Індукційний котел опалення являє собою пристрій для обігріву приватного будинку, який відрізняється простою конструкцією і високою економічністю. У зв 'язку з цим можна спробувати виготовити його своїми руками.
Пристрій індукційного котла
В основі роботи котлів індукційного типу лежить принцип перетворення електричного струму в теплову енергію. Їх конструкція передбачає спеціальний пристрій - індуктор (трансформатор) з двома обмотками. Вихорі струми, що виникають при подачі електрики на котел, впливають на короткозамкнутий виток, який також відіграє роль корпусу. Створюваний запас енергії переходить на вторинну обмотку, яка негайно перетворює його в тепло і віддає теплоносію. При цьому пристрій оснащується двома патрубками: один з них призначений для подачі охолодженого теплоносія, а другий - виходу вже гарячого.
Таким чином, можна виділити наступні етапи роботи індукційного котла:
- Вода (або інший теплоносій) надходить у котел.
- Подається електроенергія на внутрішню обмотку.
- Відбувається нагрівання сердечника і вторинної обмотки.
- Нагрівається теплоносій.
Переваги виготовлення опалювального приладу своїми руками
Індукційні котли споживають невелику кількість електроенергії, тому їх обслуговування стане досить вигідним для власників. Крім того, можна виділити чимало додаткових переваг:
- швидкий розігрів теплоносія (протягом 3-5 хвилин);
- ККД у розмірі 95-100% (повне перетворення електричної енергії на теплову);
- висока температура розігріву рідини (від 35 ° С);
- несприйнятливість до утворення накипу на внутрішніх стінках пристрою;
- тривалий термін експлуатації;
- відсутність продуктів згоряння.
Обігрівачі подібного типу зустрічаються в продажу, проте коштують досить дорого. При цьому для самостійного складання індукційного нагрівача знадобиться не надто багато деталей і мінімум спеціальних навичок, тому можна цілком спробувати зробити його своїми руками.
Основні елементи обладнання
Котел індукційного типу, створюваний в домашніх умовах, буде включати в себе наступні конструктивні елементи:
- Індуктор - основний компонент пристрою, що є трансформатором з двома обмотками.
- Нагрівальний елемент або сердечник у формі труби з великим діаметром або декількох з 'єднаних паралельно труб меншого перерізу.
- Патрубки, через які виробляється вріз пристрою в теплову мережу. Один з них застосовується для підводки рідини в котел, а другий - для її подачі в систему опалення.
- Інвертор - пристрій для перетворення постійного електричного струму на високочастотний.
Що стосується підготовки матеріалів для роботи, більшість з них представлені в продажу, наприклад, індуктор і елементи арматури. Останні можна також виготовити самостійно, слідуючи за розміщеними у відкритому доступі кресленнями. Як інвертор цілком підійде робочий елемент зварювального апарату. Особливо ефективними є прилади з функцією регулювання потужності.
Важливо приділити увагу силі струму, з якою працює інвертор. Враховуючи, що більшість зварювальних апаратів мають потужність 15А, прилад потрібно буде посилити за допомогою катанки або дроту з нержавійки діаметром близько 10 мм. Дріт нарізається на фрагменти, які поміщаються в електромагнітне поле для забезпечення оптимального за потужністю підігріву.
Як зібрати індукційний котел
Щоб виготовити корпус пристрою, слід взяти товстостінну трубу з пластик діаметром від 50 мм. Залежно від типу опалювальної системи застосовуються відповідні патрубки для підключення обладнання. У корпус поміщаються підготовлені заздалегідь фрагменти дроту. При цьому на дно краще укласти дрібноячоїсту металеву сітку і точно таку ж - помістити у верхній частині корпусу. Так вміст буде надійно закріплений у первинній обмотці. Отримана заготовка стане основою для створення індукційної котушки.
