Индукционный нагрев воды своими руками – описание простейшей схемы самодельного устройства. Как сделать индукционный нагреватель воды своими руками Простой индукционный нагреватель 12 в

Установка индукционного нагрева своими руками для нагрева воды, схема

На данный момент индукционное отопление составляет существенную конкуренцию нагревателям, которые работают на газе и электричестве. На рынке отопительной техники такие обогреватели являются одним из наиболее экономичных решений. Чтобы знать, как установить индукционный нагреватель, требуется ознакомиться с рекомендациями.

Читайте в статье

Что это такое

Такое устройство подойдет для обогрева фактически любых помещений. Основной целью в функционировании прибора станет формирование вихревого тока. Он будет создан от электромагнитного поля, которое обогревает пространство внутри. Для создания подобного поля, требуется индуктор для нагрева.

Он является катушкой, которая обмотана большим количеством витков, создающих электромагнитное поле. Оно в свою очередь будет создавать вихревые токи, образующие тепло.

Описание устройства и принцип действия

Чтобы сделать индукционное отопление собственноручно, требуется детально исследовать особенности его функционирования. Основой его работы станет принцип магнитного индуктора для индукционного нагрева. Его устройство включает в себя 2 обмотки, выполняющих конкретную функцию:

• Первичная. Необходимо, чтобы преобразовывать подаваемое электричество в вихревой ток. Является одним из этапов для образования индукционного явления.
• Вторичная. В результате действия магнитного поля начнется нагрев, таким образом передавая полученную теплоэнергию на носитель.

Важно! Индукционные отопительные системы не укомплектованы циркуляционными насосами, расширительным бачком и защитной системой. Данные элементы требуется покупать самостоятельно.

Все индукционные котлы включают в себя такие конструктивные составляющие:

• Индуктор. Главный элемент прибора. Является трансформатором с 2 обмотками. Первичную наматывают на сердечник, в процессе прохождения тока тут возникнет электромагнитное поле, которое образует вихревый ток. Корпус устройства будет выступать в роли качестве вторичной обмотки. Она примет вихревые токи, разогреется и передаст теплоэнергию на носитель.
• Нагревательный элемент. Является сердечником катушки. Для приспособления изготавливается в форме трубы довольно больших размеров либо в качестве нескольких объединенных труб с меньшим сечением.
• Патрубки. Предназначаются в целях врезки прибора в теплосеть. По одному в устройство будет поступать носитель, по другому жидкость выходит и направляется в контур отопления.
• Инвертор. Является прибором, преобразующим постоянный электроток в высокочастотный, который затем будет подаваться на индуктивный нагреватель.

До того, как начать самостоятельную сборку, требуется как следует продумать, какой материал и способ изготовления использовать. Часть из материалов понадобится сделать самостоятельно, а другие доступны для приобретения.

Корпус устройства станет наиболее важной составляющей, по которой будут различаться самодельные и промышленные индукционные обогреватели. Последние обладают цилиндрической обмоткой, а самодельные — тороидальной. Ее делают из проволоки из меди, окружен корпус из ферромагнитной стали, стенки в толщину 10 мм. Подобное устройство даст возможность существенно снизить массу конструкции и ее линейные размеры, но в то же время повысить КПД.

Преимущества и недостатки использования

Перед тем, как сделать индукционный отопительный обогреватель самостоятельно, выбирать для него комплектующие, рекомендовано тщательно изучить преимущества и недостатки такого вида теплоснабжения. Плюсы:

• Быстрое увеличение температурных показателей носителя тепла до необходимого уровня. В отличие от функционирования нагревательных элементов индукционный нагрев воды не нуждается в изоляционных допматериалах. Теплоэнергия от стержня будет передаваться на носитель тепла.
• Длительные сроки эксплуатации. Подобное обусловливается отсутствием движущихся элементов и повышенной прочностью материалов.
• Незначительные габариты конструкции.
• Не образуется накипь на стенках внутри. Подобное сопряжено с незначительной вибрацией стержня при функционировании.

