запускать без охлаждающей жидкости. Перед проверкой системы на работоспособность ее необходимо заполнить водой.

    От индукционной плиты

    Здесь возможны два варианта исполнения. Для реализации первого решения необходимо разобрать печь и сделать из медного сердечника ее нагревательный элемент змеевик. Блок управления плиткой можно использовать для питания обмотки. Однако у этого метода есть несколько существенных недостатков:

    • Необходимо пересчитать индуктивность самодельной катушки.
    • Многие модели печей оснащены системой автоматического отключения через определенный промежуток времени с момента начала работы.
    • Плиты индукционные чаще всего имеют мощность не более 2,5 кВт, что делает их пригодными только для изготовления маломощного нагревательного агрегата.

    Какой отопительный котел лучше? Индукционный электрический котел мощностью 2 кВт против нагревательного элемента мощностью 2 кВт.

    Более простая и эффективная конструкция не требует предварительной разборки плиты. Достаточно установить на это устройство герметичный бак из нержавеющей стали. Этот бак будет выполнять роль котла для системы отопления. Для начала работы самодельного агрегата осталось подключить бак к системе отопления.

    Если домашний мастер обладает хорошими знаниями в области электроники, то после доработки схемы плиты можно сделать хороший индукционный котел. Однако большинство мастеров выбирают более простые способы решения проблемы.Какая бы конструкция в итоге не использовалась, это позволит сэкономить на покупке заводского оборудования.

    Рейтинг: 1 817

    Энергоносители, которые обычно используются для отопления частных домов, постоянно растут в цене. Отопление поможет обогреть загородное жилье без дополнительных затрат. Именно такой способ выработки тепла отопления позволит добиться максимального результата за небольшие деньги.

    Устройство не нужно покупать. Сделать индукционный котел самостоятельно под силу любому домашнему хозяину.Причем использовать этот вид отопления жилья можно как в больших загородных домах, так и в небольших загородных домах. Хозяин любой недвижимости будет доволен экономическим результатом.

    Принцип работы

    Принцип работы высокочастотных индукционных котлов позволяет оставить без изменений старую систему обогрева помещения. Это порадует любителей экономии. Ведь переоборудовать отопление в большой дом точно влетит в копеечку. И это заняло много времени.Установка индукционного котла отопления своими руками не займет много времени, денег. Он доступен даже неопытному мастеру.

    индукционный котел

    Индукционный теплогенератор представляет собой трансформатор, работающий по принципу первичной и вторичной обмотки. Так можно описать простейший принцип работы. Первичная обмотка котла преобразует электрическое поле. Вторичная обмотка направляет тепло на воду, масло, антифриз, что угодно.

    Разобраться в электрической схеме индукционного котла и воплотить ее в жизнь под силу даже начинающему мастеру.Под корпусом находятся слои теплоизоляционного материала, электроизоляция, сердечник с двойными стенками и внешний контур. Результатом такой конструкции является практически полное отсутствие потерь тепла при передаче теплоносителю.

    Фотосхема индукционного котла

    С чем связан такой высокий КПД высокочастотного аппарата? Секрет в том, что теплоноситель успевает нагреться вдвое за меньший период, чем в обычных системах – в два раза быстрее. Все это из-за малой инерции.Финансовая выгода от такой конструкции очевидна. Есть еще один плюс: магнитное поле остается чистым и свободным от мусора.

    По мере использования становятся очевидными и другие преимущества индукционного нагрева. Срок использования оборудования никак не ограничен. Полученную конструкцию не нужно никак обслуживать, даже чистить. Максимально протрите поверхность от пыли.

    Устройство индукционного котла

    Самая простая форма индукционного нагревательного котла может быть успешно реализована в помещениях разной площади.

    Создать дешевую систему индукционного отопления в своем доме дело простое, под силу каждому. Специального образования не требуется. Также не требуется изучать теорию нагрева. Достаточно иметь под рукой необходимые инструменты и сырье для воплощения идеи в жизнь.

    Своими руками это вполне реально. Что для этого понадобится? Сварочный инвертор — для быстрой и легкой сборки и соединения корпуса. Далее нужно выбрать материалы, которые будут нагреваться с помощью электромагнитного поля.Опыт показывает, что наиболее эффективным и недорогим вариантом будет стальная проволока. Диаметр не более 7 мм. Его необходимо нарезать кусочками не длиннее 5 см.

