Jak vyrobit indukční topný kotel vlastníma rukama: vyrobit domácí generátor tepla

Lidé jsou pokazeni civilizací a nemohou si představit existenci bez jejích výhod. Nepochybně k nim patří vytápění budov. Vytápěcí systémy se neustále vylepšují a jsou stále efektivnější a pohodlnější k použití.

To však nestačí. Souhlasíte, že není vůbec špatné, aby topná zařízení byla také ekonomická. A tato touha je docela proveditelná - můžete si vyrobit indukční topný kotel vlastními rukama. Je schopen nejen zajistit potřebnou úroveň vytápění místnosti, ale také velmi hospodárně vynakládat energetické zdroje.

Navíc i začátečník sbírá toto vybavení, pokud si to přeje. A jak to udělat správně a jaké materiály budou potřeba pro výrobu - probereme tyto otázky podrobně v našem článku. Nejprve se zaměříme na zařízení a princip fungování zařízení, jakož i výhody jeho použití.

Zařízení a princip činnosti zařízení

Před započetím vlastní montáže indukčního kotle je nutné pochopit jeho strukturu a princip fungování. A až po pochopení těchto bodů můžete začít vyrábět domácí produkty.

Jak funguje indukční kotel?

Abyste pochopili, jak indukční zařízení funguje, musíte se seznámit s principem jeho činnosti. Proto si připomeňme školní fyzikální kurz.

Když elektrický proud prochází vodivým materiálem, uvolňuje teplo. V tomto případě bude množství přijatého tepla přímo úměrné síle napětí a proudu. Tento vzor objevili Joule a Lenz, na jehož počest je fyzický zákon pojmenován.

Elektrický proud se však může ve vodiči objevit nejen tehdy, když je přímo připojen ke zdroji energie. Existuje další metoda objevená ve století dříve, než naposledy M. Faraday. Jedná se o bezkontaktní metodu, která nezahrnuje interakci zdroje energie s vodičem.

Jeho podstatou je to, že když se změní parametry magnetického pole, které vodič prochází, změní se v něm EMF nebo elektromotorická síla.

Tento jev se nazývá elektromagnetická indukce. Používá se při provozu indukčního kotle. Ukazuje se, že pokud existuje EMF, pak bude existovat elektrický proud, respektive dojde k zahřívání vodiče.

V tomto případě se bude vyrábět bezdotykově, za použití indukovaných proudů nebo jak se také nazývají Foucaultovy proudy.

Existují dva způsoby, jak získat elektromagnetickou indukci. V prvním případě, pro získání indukce, se vodič otáčí nebo pohybuje uvnitř konstantního magnetického pole. Tato metoda se používá v elektrických generátorech.

Další způsob, jak dosáhnout indukce - vodič zůstává nehybný, zatímco parametry magnetického pole, ve kterém se nachází, jmenovitě směr linií síly a intenzity, se neustále mění.

Základem působení jakéhokoli indukčního kotle je jev elektromagnetické indukce

Bylo by obtížné to udělat, kdyby to nebylo pro objev Oersteda. Zjistil, že když ovinete drát kolem cívky, pak když připojíte zdroj energie, změní se na elektromagnet. Se změnou směru a síly proudu se také změní magnetické pole, které toto zařízení vytváří.

Pokud je uvnitř pole umístěn vodič, objeví se v něm elektrický proud, který je doprovázen zahříváním.

Tímto způsobem je indukční kotel uspořádán. Jeho konstrukce je velmi jednoduchá. Zahrnuje pouzdro, nutně tepelně izolované a stíněné. Uvnitř je umístěna trubka. Nejlepší je, pokud to bude slitina, ale můžete použít ocel.

Je pravda, že v druhém případě bude provozní charakteristika zařízení trochu trpět. Trubka je instalována v pouzdru z dielektrického materiálu.

Chladivo v kotlích indukčního typu je zahříváno z ocelového jádra umístěného uvnitř, zahříváno vířivými proudy, které se vyskytují v elektromagnetickém poli

Měděná sběrnice je navinuta na horní stranu vložky podle principu cívky. Je připojen ke zdroji energie. Pro připojení k topnému systému se používají dvě trubky, po kterých se bude chladicí kapalina pohybovat.