Однако, помимо этого, следует учесть и негативные моменты применения индукционных котлов отопления:

• Завышенная цена заводских изделий. Качественные индукционные отопительные электрокотлы делают с использованием новейших материалов, цена которых и будет обусловливать высокую стоимость. Потому самодельные устройства существенно уступят в качестве и техпараметрам заводским.
• Чтобы установить котлы производительностью больше 7 кВт, понадобится обустроить электрическую сеть 380 В. Иначе нагрузки не дадут возможность работать технике в надлежащем режиме.
• При отсутствии воды в процессе функционирования индукционного отопительного котла происходит чрезмерный нагрев и поломка устройства. Потому в котел входят индикаторы давления, соединяемые с автовыключателем. При снижении давления произойдет автоотключение прибора.

Приняв решение о самостоятельном монтаже индукционного отопления, выбирается оптимальная схема обогревателя и рассчитываются параметры.

Важно! Индукционный отопительная система многие годы используют в сталелитейной промышленности в целях нагревания металла. Непосредственно из данной сферы пришли котлы отопления индукционного типа.

Индукционный обогреватель воды для системы отопления помещения

Такое устройство обладает достаточно неприхотливой конструкцией. Оно отличается высокой эффективностью и надежностью. Применяя его в процессе изготовления обогревателя в отопительной системе, возможно не устанавливать насос, так как вода течет по трубопроводу благодаря конвекции.

Подобный прибор снабжается патрубками: для холодного и горячего водоснабжения. Поверху патрубка горячая вода подается в отопительную систему. В нижнюю часть через него будет пребывать холодная вода.

Индукционное отопление своими руками

Ввиду завышенной цены на устройство большинство принимает решение изготавливать такой нагреватель самостоятельно. В сети возможно найти большое количество схем, где описано, как сделать индукционный нагреватель без помощи своими руками. Наиболее популярен принцип создания простого вида прибора, справиться с которым сможет каждый домовладелец. До того, как начать работы, подготавливается следующий инструментарий: кусачки, паяльник (когда планируется создание сердечника из трубы из металла), отвертки. Алгоритм действий:

1. Нарезается проволока из нержавейки в диаметре 0,7 см на фрагменты примерно в 0,5 см.
2. Подготавливается труба из пластмассы либо металла (сердечник), стенки которого имеют толщину не меньше 0,3-0,5 см, чтобы элемент смог выдержать высокие температурные показатели.
3. Заполняется труба проволочными фрагментами.
4. Окончания трубы закрываются с помощью сетки, чтобы был исключен риск выпадения обрезков при функционировании приспособления.
5. Затем по длине трубопровода спиралью наматывается проволока из меди, делая приблизительно 90 оборотов.
6. Изготавливается нагреватель, прорезав прямоугольный фрагмент трубопровода.
7. В отверстие прибора вставляется сделанное устройство.
8. Окончания проволоки из меди подключаются к инвертору с высокочастотным действием. Приобрести его возможно фактически в любом магазине, который имеет стройнаправление.

Важно! Чтобы была грамотно сделана установка индукционного нагрева, понадобится до сборки оборудования оценить собственные силы и возможности. Не стоит браться за создание нагревательного котла, когда отсутствуют элементарные навыки в электричестве.

Правила эксплуатации

Различные требования к использованию индукционных обогревателей и обыкновенных отопительных устройств обусловливаются их различиями:

• Котел требуется подсоединить через выделенный провод, который соединен с электрическим щитком. Клинии не подключаются прочие устройства.
• Во время монтажа электрического индукционного котла требуется обезопасить электрические сети в жилище и предотвратить вероятность возгорания проводов. В этих целях параметры провода должны быть больше суммарной мощности каждого электрического прибора в жилище на 20%.
• Индукционные нагреватели возможно устанавливать лишь в системы теплоснабжения с замкнутым контуром. Для улучшения циркуляции воды устанавливается допнасос.
• Когда носитель тепла перегревается, внутри системы возникает чрезмерное давление. Чтобы его компенсировать устанавливается расширительный бачок. Температурные показатели внутри индукционного котла могут дойти до 110 градусов.

