Цены на электричество и отопление растут из года в год, и регулярно люди придумывают способы сэкономить – используют альтернативные источники энергии, дешевое топливо, изобретают преобразующие установки и т.д. Для владельцев загородных домов проблема отопления стоит особенно остро, ведь обогреть большой дом в два-три этажа куда сложнее и затратнее, чем квартиру. Один из самых популярных способов получить теплое жилье и не потратить на это целое состояние – приобрести индукционный котел. Еще лучше – собрать его своими руками, тем более что сделать это не так уж сложно. В этой статье мы расскажем, как сделать индукционный котел для собственного дома.

Принцип работы устройства

Если сравнивать индукционный котел с классическими обогревательными аппаратами, становится очевидно, что он расходует электроэнергию гораздо бережнее и эффективнее. При современных ценах на коммунальные услуги такое устройство является отличным способом сэкономить без ущерба комфорту.

Огромным преимуществом индукционного котла отопления является его абсолютная экологичность и безвредность для здоровья людей и животных. Во время работы он не выделяет токсичных веществ или сильных излучений (не сильнее, чем обычная кухонная микроволновка), поэтому подобные модели активно используются сторонниками эко-жизни.

Самая простая конструкция индукционного котла представляет собой электрический преобразователь, состоящий из двух частей:

1. Первичная обмотка находится внутри и направлена на преобразование электроэнергии в вихревые токи. Она отправляет получившееся вихревое поле к вторичной внешней части.
2. Вторичная обмотка служит нагревательным элементом и корпусом индуктора одновременно. Она принимает электромагнитное поле от внутренней обмотки и передает ее теплоносителю. В качестве теплоносителя может быть вода, антифриз, масло или любая другая электропроводящая среда.

Также в составе конструкции присутствуют патрубки, которые вводят холодный теплоноситель и отводят его после нагревания. Соответственно, для одного индукционного котла нужно два патрубка. Если вы вознамерились сделать такое устройство своими руками, то «холодный» патрубок нужно устанавливать на вводный участок магистрали, а «горячий» — в подающую точку водопровода.

Внешняя обмотка, как мы уже сказали, является одновременно и корпусом индуктора. Но помимо нее имеется также сердечник с двойной стенкой, электроизоляция и слой утеплителя. Основное отличие промышленных и бытовых котлов отопления заключается в устройстве корпуса. В промышленных моделях он оснащен цилиндрической обмоткой, в бытовых – тороидальной из медного провода, намотанного на трубы из ферромагнитной стали с толщиной стенок больше 10 мм. Такая конструкция позволяет значительно снизить массу самого устройства, сделать его более компактным и одновременно повысить производительность. Из-за отсутствия теплопотерь теплоноситель получает практически 100% энергии.

Устройство индукционного котла:

1. Вода или масло подается в нагревающую часть через «холодный» патрубок.
2. Электрический ток идет к внутренней обмотке.
3. Образуется напряжение, возбуждающее вихревые токи.
4. Эти токи идут к внешней обмотке и прогревают сердечник.
5. Из-за быстрого нагрева сердечника очень скоро прогревается весь участок, а полученное тепло воздействует на теплоноситель.
6. Разогретый теплоноситель идет по «горячему» патрубку и обогревает помещение.

Поскольку отвод горячего теплоносителя осуществляется непрерывно, индукционный котел просто не может перегреться. В этом отношении он является полностью безопасным. Еще одним немаловажным достоинством считается отсутствие нагревательных поверхностей у такого прибора, которые очень «любят» ломаться или об них можно обжечься. Разъемные соединения здесь не используются, а потому исключена возможность протечек. Накипи в котле также не образуется, потому что он постоянно вибрирует. Вибрирует не значит шумит – индукционный котел совершенно бесшумный, и его можно устанавливать в любом помещении.

Подытожит тему эффективности и простоты работы индукционного котла видеоролик ниже:

Простейший котел своими руками

Сделать индукционный котел своими руками реально даже без специального образования и профессиональных навыков. Тем не менее, прежде чем приступить к работе, рекомендуется тщательно изучить теоретическую часть, подготовить все необходимые инструменты и материалы, а также выбрать (или разработать самому) план сборки. С последним пунктом новичку будет сложно справиться, поэтому мы подготовили несколько подробных схем индукционного котла своими руками, которые вы найдете в конце статьи.

Основной проблемой аппаратов с разными температурами является создание надежного и долговечного нагревательного элемента. Здесь образуется избыточное количество энергии, которая либо передается напрямую, как в ТЭНах, либо преобразовывается в нечто иное, как в индукционных нагревателях вихревого типа.

Если взглянуть на ситуацию чисто теоретически, то простой котел можно собрать из обычной большой кастрюли, герметично закрытой со всех сторон. К этой кастрюле будут идти две трубки («холодный» и «горячий» патрубки), насос и присоединяться расширительный резервуар. Трубы надо соединить между собой цепью радиаторов, а корпус, то есть кастрюлю, поставить на газовую плиту. Теперь можно залить в систему теплоноситель (воду, масло, антифриз), включить насос и зажечь газ. Конечно, производительность такой «индукционной кастрюли» будет довольно низкая, но она наглядно и доходчиво отображает, как работает котел. Если сделать такой котел из чугунной или стальной емкости и включить ее в отопительную цепь, то можно обогреть 3-комнатную квартиру, но не частный дом. Потребление электроэнергии при этом будет сводиться максимум к 2,5 кВт/ч, в то время как ТЭНовые электрокотлы «кушают» целых 6 кВт/ч.