Když je přivedena energie, proud protéká cívkou a aktivuje střídavé magnetické pole, které zase indukuje vířivé proudy uvnitř trubky. Zahřívají stěny součásti a částečně chladivo, které je v ní.

Existují varianty indukčního kotle s několika paralelně instalovanými trubkami malého průměru. Používají se místo jedné velké trubky. Tím se zvýší rychlost ohřevu zařízení.

V této podobě může zařízení již fungovat, ale topení bude slabé. Chcete-li jej posílit, musíte projít cívkou vysokofrekvenční elektrický proud. Proto musí být zařízení doplněno střídačem a usměrňovačem.

Střídavý proud ze sítě má frekvenci 50 Hz, což nestačí pro efektivní provoz indukčního kotle. Proto je veden do usměrňovače, kde je převeden na konstantu.

Pak jde do měniče, což je elektronický modul s řídicím obvodem a dvěma klíčovými tranzistory. Zařízení převádí stejnosměrný proud na vysokou frekvenci.

Použití usměrňovače a střídače sice zvyšuje náklady na indukční kotel. Proto existují modely, které fungují bez nich. Připojují se k běžné síti. Ale takové zařízení má působivé rozměry, což umožňuje zvýšit jeho účinnost. Nástroje s měničem jsou kompaktnější.

Indukované vířivé proudy velmi rychle zahřívají výměník tepla a kapalinu uvnitř

Hlavní prvky topného zařízení

Každý kotel indukčního typu se skládá z několika konstrukčních prvků:

• Induktor. Hlavní část zařízení. Je to druh transformátoru se dvěma vinutími. Primární je navinut kolem jádra. S průchodem proudu vzniká elektromagnetické pole, které vytváří vířivé proudy. Tělo kotle působí jako sekundární vinutí. Přebírá vířivé proudy, zahřívá se a přenáší tepelnou energii do chladicí kapaliny.
• Topné těleso. To je jádro cívky. Pro kotel se provádí ve formě potrubí s dostatečně velkým průměrem nebo několika trubek menšího průřezu, které jsou zapojeny paralelně.
• Odbočky. Navrženo pro vložení zařízení do topné sítě. Jedno chladivo vstupuje do zařízení jeden po druhém a druhá kapalina opouští kotel a vstupuje do topného okruhu.
• Střídač. Toto zařízení je střídač - Převádí konstantní elektrický proud na vysokofrekvenční, který je potom přiváděn do induktoru.

Před zahájením vlastní montáže byste měli pečlivě zvážit, z čeho a jak budou hlavní prvky zařízení vyrobeny. Některé z nich bude muset být vyrobeno sami a některé lze zakoupit.

Můžete například použít střídač ze svařovacího stroje. No, pokud to bude s možností nastavení síly.

Střídač převádí stejnosměrný proud na vysokou frekvenci. Pro výrobu domácích přístrojů můžete pro svařování použít standardní střídač

Uvádíme hlavní prvky indukčního kotle.

Výhody vlastní montáže topení

Elektrické kotle jsou tradičně považovány za nehospodárné. Vzhledem k tomu, že náklady na elektřinu neustále rostou, stojí jejich majitele „dost peněz“. Doporučujeme prohlédnout si podrobné informace o vytápění z elektrického kotle v tento článek.

Indukční kotle, i když jsou poháněny elektřinou, jsou však poměrně ekonomické.

Ale to není celý seznam jejich výhod.

Po rozhodnutí nainstalovat takové zařízení můžete získat:

• Rychlé zahřívání chladicí kapaliny. To trvá v průměru 3-5 minut.
• Účinnost téměř 100%, protože téměř veškerá elektřina je přeměněna na teplo.
• Vysoká teplota ohřevu kapaliny v topném okruhu, nejméně 35 ° C.
• Nedostatek vodního kamene na vnitřních površích zařízení v důsledku vibrací, ke kterým dochází během provozu zařízení. Zabraňují vkladům.
• Dlouhá životnost, protože neexistují žádné pohyblivé a třecí mechanismy a části. V důsledku toho nedochází ke zhoršení vybavení a poškození jeho součástí.
• Není třeba odvádět spaliny a často provádět údržbu.