• В целях безопасного применения электрического индукционного котла требуется монтировать на него индикаторы давления и температурных показателей. Когда возникает риск перегрева носителя тепла и дальнейшего нарушения герметичности контура отопительной системы, блок управления отключает устройство.
• Чтобы при применении отопительные трубы не провисали и не деформировались, температурные показатели носителя тепла выставляются не более допустимых показателей, которые заранее рассчитываются до установки системы.
• Для отопительной системы в жилище потребуется резервное питание. В этих целях устанавливается аварийный генератор.

Отзывы

Отзывы носят преимущественно положительный характер.

Иван, 48 лет: «В целях отопления дачного дома установил новый обогреватель индукционного типа. Как заверял разработчик установка пройдет в кратчайшее время. Но по факту для выхода в надлежащий режим функционирования потребовалось примерно 15 дней. За этот период понадобилось по гарантийному талону менять блок управления».

Сергей, 34 года: «Дом отапливается благодаря твердотопливному котлу. В зимний период крайне долго происходит нагрев жидкости в трубах. Потому принято решение монтировать вспомогательный индукционный, который работает от электрической сети. Затем изначально запускается он, а потом нужно ждать, пока основной нагреватель наберет требуемые температурные показатели».

Индукционный нагреватель обладает высоким КПД, выступает в качестве котла для отопительной системы. Допустимо самостоятельно собрать и установить такое устройство. Однако до применения, следует взвесить все плюсы и минусы. Невзирая на повышенную эффективность, устройство будет потреблять много энергии, небезопасно и плохо влияет на здоровье. В связи с этим рекомендовано установить прибор в собственном доме.

Индукционный нагреватель своими руками – схема, принцип действия

Здесь вы узнаете:

Несмотря на то, что наша страна является одним из лидеров по добыче природного газа, сам природный газ есть далеко не в каждом доме. Из-за этого многие потребители вынуждены обогревать свое жилье с помощью электрических котлов. А некоторые изготавливают их самостоятельно, по чертежам и схемам. Как сделать индукционный нагреватель воды своими руками и что для этого нужно? В этом обзоре мы расскажем, как изготовить индукционный отопительный котел в домашних условиях.

Что такое индукция и ее принцип

Электромагнитная индукция была открыта еще более ста лет назад. Она позволяет генерировать тепло с помощью высокочастотных токов – данная технология активно применяется для выплавки металлов. Дошла эта технология и до бытовых потребителей – мы можем увидеть ее воплощение на кухне в виде индукционных электрических печей. Индукционные печи позволяют быстро разогревать пищу и отличаются небольшими габаритами. Еще одним достоинством является их продолжительный срок службы.

Индукционный нагреватель представляет собой мощную катушку, на которую подается переменный ток высокой частоты. Внутри катушки помещается металлический сердечник, разогревающийся под действием вихревых токов. Таким образом, никаких привычных нагревательных элементов здесь нет, а тепло генерируется исключительно за счет индукционного нагрева.

Магнитная индукция используется в металлургической промышленности. Здесь она позволяет избавиться от угольных и газовых печей, отличающихся большими размерами. Сегодня в металлургических цехах стоят небольшие индукционные печи, быстро разогревающие металлы и сплавы до высоких температур. Они безопасны для людей и позволяют сократить время, затрачиваемое на переработку металлов.

С помощью индукционной катушки можно быстро нагреть металл до очень высоких температур.

В бытовой сфере магнитная индукция работает в индукционных кухонных печах и в электрических индукционных котлах. В чем заключаются преимущества такого нагрева?

• Отсутствует прямой контакт между нагреваемым телом и индукционной катушкой.
• Отсутствие накипи в индукционных котлах, что связано с отсутствием привычных нагревательных элементов.
• Продолжительный срок службы оборудования.
• Быстрый прогрев теплоносителей и металлических конструкций.
• Высокая эффективность оборудования.
• Безопасность для окружающих.

Электромагнитная индукция греет быстро и очень эффективно – коэффициент полезного действия тех же индукционных котлов достигает 98-99%. Также здесь отсутствует прямой контакт теплоносителя и токоведущих частей, что значительно повышает безопасность оборудования.

Напомним, что в ТЭНовых и электродных электрических отопительных котлах используется прямой контакт нагревательных элементов и теплоносителя.

