Ako vyrobiť indukčný vykurovací kotol vlastnými rukami: výroba domáceho generátora tepla

Ľudia sú rozmaznaní civilizáciou a nevedia si predstaviť existenciu bez jej výhod. Medzi ne nepochybne patrí vykurovanie budov.Vykurovacie systémy sa neustále zdokonaľujú a sú čoraz efektívnejšie a pohodlnejšie na používanie.

Ale to nestačí. Súhlasíte, nie je to vôbec zlé, ak je vykurovacie zariadenie tiež ekonomické. A táto túžba je celkom uskutočniteľná - indukčný vykurovací kotol si môžete vyrobiť vlastnými rukami. Je schopný nielen zabezpečiť požadovanú úroveň vykurovania miestnosti, ale aj veľmi hospodárne využívať energetické zdroje.

Navyše, aj začínajúci majster môže v prípade potreby zostaviť takéto zariadenie. Ako to urobiť správne a aké materiály budú potrebné na výrobu - tieto otázky podrobne preskúmame v našom článku. Najprv zvážme konštrukciu a princíp fungovania zariadenia, ako aj výhody jeho použitia.

Konštrukcia a princíp činnosti zariadenia

Predtým, ako začnete sami montovať indukčný kotol, musíte pochopiť jeho štruktúru a princíp fungovania. A až po pochopení týchto bodov môžete začať vyrábať domáce výrobky.

Ako funguje indukčný kotol?

Aby ste pochopili, ako funguje indukčné zariadenie, musíte sa oboznámiť s princípom jeho fungovania. Spomeňme si teda na školský kurz fyziky.

Keď elektrický prúd prechádza cez vodivý materiál, vytvára teplo. V tomto prípade bude množstvo prijatého tepla priamo úmerné napätiu a prúdu.Tento vzorec objavili Joule a Lenz, po ktorých je pomenovaný fyzikálny zákon.

Elektrický prúd sa však vo vodiči môže objaviť nielen vtedy, keď je priamo pripojený k zdroju energie. Existuje ešte jedna metóda, ktorú objavil v predminulom storočí M. Faraday. Ide o bezkontaktnú metódu, ktorá nezahŕňa interakciu medzi zdrojom energie a vodičom.

Jeho podstata spočíva v tom, že keď sa zmenia parametre magnetického poľa, ktoré prechádza vodičom, objaví sa v ňom emf alebo elektromotorická sila.

Tento jav sa nazýval elektromagnetická indukcia. To je to, čo sa používa pri prevádzke indukčného kotla. Ukazuje sa, že ak existuje EMF, potom dôjde k elektrickému prúdu, a teda dôjde k zahrievaniu vodiča.

V tomto prípade sa bude vyrábať bezkontaktným spôsobom pomocou indukovaných prúdov alebo, ako sa tiež nazýva, Foucaultových prúdov.

Elektromagnetickú indukciu je možné získať dvoma spôsobmi.V prvom prípade sa na získanie indukcie vodič otáča alebo pohybuje v konštantnom magnetickom poli. Táto metóda sa používa v elektrických generátoroch.

Ďalším spôsobom získania indukcie je, že vodič zostáva nehybný, pričom parametre magnetického poľa, v ktorom sa nachádza, a to smer siločiar a intenzita sa neustále menia.

Prevádzka akéhokoľvek indukčného kotla je založená na fenoméne elektromagnetickej indukcie

To by bolo dosť ťažké urobiť, nebyť Oerstedovho objavu. Zistil, že ak je drôt navinutý okolo cievky, potom sa po pripojení zdroja energie zmení na elektromagnet. Keď sa zmení smer a sila prúdu, zmení sa aj magnetické pole, ktoré toto zariadenie generuje.

Ak je vodič umiestnený vo vnútri poľa, vznikne v ňom elektrický prúd, ktorý je sprevádzaný zahrievaním.