Nevýhodou indukčních kotlů není tolik. Především jde o poměrně vysoké náklady na vybavení. Kromě toho zařízení v tomto procesu vydávají malý vibrační hluk.

Další nevýhodou je poměrně velká hmota, kterou je třeba brát v úvahu při montáži zařízení na zeď.

Abyste dosáhli maximálního účinku použití indukčního kotle, jak domácího, tak sériového, musíte je spojit do skupiny a používat je postupně nebo najednou.

Montážní návod pro indukční kotel

Indukční topná zařízení lze zakoupit v obchodě, ale jejich cena je poměrně vysoká. Proto se mnoho domácích řemeslníků snaží vyrobit to vlastníma rukama. Chcete-li vyrobit domácí indukční kotel, musíte připravit materiály a nářadí.

Nejprve musíte zakoupit svařovací měnič. Může to být levné, ale je žádoucí, aby zařízení bylo vybaveno regulátorem proudu.

Kromě toho byste měli věnovat pozornost aktuální síle, se kterou zařízení pracuje. Standardní hodnota pro svařovací střídače je 15A. To nebude stačit. Potřebujete hledat silnější jednotku.

Kromě toho musíte připravit drát nebo drát z nerezové oceli o průměru asi 7 mm. Mělo by být nařezáno na fragmenty dlouhé 40-50 mm. Budou umístěny v elektromagnetickém poli, kde budou zahřívány.

Topný prvek domácího indukčního zařízení je vyroben z měděného drátu, pro jehož navíjení můžete použít jakýkoli vhodný válcový předmět v průměru

K výrobě tělesa kotle se použije plastová silnostěnná trubka. Průměr součásti se může lišit, ale jak ukazuje praxe, nejlepší volbou je vnitřní průměr 50 mm.

Adaptéry se používají k připojení zařízení k topnému systému. Prostřednictvím jednoho z nich vstoupí chladicí kapalina do kotle a prostřednictvím druhého bude horká tekutina přiváděna do systému.

Úlomky drátu by měly být uloženy v krytu. Aby nevypadly, je spodní část dílu pokryta kovovou nebo nylonovou sítí, která je bezpečně připevněna k tělu. Poté můžete položit drát uvnitř pouzdra.

Nyní je horní část součásti pokryta stejnou sítí jako spodní část a je připevněna ke stěnám součásti. Adaptéry jsou na konci. Ukazuje se obrobek, ze kterého bude indukční cívka vyrobena.

K tomu je třeba navinout smaltovaný měděný drát. V průměru je vyžadováno 90 závitů. Měly by být umístěny blíže ke středu součásti. Musíte je provádět velmi pečlivě a rovnoměrně, abyste získali kvalitní indukční cívku.

Výsledné zařízení lze nainstalovat do topného systému. To se provádí následovně. Nejprve je ze systému vypuštěno chladivo.

Poté je vybráno místo, kde bude kotel nainstalován.Potrubí v této sekci je označeno, po kterém je z něj vyříznut fragment rovný délce topného zařízení.

Poté se na připravené místo instaluje domácí indukční kotel. Cívka je připojena k měniči, při této instalaci lze považovat za úplnou. Poté systém znovu naplněné chladicí kapalinou.

Měděný drát je pečlivě navinut na plastovou trubku s kousky kovového drátu uvnitř.

Pouze poté lze nové zařízení otestovat. Musí v ní být tekutina.

Pokud zapnete indukční kotel „suchý“, plastové pouzdro se roztaví z vysoké teploty. To povede k částečnému zničení topného systému, což je nepřijatelné.

Dalším důležitým bodem je kompetentní uspořádání uzemnění topného zařízení, bez kterého je jeho bezpečný provoz nemožný.

Vlastnosti vířivého indukčního kotle

Již jsme obeznámeni s principem činnosti indukčního topného zařízení. Existuje celá řada: vířivý indukční kotel nebo VIN, které působí poněkud jinak.

Charakteristické rysy VIN

Stejně jako indukční analog pracuje i z vysokofrekvenčního napětí, proto je nutně vybaven invertorem. Zvláštností zařízení VIN je to, že nemá sekundární vinutí.

