Индукционное отопление своими руками — схемы, виды, особенности

Практически всё время, прошедшее с момента появления систем отопления, человек пытался их оптимизировать и сделать более экономичными. Развитие новых технологий открывало всё новые и новые пути в этом вопросе, пока отопительные сети не пришли к современному виду. Сегодня мы рассмотрим варианты построения отопительной системы, основанной на принципе электромагнитной индукции. Сразу можно оговориться, что для любого человека, желающего собрать в доме индукционное отопление своими руками схема системы не будет представлять особой сложности.

Принцип действия индукционной системы отопления

Несмотря на относительную молодость таких систем в применении к жилым помещениям, физический принцип, лежащий в их основе, был открыт Фарадеем ещё в 1831 году. На основе индукционного нагрева первоначально конструировались промышленные агрегаты в области плавления металлов, однако он оказался применим и для прогрева теплоносителя в бытовых целях.

Схема системы отопления с индукционным котлом

Схема системы отопления с индукционным котлом

Электрический ток, пропускаемый через витки катушки из медного провода, создаёт электромагнитное поле в сердечнике из металла с одновременным его нагревом. Если сердечник представляет собой полую трубу, в которой находится вода, то вода будет нагреваться пропорционально силе тока, приложенного к обмотке катушки.

Если труба протяжённая и вода в ней циркулирует, то получаем простейшую гравитационную систему отопления. Если масштабы системы значительны, то вместе с циркуляционным насосом получаем систему отопления жилого здания на основе электромагнитной индукции.

Обзор индукционного электрокотла

Таким образом видно, что индукционное отопление своими руками схематически представляет собой аналогичную другим системам конструкцию с разницей в способе нагрева теплоносителя.

Преимущества нагрева с помощью индукционной установки:

  • экологичность процесса
  • малый объём индукционного агрегата
  • практически нулевой уровень шума
  • экономия электроэнергии
  • отсутствие сложных процедур обслуживания
  • высокая отказоустойчивость
  • полное отсутствие накипей

Индукционные нагреватели воды для отопления

Рассмотрим схему индукционного котла для отопления, который под силу сделать своими руками имея элементарные навыки работы с инструментом.

Индукционный электрокотёл своими руками

Для качественного изготовления потребуется сварочный инвертор, стальная проволока 6-7 мм, медная проволока, пластиковая труба с внутренним диаметром 60-70 мм и металлическая сетка. Труба будет основой индуктора, нарезанная проволока – нагревательным элементом, медная проволока – обмоткой. Также потребуются два переходника от котла до входного и выходного патрубков с теплоносителем.

Стальная проволока нарезается на куски 4-5 сантиметровой длины. На пластиковую трубу необходимо намотать витки медного провода, который должен быть эмалированным. Наматывать как можно ближе к центру трубы, количество витков – 90. Пластиковая труба изнутри наполняется нарезанной проволокой и закрывается с обеих сторон металлической закрепленной сеткой. Обмотка трубы соединяется с инвертором, а сама труба – переходниками с системой подачи теплоносителя, проще говоря врезается в существующую трубу. После этого индукционный нагреватель для отопления готов к работе.

Индукционный нагрев теплоносител

Индукционный нагрев теплоноситель

Если инвертор имеет регулятор силы тока, то это обеспечит регулировку температуры нагрева теплоносителя.

Пока не открыта подача воды включать инвертор категорически запрещено, так как корпус попросту расплавится.

Также необходимо знать, как проверить индукционный нагреватель на работоспособность. Для этого тестером необходимо убедиться, что на инвертор подаётся напряжение, и оценить степень прогрева теплоносителя по температуре отводящей трубы.

Можно изготовить в качестве дополнения корпус для устройства, выполняющий функции теплоизолятора и обеспечивающий эстетический вид.

Простейший вихревой индукционный нагреватель воды

Представляет собой всё тот же индукционный котёл, но без нагревательного элемента и пластиковой трубы. По сути, это одна медная вторичная обмотка, подключённая к устройству подачи переменного тока высокой частоты – вышеупомянутому инвертору. Любой сердечник, внесённый в контур обмотки, будет разогрет до необходимой температуры. В том числе и пластиковая или стеклянная ёмкость с водой.

В настоящее время существуют и продаются в бытовом исполнении для кухни индукционные экологические кипятильники для воды, разработанные нидерландскими инженерами.

Схема вихревого котла в разрезе

Схема вихревого котла в разрезе

Индукционный нагреватель c постоянными магнитами

Это несколько более сложное устройство, чем индукционный котёл, но тоже может быть сравнительно легко изготовлено своими руками.

Главное отличие заключается в схеме индуктора, инициирующего вихревые токи. В таком индукторе магнитные элементы расположены по окружности, то есть это, по сути, плоское диэлектрическое колесо с прикрепленными магнитами чередующейся полярности в форме лучей солнца. Это колесо должно быть закреплено на валу, к которому подключён вращающий электродвигатель с помощью ременной передачи.

Нагреватель на постоянных магнитах

При раскручивании индуктора, за счёт разгона вихревых токов инициируется теплопередача от него к металлической стенке резервуара с теплоносителем, расположенным как можно ближе к магнитам. Индукционный нагреватель c постоянными магнитами демонстрирует чистейшее преобразование механической энергии вращения в тепловую энергию нагрева.

Данная конструкция является гораздо более трудоёмкой в изготовлении, шумной за счёт электромотора и имеющей много точек отказа и трения.

Индукционная плита

Выпускается как промышленное изделие для оборудования кухни. Эффективность такой плиты значительно выше плит с газовым или электрическим нагревом, где значительная часть тепла расходуется на нагрев воздуха. В индукционной плите вся теплоотдача поглощается посудой, поэтому КПД такого устройства весьма высок.

Плита на основе индукции имеет интеллектуальную систему разогрева. Она включается только в том случае, если обнаруживает на себе посуду с достаточными магнитными свойствами дна. Но это не значит, что нужна особая посуда – практически любая стандартная металлическая посуда подходит для использования. Отключение плиты происходит при удалении посуды из сферы действия высокочастотного поля.

Индукционная плита

Индукционная плита

Преимуществами такой плиты является меньшее энергопотребление по сравнению с электрической, полная безопасность от утечек газа по сравнению с газовой, малые габариты и эстетический дизайн. Безопасность для жизни человека в данном случае также практически абсолютная.

Идеи об отоплении с помощью нагрева воды индукционной плитой, которые встречаются в сети, не имеют под собой реальной выгоды ни в финансовом ни в техническом плане, и можно с уверенностью заключить, что отопление индукционной плитой в квартире трудновыполнимо и бессмысленно. Гораздо эффективнее сделать котёл, обеспечивающий индукционное отопление своими руками, схема которого проста и понятна любому знакомому с техникой человеку.

Если Вам понравился наш сайт или пригодилась информация на этой странице поделитесь ею с друзьями и знакомыми - нажмите одну из кнопок соц сетей внизу страницы или вверху, ведь среди кучи ненужного мусора интернете достаточно сложно найти действительно интересные материалы.