Na tomto princípe je navrhnutý indukčný kotol. Jeho dizajn je veľmi jednoduchý. Zahŕňa puzdro, ktoré musí byť tepelne izolované a tienené. Vnútri je umiestnená rúrka. Najlepšie je, ak ide o zliatinu, ale dá sa použiť aj oceľ.

V druhom prípade však výkonnostné charakteristiky zariadenia mierne utrpia. Rúrka je inštalovaná v objímke z dielektrického materiálu.

Chladivo v indukčných kotloch sa ohrieva z oceľového jadra umiestneného vo vnútri, ktoré je ohrievané vírivými prúdmi vznikajúcimi v elektromagnetickom poli

Medená prípojnica je navinutá na vrchnej časti objímky na princípe cievky. Je pripojený k zdroju energie. Na pripojenie do vykurovacieho systému sa používajú dve rúrky, cez ktoré sa bude pohybovať chladivo.

Keď je privedené napájanie, prúd preteká cievkou a aktivuje striedavé magnetické pole, ktoré následne indukuje vírivé prúdy vo vnútri potrubia. Ohrievajú steny časti a čiastočne chladiacu kvapalinu, ktorá sa v nej nachádza.

Existujú variácie indukčného kotla s niekoľkými paralelne inštalovanými rúrkami s malým priemerom. Používajú sa namiesto jednej veľkej rúry. Tým sa zvýši rýchlosť ohrevu zariadenia.

V tejto forme môže zariadenie už fungovať, ale vykurovanie bude slabé. Aby ste ho zosilnili, musíte cez cievku preniesť vysokofrekvenčný elektrický prúd. Preto je potrebné zariadenie doplniť o invertor a usmerňovač.

Striedavý prúd zo siete má frekvenciu 50 Hz, čo nestačí na efektívnu prevádzku indukčného kotla. Preto sa dodáva do usmerňovača, kde sa mení na konštantný.

Potom sa odošle do meniča, čo je elektronický modul s riadiacim obvodom a dvoma kľúčovými tranzistormi. Zariadenie premieňa jednosmerný prúd na vysokú frekvenciu.

Treba priznať, že použitie usmerňovača a meniča zvyšuje náklady na indukčný kotol. Preto existujú modely, ktoré fungujú aj bez nich. Pripájajú sa k bežnej sieti. Takéto zariadenie má však pôsobivé rozmery, čo umožňuje zvýšiť jeho účinnosť. Zariadenia s meničom sú kompaktnejšie.

Indukované vírivé prúdy veľmi rýchlo ohrievajú výmenník tepla a kvapalinu v ňom

Základné prvky vykurovacích zariadení

Akýkoľvek indukčný kotol pozostáva z niekoľkých konštrukčných prvkov:

• Induktor. Hlavná časť zariadenia. Je to druh transformátora s dvoma vinutiami. Primárna je navinutá na jadre.Pri prechode prúdu tu vzniká elektromagnetické pole, ktoré vytvára vírivé prúdy. Teleso kotla funguje ako sekundárne vinutie. Prijíma vírivé prúdy, ohrieva sa a prenáša tepelnú energiu do chladiacej kvapaliny.
• Vyhrievacie teleso. Toto je jadro cievky. Pre kotol je vyrobený vo forme potrubia s dostatočne veľkým priemerom alebo niekoľkých paralelne zapojených rúrok menšieho prierezu.
• Rúry. Určené na vloženie zariadenia do vykurovacej siete. Do zariadenia prúdi chladiaca kvapalina po jednom, cez druhú kvapalina opúšťa kotol a privádza sa do vykurovacieho okruhu.
• Invertor. Toto zariadenie - striedač — premieňa jednosmerný elektrický prúd na vysokofrekvenčný prúd, ktorý sa potom privádza do induktora.

Predtým, ako začnete s vlastnou montážou, mali by ste starostlivo zvážiť, z čoho a ako budú vyrobené hlavné prvky zariadenia. Niektoré z nich si budete musieť vyrobiť sami a niektoré si môžete kúpiť.