Jeho roli hrají všechny kovové části zařízení. Jsou nutně vyrobeny z materiálů, které vykazují feromagnetické vlastnosti. Když tedy proud proudí do primárního vinutí zařízení, elektromagnetické pole prudce roste.

To zase vytváří proud, jehož síla se rychle zvyšuje. Eddy proudy vyvolávají změnu magnetizace, v důsledku čehož se všechny feromagnetické povrchy velmi rychle, téměř okamžitě, zahřívají.

Zařízení Vortex jsou poměrně kompaktní, ale díky použití kovu je jejich hmotnost velká. To poskytuje další výhodu, protože všechny masivní prvky pouzdra se účastní přenosu tepla. Účinnost jednotky se tak blíží 100%.

Tuto vlastnost zařízení je třeba vzít v úvahu, pokud se rozhodne samostatně vyrábět kotel VIN. Může být vyroben pouze z kovu, plast by se neměl používat.

Hlavní rozdíl mezi vířivým indukčním kotlem spočívá v tom, že jeho plášť působí jako sekundární vinutí. Proto je vždy vyrobena z kovu

Jak sestavit vír indukční zařízení?

Jak již víme, takový kotel se liší od svého indukčního protějšku, je však stejně snadné ho vyrobit sami. Je pravda, že budou nyní zapotřebí svařovací dovednosti, protože zařízení by mělo být sestaveno pouze z kovových částí.

Pro práci, kterou budete potřebovat:

• Dvě stejné délky kovové silnostěnné trubky. Jejich průměry musí být různé, aby jedna část mohla být umístěna do druhé.
• Navíjecí (smaltovaný) měděný drát.
• Třífázový střídač je možný ze svařovacího stroje, ale pokud možno výkonný.
• Pouzdro pro tepelnou izolaci kotle.

Nyní můžete začít pracovat. Začneme výrobou těla budoucího kotle. Bereme trubku s větším průměrem a vložíme druhou část dovnitř. Musí být navzájem svařeny, aby mezi stěnami prvků zůstala určitá vzdálenost.

Výsledný detail řezu bude připomínat volant. Jako základ a kryt pouzdra se používá ocelový plech o tloušťce nejméně 5 mm.

Výsledkem je dutá nádrž válcového tvaru. Nyní musíte do svých stěn vložit potrubí pod přívodním potrubím chladu a odtok horké kapaliny. Konfigurace trysky a její průměr závisí na potrubí topného systému, možná budete potřebovat adaptéry.

Poté můžete začít navíjet drát. Úhledně se při dostatečném napětí navíjí kolem těla kotle.

Schéma domácího kotle s indukčním vírem

Navinutý drát bude ve skutečnosti sloužit jako topný prvek, proto je vhodné uzavřít skříň zařízení tepelně izolačním pouzdrem. Takto bude možné udržovat maximální teplo a podle toho zvýšit účinnost zařízení a učinit jej bezpečným.

Nyní musíte vložit kotel do topného systému. K tomu se vypustí chladicí kapalina, odřízne se požadovaná délka úseku trubky a zařízení se na svém místě přivaří.

Zbývá pouze napájení ohřívače a nezapomeňte k němu připojit střídač. Zařízení je připraveno k použití. Ale před provedením testů je třeba naplnit potrubí chladicí kapalinou.

Nevíte, jaké chladivo zvolit pro naplnění okruhu? Doporučujeme, abyste se seznámili charakteristika různých chladiv a doporučení pro výběr optimálního typu kapaliny pro topný okruh.

Pouze po načerpání chladicí kapaliny do systému proveďte zkušební provoz.

Nejprve musíte zařízení uvést do provozu s minimálním výkonem a pečlivě sledovat kvalitu svarů. Pokud je vše v pořádku, zvyšujeme výkon na maximum.

Na našem webu je další instrukce pro výrobu indukčního zařízení, které lze použít k ohřevu chladicí kapaliny v topném systému. Chcete-li se seznámit s procesem montáže indukčního ohřívače, přejděte na tento odkaz.

Neobvyklý model indukčního zařízení

Tato modifikace indukčního kotle se může zdát velmi neobvyklá, má však právo na existenci.