Полезный совет: Для успешной и быстрой сборки самодельного индукционного котла подготовьте сварочный инвертор. С его помощью вы сможете сделать герметичный корпус генератора и надежно подсоединить патрубки. Подойдет самая простая модель инвертора, какую вы сможете найти в строительном магазине. Хорошо, если в устройстве будет функция регулировки тока. Мощность среднего инвертора составляет 15 ампер, но для изготовления индукционного котла этого может быть недостаточно.

Помимо инвертора для работы вам понадобится катанка или проволока толщиной в 7 мм. Ее нужно будет нарезать на отрезки длиной около 5 см. В качестве корпуса можно использовать толстостенную полипропиленовую трубу с внутренним диаметром не больше 50 мм. Она будет одновременно основой для катушки и сектором теплопровода для воды, масла или антифриза.

Специфика сборки индукционного котла своими руками:

1. Обогреватель будет присоединен к отопительной системе дома специальными переходниками – «горячим» и «холодным» патрубками. Последний следует приварить к основанию корпуса. Чтобы это сделать, уложите на дно пластиковой трубы металлическую сетку. Эта сетка будет играть роль барьера для кусочков проволоки.
2. Нарежьте проволоку на отрезки и засыпьте их в трубу так, чтобы они полностью заполнили собой внутреннее пространство доверху.
3. Закройте верхнюю часть трубы еще одним куском металлической сетки.
4. Основным нагревательным элементом теплогенератора является катушка. Для ее изготовления вам нужен медный эмалированный провод. Намотайте на корпус пластиковой трубы ровно 90 витков. Следите, чтобы они ложились ровно и аккуратно с небольшим расстоянием друг от друга.
5. После сборки самодельного индуктора можно приступать к его подключению к системе. Агрегат получается очень компактным и простым, и его можно подсоединить практически к любой точке трубопровода. Для этого необходимо вырезать часть трубы из системы и в образовавшийся разрез установить индуктор посредством «холодного» и «горячего» патрубков. Запускать устройство можно только при наличии в системе теплоносителя (воды), иначе он попросту расплавится от перенагрева.

Полезный совет: Сделайте индукционный электрический котел более безопасным в использовании, изолировав все открытые сектора медной катушки защитными материалами, которые не проводят ток.

Себестоимость такого самодельного отопительного прибора просто смешная по сравнению с практически аналогичными заводскими моделями. Из недостатков можно выделить разве что неэстетичный внешний вид и скромные размеры, но при желании и это поправимо.

Модифицированная модель

Индукционный котел, описанный в этой главе, будет сделать немного сложнее, зато его производительность в разы превышает модель, о которой мы говорили ранее. Для успешного исхода дела вам нужно обладать профессиональными навыками работы со сварочным аппаратом, иметь трехфазный инвертор. Хорошо, если он будет со стационарным креплением.

Конструкция этого инвертора состоит из пары труб большего и меньшего диаметра, вваренных друг в друга. Если рассматривать это с торца, то трубы образуют «бублик». Этот «бублик» и будет выполнять функцию сердечника, генерирующего электромагнитное поле. Одновременно с этим он будет служить нагревательным элементом. Если в первом случае для этого использовалась полипропиленовая труба с кусочками проволоки, то здесь конструкция получается более мощной и надежной.

Медную обмотку следует наматывать прямо на корпус – так вы получите более высокую производительность и сохраните при этом малый вес и компактность аппарата. Патрубки следует вварить в нижнюю часть корпуса. Отопительная система будет нагреваться автоматически при контакте обмотки и теплоносителя.

На изображении ниже можно увидеть схему модифицированного вихревого индукционного котла:

Конечно, работа над таким котлом отнимет больше сил и времени, да и себестоимость будет выше, зато эффект окупит все сполна. Такой прибор позволит обогревать весь дом и прослужит не меньше 20 лет без обслуживания и ремонта.

Техника безопасности

Приступая к работе над созданием собственного отопительного котла, помните, что абсолютно безопасных энергоносителей и генераторов энергии не существует в природе. Можно снизить риск, но не устранить его полностью. Поэтому если дома есть дети, сделайте так, чтобы они никак не смогли добраться до аппарата.

Следующие полезные рекомендации по технике безопасности помогут вам избежать дискомфорта при эксплуатации самодельного вихревого котла:

1. Если вы установили теплообменник в ванной комнате, во время купания его лучше отключать. В процессе работы он производит микроволновые импульсы, которые могут навредить здоровью, если находиться поблизости от их источника долгое время (дистанция меньше 50 см).
2. Чтобы изолировать большую часть микроволнового излучения, сделайте ячеистый экран из магнитного материала вокруг прибора.
3. Не храните аккумуляторы дома. Для этого лучше отвести уголок на балконе, в сарае или на чердаке.
4. Индукционный нагреватель можно использовать только для отопительных сетей закрытого типа, то есть там, где теплоноситель движется посредством работы насоса.
5. Аппарат безопасен лишь для трубопроводных разводок из полипропилена или пластика и не может использоваться для старых чугунных труб.
6. Устанавливайте котел на некоторой дистанции от поверхностей пола, стен и потолка. Так, от пола должно быть минимум 70 см, а от стены – 25-30 см.
7. Для аварийного сброса воздуха из отопительной системы рекомендуется установить подрывной клапан.

Котел индукционного нагрева позволяет существенно сэкономить электроэнергию. Эта статья особенно пригодится тем, кто живет в частном доме и не хочет оплачивать непомерно высокие счета за отопление в холодное время года. Но и городским жителям будет нелишним узнать, как можно жить тепло и дешево среди планомерно растущих тарифов.