Môžete napríklad použiť invertor zo zváracieho stroja. Bolo by dobré, keby mal možnosť nastavenia výkonu.

Invertor premieňa jednosmerný prúd na vysokofrekvenčný prúd. Na výrobu domácich zariadení môžete použiť štandardný invertor na zváranie

Uviedli sme hlavné prvky indukčného kotla.

Výhody vlastnej montáže vykurovacieho zariadenia

Kotly poháňané elektrinou sú tradične považované za nehospodárne. Vzhľadom na to, že náklady na elektrinu neustále rastú, stoja svojich majiteľov pekný cent. Odporúčame pozrieť si podrobné informácie o vykurovaní z elektrokotla v tento článok.

Indukčné kotly, hoci fungujú na elektrinu, sú však celkom ekonomické.

Ale to nie je celý zoznam ich výhod.

Ak sa rozhodnete nainštalovať takéto zariadenie, môžete získať:

• Rýchly ohrev chladiacej kvapaliny. To trvá v priemere 3-5 minút.
• Účinnosť je takmer 100%, pretože takmer všetka elektrická energia sa premieňa na teplo.
• Vysoká teplota ohrevu kvapaliny vo vykurovacom okruhu, minimálne – 35 °C.
• Nedostatok vodného kameňa na vnútorných povrchoch zariadenia, čo sa vysvetľuje vibráciami, ktoré sa vyskytujú počas prevádzky zariadenia. Zabraňujú tvorbe usadenín.
• Dlhá životnosť, pretože neexistujú žiadne pohyblivé alebo trecie mechanizmy a diely. V dôsledku toho nedochádza k opotrebovaniu zariadenia a k poškodeniu jeho komponentov.
• Nie je potrebné odstraňovať produkty spaľovania a vykonávať častú údržbu.

Nevýhody indukčných kotlov nie sú veľa. V prvom rade ide o pomerne vysoké náklady na zariadenie. Okrem toho zariadenia počas prevádzky produkujú mierny vibračný hluk.

Ďalšou nevýhodou je pomerne veľká hmotnosť, s ktorou je potrebné počítať pri montáži zariadenia na stenu.

Ak chcete dosiahnuť maximálny efekt z používania indukčného kotla, domáceho aj sériového, musíte ich pripojiť do skupiny a používať ich striedavo alebo všetky naraz

Návod na montáž indukčného kotla

Indukčné vykurovacie zariadenia je možné zakúpiť v obchode, ale ich cena je pomerne vysoká. Preto sa mnohí domáci remeselníci snažia robiť to vlastnými rukami. Na výrobu domáceho indukčného kotla je potrebné pripraviť materiály a nástroje.

Najprv musíte zakúpiť zvárací invertor. Môže to byť lacné, ale je vhodné, aby bolo zariadenie vybavené regulátorom prúdu.

Okrem toho by ste mali venovať pozornosť sile prúdu, s ktorou zariadenie pracuje. Štandardná hodnota pre zváracie invertory je 15A. Toto nebude stačiť. Musíte sa poobzerať po výkonnejšej jednotke.

Okrem toho si musíte pripraviť tyč alebo nerezový drôt s priemerom približne 7 mm. Mal by byť narezaný na fragmenty dlhé 40-50 mm. Budú umiestnené v elektromagnetickom poli, kde sa zohrejú.

Vyhrievacie teleso domáceho indukčného zariadenia je vyrobené z medeného drôtu, na navíjanie ktorého môžete použiť akýkoľvek valcový predmet vhodného priemeru.

Na výrobu telesa kotla sa odoberá hrubostenná plastová rúrka. Priemer dielu sa môže líšiť, ale ako ukazuje prax, optimálna možnosť je vnútorný priemer 50 mm.