Kromě toho praxe ukazuje, že takové zařízení je mnohem úspornější než standardní kotel topných článků. Zahřátí standardního „tří rublů“ bude trvat asi 1,8 - 2,5 kW za hodinu, zatímco elektrický kotel utratí nejméně 6 kW.

Při výrobě domácích indukčních kotlů pro vinutí jádra se používá pouze speciální měděný drát vinutí

Ve skutečnosti je kotel výměníkem tepla zabudovaným do topného systému, který je ohříván indukčním elektrickým sporákem.

Důležitou součástí návrhu je tepelný výměník, který musí být kompaktní, spolehlivý a co nejlevnější. Výpočty ukazují, že pro vytápění bytu asi 50 metrů čtverečních. m bude stačit zařízení pracující se 40 litry chladicí kapaliny.

To znamená, že potřebujete plochý kovový tank, jehož rozměry se pohybují v rozmezí 50x600x500 mm. Je zcela možné vyrobit takovou nádobu sami svařováním z profilových trubek 50x50.

Práce se provádí v následujícím pořadí:

• Trubka o rozměrech 50x50 se řeže na délky 600 mm. Celkem by mělo dopadnout 9-10 kusů.
• Získané segmenty jsou navzájem svařeny podle principu „zeď na zeď“, takže se získá souvislá řada trubek.
• Z trubky jsou vyříznuty další dva kusy, takže jejich délka je stejná jako šířka výsledného obrobku.
• Z obou získaných fragmentů je vyříznuta jedna stěna.
• Díl je nainstalován s odříznutou částí na trubkách svařených dohromady, takže se získá obrobek připomínající kolektor. Fragment je přivařen k tepelnému výměníku.
• Podobně je druhá trubková část instalována na opačné straně.
• Trubky jsou přivařeny do diagonálně protilehlých částí výměníku tepla pro připojení k topnému systému.
• Struktura je důkladně opařena, protože musí být zcela vzduchotěsná.

Výměník tepla je připraven, lze jej nainstalovat na místo a umístit pod něj zdroj tepla. Praxe ukazuje, že je nejlepší nainstalovat takový systém v koupelně provedením vertikální instalace.

Konvenční indukční varná deska se může stát zdrojem tepla pro vytápění bytu

Výměník tepla je přivařen do topného systému a dlaždice je umístěna mezi ní a stěnou.

Domácí mistři tvrdí, že pokud k takovému zařízení připojíte střídač, jeho spotřeba energie se výrazně sníží.

Po přečtení pokynů pro vás je výroba domácích kotlů komplikovaná a nebezpečná? Pochybujete, že domácí výrobky budou úspornější při spotřebě elektřiny pro ohřev chladicí kapaliny v topném systému? V tomto případě bude nejlepším řešením nákup hotové topné jednotky.

Naše stránka obsahuje užitečné materiály pro výběr nejlepšího elektrického kotle a hodnocení nejpopulárnějších modelů mezi kupujícími. Doporučujeme také, abyste se seznámili s funkcemi výpočtu spotřeby energie kotle a dalšími možnostmi elektrického vytápění v domě:

• Elektrický kotel pro vytápění soukromého domu: přehled deseti nejvýznamnějších modelů elektrických kotlů
• Kolik elektřiny spotřebovává elektrický kotel: pravidla výpočtu
• Elektrické vytápění v soukromém domě: přehled typů systémů pro venkovský dům

Závěry a užitečné video na toto téma

Jak sestavit kotel indukčního typu sami:

Jak funguje domácí indukční ohřívač:

Co je indukční ohřev:

Indukční kotel - nejúspornější a nejefektivnější ze všech topných zařízení poháněných elektřinou. Existuje mnoho modifikací domácích indukčních zařízení, můžete si vybrat kterékoli, které je nejvhodnější pro provozní podmínky.

Chcete-li koupit takové zařízení v obchodě, bude muset utratit značné množství, takže domácí řemeslníci se naučili, jak je vyrobit sami.

Používáte jako ohřívač domácí indukční kotel? Podělte se o své domácí fotografie a doporučení k montáži v sekci komentářů.

Nebo možná jen začnete vyrábět kotel a po přečtení našeho článku máte stále nevyřešené otázky? Neváhejte se jich zeptat - pokusíme se vám pomoci.