Сделать индукционный нагреватель воды своими руками не так уж и сложно, как это может показаться на первый взгляд. Многие люди, обладающие познаниями в области электротехники и «прямыми руками», умеючи создают индукционные нагреватели, используемые для обогрева жилых домов. Давайте разберемся, как создаются такие нагреватели и что нам понадобится для самостоятельной сборки оборудования.

Принцип действия индукционных нагревателей

Перед тем как приступить к сборке, давайте разберемся в принципе действия индукционных нагревателей. Здесь используется мощная индукционная катушка, располагающаяся вокруг пластиковой трубы. В трубе находится металлический сердечник, омываемый теплоносителем. Подача питающего напряжения на индукционную катушку приводит к появлению вихревых токов, вызывающих нагрев металлического сердечника

. Он, в свою очередь, начинает прогревать теплоноситель.

В индукционной катушке образуются вихревые токи, которые и нагревают сердечник.

Металлический сердечник греется исключительно за счет вихревых токов. Нагреваясь до высокой температуры, он отдает тепло теплоносителю, который отправляется в отопительную систему. Установив в систему терморегулятор, можно добиться точного поддержания заданной температуры. Сама конструкция получается невероятно простой и надежной – кроме трубы с металлическим сердечником и катушки, здесь ничего нет, ломаться просто нечему.

Подобный принцип нагрева активно используется в отопительных котлах заводской сборки. Они отличаются:

• продолжительным сроком службы – для некоторых моделей заявлено 20-30 лет работы;
• отсутствием накипи – металлический сердечник не разогревается до таких температур, чтобы возникала накипь;
• отсутствием требований к качеству теплоносителя – через котлы может протекать любой теплоноситель, начиная от воды и заканчивая незамерзающими жидкостями.

Учитывая столь блестящие свойства и характеристики заводского оборудования, попробуем создать индукционный нагреватель воды своими руками, воспользовавшись подручным инструментом.

Делаем индукционный нагреватель самостоятельно

Как сделать индукционный нагреватель своими руками? Для этого нам понадобятся:

• медная проволока для создания катушки;
• пластиковая труба;
• стеклотекстолит;
• металлическая проволока для создания сердечника.

Схема индукционного нагревателя металла очень проста – катушка, металлический сердечник, источник питания. Учитывая, что мы создаем не печь для плавки металла, а нагреватель, то нам понадобится металлический сердечник, который мы набьем из металлической проволоки.

Создание индукционной катушки

Наматываем проволоку на трубку так, чтобы между витками оставался небольшой промежуток.

Основой всей конструкции является пластиковая труба. Вокруг нее мы будем наматывать катушку. А для того чтобы труба не расплавилась под воздействием горячей катушки (да, она будет греться), мы будем наматывать проволоку не прямо на трубу, а на текстолитовые полоски. Стеклотекстолит можно заменить на асбестовую ткань, которой оборачивается пластиковая труба.

Набивной сердечник необходим для нагрева теплоносителя. Для этого берем стальную проволоку небольшого диаметра, нарезаем ее на мелкие кусочки, скручиваем, после чего набиваем ею пластиковую трубу. С обеих сторон труба закрывается металлической сеткой – она пропустит воду, но не даст вывалиться нашей набивке. Поверх пластиковой трубы (защищенной стеклотекстолитом или асбестом) наматываем медный провод, длина которого составляет примерно 11 м. Сечение провода – 1,5 мм. Провод наматываем не внавалку, а как бы виток к витку, но оставляя небольшое расстояние между витками.

Наматывая медную проволоку будущей индукционной катушки, уделите внимание качеству намотки и сделайте так, чтобы намотка была равномерной. Отдельные витки не должны касаться друг друга. Количество витков составляет 90-100.

Что мы получили в конечном итоге? У нас получился нагревательный элемент в виде катушки. На него нужно подать электроэнергию, которая создаст в сердечнике вихревые токи. Протекающий через сердечник теплоноситель будет нагреваться, передавая свое тепло подключенным к отопительной системе радиаторам.