На заготівлю намотується мідний емальований дріт. Всього знадобиться 90 витків, які потрібно якомога акуратніше і рівніше розташовувати біля центру деталі. Отриманий пристрій встановлюється в систему опалення. Попередньо потрібно злити з неї теплоносій і подумати, де найкраще встановити котел. На цій ділянці потрібно розмітити трубу і вирізати з неї фрагмент, що відповідає за довжиною опалювального приладу. На цьому місці і виконується монтаж саморобного індукційного котла. Після з 'єднання котушки з інвертором систему слід знову заповнити теплоносієм.
Як тільки збірка буде повністю завершена, пристрій необхідно протестувати. Робити це можна тільки при наявності в опалювальному пристрої рідини. При працюванні котла "на суху" виникає ризик плавлення пластикового корпусу через високу температуру і часткове руйнування всієї опалювальної системи. Крім того, важливо переконатися в надійному заземленні опалювального приладу, щоб його експлуатація була повністю безпечною.
Особливості вихрових індукційних котлів
Окремим різновидом індукційних котлів є вихорі пристрої, які так само працюють від високочастотної напруги і обладнуються інвертором. Їх головна особливість полягає у відсутності вторинної обмотки. В якості неї виступають металеві деталі агрегату, що виготовляються з матеріалів з ферромагнітними властивостями. В результаті при подачі струму на первинну обмотку пристрою збільшується напруженість внутрішнього електромагнітного поля.
У міру впливу електрики в пристрої утворюються потужні вихорові струми, що практично миттєво розігрівають всі ферромагнітні поверхні. З урахуванням меншої кількості функціональних деталей вихорі котли є досить компактними, хоча і більш важкими через використання металу. Так чи інакше, всі масивні металеві елементи конструкції беруть участь у теплообміні, що наближає ККД пристрою до 100%. Таким чином, можна зробити вибір на користь виготовлення вихорового індукційного котла, використовуючи для цього металеві матеріали замість пластикових.
Порядок збирання вихорового пристрою
Незважаючи на певні відмінності в роботі, вихорові котли виготовляються практично в тому ж порядку, що і класичні індукційні. Важливо лише володіти навичками виконання зварювальних робіт, оскільки будуть використовуватися виключно металеві деталі. Для роботи знадобляться:
- два відрізки товстостінної труби з металу однакової довжини, але різного діаметру (для сполуки один з одним).
- емальований обмоточний дріт з міді;
- трифазний інвертор (підійде від зварювального апарату, але з максимальною потужністю);
- теплоізоляційний кожух.
Приступте до роботи, почавши процес з виготовлення корпусу майбутнього пристрою. Візьміть трубу більшого діаметра і вставте всередину другої деталі. Виконайте їх зварювання таким чином, щоб між стінками деталей залишався деякий простір. В результаті отриманий виріб буде походити в розрізі на бублик. Для виготовлення кришки та основи корпусу скористайтеся сталевим листом товщиною від 5 мм. Так ви отримаєте порожній бак котла циліндричної форми.
Виконайте врізку в стінки корпусу двох патрубків для подачі холодної та відведення гарячої рідини. При конфігуруванні патрубків та їх діаметрів орієнтуйтеся за розмірами опалювальних труб (можливо, знадобляться перехідники). Далі приступіть до намотки дроту. Її слід акуратно і дотриманням достатнього натягнення намотати на корпус котла.
Як і в першому випадку, як нагрівальний елемент можна використовувати намотаний дріт, а корпус приладу - укрити теплоізоляційним кожухом. За рахунок цього буде забезпечуватися краща тепловіддача. Також збільшиться ККД пристрою, а його експлуатація буде більш безпечною. Тепер виконайте врізку котла в опалювальну систему, попередньо зливши теплоносій. Виріжте відповідну за довжиною ділянку труби і приваріть до цього місця сам прилад.
Залишається лише підвести харчування до опалювального приладу і підключити інвертор. Перед початком експлуатації пристрою та проведення перших випробувань необхідно заповнити теплоносієм магістраль. Після цього можна зробити пробний пуск. Запустіть пристрій на невеликій потужності і переконайтеся в надійності всіх зварних швів. За відсутності протікань можна поступово підвищувати потужність до максимуму.