    В качестве корпуса индукционного электрокотла проще всего использовать обычный, внутренний диаметр которого также не превышает 5 см. В него необходимо поместить основание индукционной катушки. Для этих целей лучше выбирать трубу с толстыми стенками. В этой части устройство будет нагреваться. Это станет участком трубопровода с теплоносителем.

    Подключение индукционного котла к системе отопления является одним из ключевых этапов. Для этого используются специальные переходники, которые соединят трубы отопления с механизмом. Теплоноситель через переходник будет поступать в индукционный котел, нагреваться там, затем нагревать всю систему отопления. Таким образом, переходник необходимо подключить к самому основанию корпуса котла.

    Дно пластикового корпуса нужно выложить металлической сеткой. Он станет барьером от падающих кусков стальной проволоки.Короткими отрезками проволоки необходимо заполнить всю полость трубы. Хорошо, если кусочки будут короткими, не более 5 сантиметров. Так труба будет заполнена более тщательно.

    Пластиковая труба в качестве корпуса

    Индукционная катушка выступает в качестве основного нагревательного элемента в этой конструкции. Необходимо изготовить змеевик для котла из эмалированной медной проволоки. К уже подготовленному корпусу будущего электроприбора нужно примотать этот медный провод. 90 оборотов.

    Важный момент: при намотке нужно следить, чтобы расстояние между витками было максимально равномерным. Теперь индуктор готов к подключению к системе отопления.

    В результате этой работы получается малогабаритное устройство, которое подключается к любой части системы отопления. Нужно только отрезать кусок трубопровода, а вместо него с помощью переходников установить индукционный аппарат. Необходимо помнить, что катушка подключена к высокочастотному инвертору.И использовать его можно только в системах, заполненных теплоносителем: водой, антифризом, маслом и так далее. В противном случае корпус не выдержит нагрева и расплавится.

    В итоге на изготовление индукционного котла было потрачено очень мало денег. В этом случае скорость нагрева удваивается.

    Второй тип котла

    Существуют и другие способы создания подобных отопительных устройств. Рассмотрим второй тип котла индукционного типа. Это будет стоить дороже, но результат порадует еще больше.

    Мастер должен иметь более серьезные навыки. Желателен опыт сварки. Вам понадобится трехфазный стационарный инвертор, дополнительные инструменты.

    Этот самодельный индукционный котел включает в себя уже две трубы. Один крепится внутри другого с помощью сварки. Устройство будет выполнять сразу две функции. С одной стороны это сердечник — источник электромагнитного поля, с другой — нагревательный элемент.

    Медная проволока намотана на внешнюю трубку. Результатом является высокая эффективность, компактные размеры и малый вес устройства.Трубы используются для подачи теплоносителя.

    Наружная трубчатая обмотка

    Преимущества

    При самостоятельном изготовлении индукционных котлов необходимо придерживаться некоторых правил.

    Устройство индукционного котла можно устанавливать только в. Они должны использоваться. При этом трубы в системе могут быть любыми, даже пластиковыми.

    Необходимо следить, чтобы расстояние между индукционным электрокотлом и другими предметами (мебель, бытовая техника) было не менее 30 см.Во избежание порчи имущества. Слишком близко к потолку также не стоит монтировать устройство. Расстояние не должно быть меньше 80 см.

    Работа над вторым вариантом котла займет немного больше времени. Однако отзывы об индукционном котле говорят о том, что трудозатраты того стоят. Такой прибор будет эффективно обогревать дом не менее четверти века. Без каких-либо дополнительных услуг.

    Фото схемы подключения индукционного котла

    Преимущества индукционных котлов:

    • допускается использование как переменного, так и постоянного тока;
    • все элементы устройства прочные;
    • элементарная конструкция;
    • нет необходимости выделять специальное место под котельную;
    • класс пожарной безопасности относится ко 2 группе;
    • КПД бойлера, сделанного своими руками или купленного в магазине, почти 100 процентов;
    • тип охлаждающей жидкости может быть любой;
    • о самостоятельном производстве требуются минимальные затраты.