Источник электроэнергии

Как мы помним, наша схема индукционного нагревателя предполагает наличие источника питания. Он подает напряжение на катушку, вызывая нагрев сердечника и теплоносителя. Что может выступать в качестве источника переменного тока? Обычная электрическая сеть нам не подойдет – частота тока в ней слишком низка. У нас остается два источника питания:

Из инверторного сварочного аппарата получится отличный источник питания для индукционного нагревателя.

• индукционная кухонная печь;
• инверторный сварочный аппарат.

Если у вас есть индукционная печь, которую не жалко разобрать, воспользуйтесь ей. Недостатком печки станет ее слишком низкая мощность. Поэтому мы рекомендуем воспользоваться инверторным сварочным аппаратом. Просто подключите катушку к выходу аппарата и включите его в сеть – наш самодельный индукционный нагреватель, который мы собрали своими руками, готов к запуску и эксплуатации.

Обратите внимание, что теперь вам стоит позаботиться о надлежащем исполнении нагревателя. Д

ля того чтобы сделать его безопасным, поместите катушку в какой-нибудь аккуратный корпус. Например, это может быть толстая пластиковая труба большого диаметра. Разместите в ней катушку, после чего закрепите всю конструкцию на штатном месте. Подключите к самодельному нагревателю отопительные трубы и попробуйте запустить систему, проверяя ее эффективность.

Если у вас есть познания в области конструирования электронной техники, вы можете попробовать собрать инверторный преобразователь для индукционного нагревателя своими руками. Схему такого преобразователя можно найти в Интернете. Обратите внимание, что источник питания должен получиться достаточно мощным, чтобы обеспечить надлежащее питание нагревателя и его выход на максимальную мощность. В противном случае вас будут ждать холодные или едва теплые батареи.

Конструируя индукционный нагреватель своими руками, не забывайте о правилах техники безопасности. Позаботьтесь о высоком качестве электрических соединений и о качественной изоляции пластиковой трубы, в которой находится сердечник – здесь не должно быть протечек и малейших капель воды.

Вихревой индукционный нагреватель своими руками: делаем самодельный агрегат

Электрические нагревательные приборы исключительно удобны в эксплуатации. Они гораздо безопаснее, чем любое газовое оборудование, не производят копоти и сажи, в отличие от агрегатов, работающих на жидком или твердом топливе, наконец, для них не нужно заготавливать дрова и т. п. Главный недостаток электрических нагревателей — высокая стоимость электроэнергии. В поисках экономии некоторые умельцы решили изготовить индукционный нагреватель своими руками. Они получили отличное оборудование, для работы которого требуется гораздо меньше расходов.

Принцип работы индукционного нагрева

В работе индукционного нагревателя используется энергия электромагнитного поля, которую нагреваемый объект поглощает и преобразует в тепловую. Для генерирования магнитного поля используется индуктор, т. е. многовитковая цилиндрическая катушка. Проходя через этот индуктор, переменный электрический ток создает вокруг катушки переменное магнитное поле.

Самодельный инверторный нагреватель позволяет производить нагрев быстро и до очень высоких температур. С помощью таких устройств можно не только нагревать воду, но даже плавить различные металлы

Если внутрь индуктора или близ него разместить нагреваемый объект, его будет пронизывать поток вектора магнитной индукции, который постоянно меняется во времени. При этом возникает электрическое поле, линии которого располагаются перпендикулярно направлению магнитного потока и движутся по замкнутому кругу. Благодаря этим вихревым потокам электрическая энергия трансформируется в тепловую и объект нагревается.

Таким образом, электрическая энергия индуктора передается объекту без использования контактов, как это происходит в печах сопротивления. В результате тепловая энергия расходуется более эффективно, а скорость нагрева заметно повышается. Широко применяется этот принцип в области обработки металла: его плавки, ковки, пайки наплавки и т. п. С не меньшим успехом вихревой индукционный нагреватель можно использовать для подогрева воды.

Индукционный генератор тепла в системе отопления

Чтобы организовать отопление частного дома с помощью индукционного нагревателя, проще всего использовать трансформатор, который состоит из первичной и вторичной короткозамкнутой обмотки. Вихревые токи в таком устройстве возникают во внутренней составляющей и направляют образовавшееся электромагнитное поле на вторичный контур, который одновременно выполняет роль корпуса и нагревательного элемента для теплоносителя.