Adaptéry sa používajú na pripojenie zariadení k vykurovaciemu systému. Prostredníctvom jedného z nich bude do kotla prúdiť studená chladiaca kvapalina a cez druhú bude do systému privádzaná horúca kvapalina.

Úlomky drôtu musia byť umiestnené v kryte. Aby sa zabránilo ich vypadávaniu, spodok dielu je pokrytý jemnou kovovou alebo nylonovou sieťovinou, ktorá je bezpečne pripevnená k telu. Potom môžete položiť drôt do krytu.

Teraz je horná časť dielu pokrytá rovnakou sieťovinou ako spodná časť a je pripevnená k stenám dielu. Adaptéry sú umiestnené na koncoch. Výsledkom je polotovar, z ktorého bude vyrobená indukčná cievka.

Aby ste to dosiahli, musíte okolo neho navinúť smaltovaný medený drôt. V priemere musíte použiť 90 otáčok. Mali by byť umiestnené bližšie k stredu dielu. Treba ich robiť veľmi opatrne a rovnomerne, aby ste dostali kvalitnú indukčnú cievku.

Výsledné zariadenie je možné inštalovať do vykurovacieho systému. Toto sa robí nasledovne. Najprv sa zo systému vypustí chladiaca kvapalina.

Potom sa vyberie miesto, kde bude kotol nainštalovaný. Potrubie v tejto oblasti je označené, po ktorom je z neho vyrezaný fragment, ktorý sa rovná dĺžke vykurovacieho zariadenia.

Potom je na pripravenom mieste inštalovaný domáci indukčný kotol. Cievka je pripojená k meniču a inštaláciu možno považovať za dokončenú. Potom systém znova naplnené chladiacou kvapalinou.

Medený drôt je opatrne navinutý na plastovú rúrku s kúskami kovového drôtu vo vnútri.

Až potom môžete nové zariadenie otestovať. Musí v ňom byť tekutina.

Ak indukčný kotol zapnete „na sucho“, plastový kryt sa pri vysokej teplote roztopí. To povedie k čiastočnému zničeniu vykurovacieho systému, čo je neprijateľné.

Ďalším dôležitým bodom je správne usporiadanie uzemnenia vykurovacieho zariadenia, bez ktorého nie je možná jeho bezpečná prevádzka.

Vlastnosti indukčného kotla Vortex

Princíp fungovania indukčného vykurovacieho zariadenia už poznáme. Existuje jeho variácia: vírivý indukčný kotol alebo VIN, ktorý funguje trochu inak.

Charakteristické črty VIN

Rovnako ako jeho indukčný kolega pracuje na vysokofrekvenčnom napätí, preto musí byť vybavený invertorom. Zvláštnosťou zariadenia VIN je, že nemá sekundárne vinutie.

Jeho úlohu plnia všetky kovové časti zariadenia. Sú nevyhnutne vyrobené z materiálov, ktoré vykazujú feromagnetické vlastnosti. Keď sa teda na primárne vinutie zariadenia aplikuje prúd, intenzita elektromagnetického poľa sa prudko zvýši.

Na druhej strane vytvára prúd, ktorého sila sa rýchlo zvyšuje. Vírivé prúdy vyvolávajú reverzáciu magnetizácie, v dôsledku čoho sa všetky feromagnetické povrchy zahrejú veľmi rýchlo, takmer okamžite.

Vortexové zariadenia sú pomerne kompaktné, ale vďaka použitiu kovu je ich hmotnosť vysoká. To má ďalšiu výhodu, že všetky masívne prvky krytu sa zúčastňujú výmeny tepla. Účinnosť jednotky sa tak blíži k 100 %.

Túto vlastnosť zariadenia je potrebné vziať do úvahy, ak sa rozhodnete vyrobiť kotol VIN sami. Môže byť vyrobený iba z kovu, plast by sa nemal používať.

Hlavným rozdielom medzi vírivým indukčným kotlom je to, že jeho telo funguje ako sekundárne vinutie. Preto je vždy vyrobený z kovu

Ako zostaviť zariadenie na indukciu víru?