Обратите внимание, что в качестве теплоносителя при индукционном нагреве может выступать не только вода, но также антифриз, масло и любые другие токопроводящие среды. При этом степень очистки теплоносителя большого значения не имеет.

Инверторный нагреватель имеет компактные размеры, работает бесшумно и может быть установлен практически в любом подходящем месте, соответствующем требованиям техники безопасности

Индукционный отопительный котел оснащают двумя патрубками. Нижний патрубок, по которому будет поступать холодный теплоноситель, необходимо устанавливать на вводном участке магистрали, а вверху устанавливают патрубок, передающий горячий теплоноситель к подающему участку трубопровода. Когда теплоноситель, находящийся в котле, нагревается, возникает гидростатический напор, и теплоноситель поступает в отопительную сеть.

В работе индукционного нагревателя есть ряд преимуществ, о которых следует упомянуть:

• теплоноситель в системе постоянно циркулирует, что предотвращает вероятность ее перегрева;
• индукционная система вибрирует, в результате накипь и другие осадки не откладываются на стенках оборудования;
• отсутствие традиционных нагревательных элементов позволяет эксплуатировать котел с высокой интенсивностью, не опасаясь частых поломок;
• отсутствие разъемных соединений исключает протечки;
• работа индукционного котла не сопровождается шумом, поэтому его можно установить практически в любом подходящем помещении;
• при индукционном нагреве не выделяются какие-либо опасные продукты разложения топлива.

Безопасность, бесшумная работа, возможность использовать подходящий теплоноситель и долговечность оборудования привлекли немало домовладельцев. Некоторые из них задумываются о возможности изготовить самодельный индукционный нагреватель.

Как сделать индукционный нагреватель самому?

Самостоятельное изготовление такого нагревателя — не слишком сложная задача, с которой может справиться даже начинающий мастер. Для начала следует запастись:

• куском пластиковой трубы с толстыми стенками, которая станет корпусом нагревателя;
• стальной проволокой диаметром не более 7 мм;
• переходниками для присоединения корпуса нагревателя к отопительной системе дома;
• металлической сеткой, которая будет удерживать внутри корпуса кусочки стальной проволоки;
• медной проволокой для создания индукционной катушки;
• высокочастотным инвертором.

Для начала следует подготовить стальную проволоку. Для этого ее просто нарезают кусочками примерно 5 см длиной. Дно отрезка пластиковой трубы закрывают металлической сеткой, внутрь засыпают кусочки проволоки, сверху корпус также закрывают металлической сеткой. Корпус должен быть заполнен кусочками проволоки полностью. При этом приемлемой может быть проволока не только из «нержавейки», но также из других металлов.

Затем следует изготовить индукционную катушку. В качестве основы используется подготовленный пластиковый корпус, на который аккуратно наматывают 90 витков медной проволоки.

После того, как катушка готова, корпус с помощью переходников присоединяют к отопительной системе дома. После этого катушку подключают к сети через высокочастотный инвертор. Считается вполне целесообразным сделать индукционный нагреватель из сварочного инвертора, поскольку это самый простой и бюджетный вариант.

Чаще всего при изготовлении самодельных вихревых индукционных нагревателей используют недорогие модели сварочных инверторов, поскольку они удобны и полностью соответствуют требованиям

Необходимо отметить, что не стоит испытывать устройство, если в него не подается теплоноситель, иначе пластиковый корпус может очень быстро расплавиться.

Интересный вариант индукционного нагревателя, сделанного из варочной панели, представлен в видеоматериале:

Несколько полезных советов по безопасности

Чтобы повысить безопасность конструкции, советуется выполнить изоляцию открытых участков медной катушки.

Индукционный нагреватель рекомендован только для закрытых систем отопления, в которых осуществляется принудительная циркуляция теплоносителя с помощью насоса.

Следует размещать систему индукционного нагрева на расстоянии не менее 30 см от стен и мебели и не менее 80 см — от потолка или пола.

Чтобы сделать работу устройства более безопасной, рекомендуется оснастить его манометром, а также системой автоматического управления и приспособлениями для отвода попавшего в систему воздуха.