Ako už vieme, takýto kotol sa líši od svojho indukčného náprotivku, ale vyrobiť si ho sami je rovnako jednoduché. Je pravda, že teraz budete potrebovať zváracie zručnosti, pretože zariadenie musí byť zostavené iba z kovových častí.

Na prácu budete potrebovať:

• Dva kusy hrubostennej kovovej rúry rovnakej dĺžky. Ich priemery musia byť rôzne, aby bolo možné jednu časť umiestniť do druhej.
• Navíjanie (smaltovaného) medeného drôtu.
• Trojfázový menič, možno zo zváračky, ale čo najvýkonnejší.
• Plášť na tepelnú izoláciu kotla.

Teraz sa môžete pustiť do práce. Začneme zhotovením telesa budúceho kotla. Vezmeme rúrku s väčším priemerom a vložíme druhú časť dovnútra. Musia byť zvarené jeden do druhého, aby medzi stenami prvkov bola určitá vzdialenosť.

Výsledná časť v priereze bude pripomínať volant. Ako základ a kryt puzdra sa používa oceľový plech s hrúbkou minimálne 5 mm.

Výsledkom je dutá valcová nádrž. Teraz musíte do jeho stien vyrezať potrubia na prívod studenej a vypúšťanie horúcej kvapaliny. Konfigurácia potrubia a jeho priemer závisí od potrubia vykurovacieho systému, môžu byť potrebné ďalšie adaptéry.

Potom môžete začať navíjať drôt. Opatrne sa navíja na teleso kotla pod dostatočným napätím.

Schematický diagram domáceho vírivého indukčného kotla

V skutočnosti bude navinutý drôt slúžiť ako vykurovacie teleso, preto je vhodné telo prístroja zakryť tepelne izolačným puzdrom. Týmto spôsobom bude možné udržať maximum tepla a tým zvýšiť účinnosť zariadenia a zabezpečiť jeho bezpečnosť.

Teraz je potrebné pripojiť kotol k vykurovaciemu systému. Za týmto účelom sa chladiaca kvapalina vypustí, požadovaná dĺžka potrubia sa odreže a zariadenie sa privarí na jej miesto.

Zostáva len napájať vykurovacie zariadenie a nezabudnite k nemu pripojiť menič. Zariadenie je pripravené na použitie. Pred testovaním však musíte naplniť vedenie chladiacou kvapalinou.

Neviete akú chladiacu kvapalinu zvoliť na naplnenie okruhu? Odporúčame vám prečítať si vlastnosti rôznych chladiacich kvapalín a odporúčania pre výber optimálneho typu kvapaliny pre vykurovací okruh.

Až po načerpaní chladiacej kvapaliny do systému vykonajte skúšobný chod.

Najprv musíte spustiť zariadenie na minimálny výkon a starostlivo sledovať kvalitu zvarov. Ak je všetko v poriadku, zvýšime výkon na maximum.

Na našej webovej stránke je ďalší návod na výrobu indukčného zariadenia, ktoré možno použiť na ohrev chladiacej kvapaliny vo vykurovacom systéme. Ak sa chcete zoznámiť s procesom montáže indukčného ohrievača, prejdite na tento odkaz.

Neobvyklý model indukčného zariadenia

Táto úprava indukčného kotla sa môže zdať veľmi nezvyčajná, má však právo na existenciu.

Prax navyše ukazuje, že takéto zariadenie je oveľa hospodárnejšie ako štandardný kotol s vykurovacím telesom. Vykurovanie štandardnej trojrubľovej bankovky bude trvať asi 1,8-2,5 kW za hodinu, zatiaľ čo elektrický kotol strávi najmenej 6 kW.

Pri výrobe domácich indukčných kotlov sa na navíjanie na jadro používa iba špeciálny medený drôt vinutia.

Kotol je v skutočnosti výmenník tepla zabudovaný do vykurovacieho systému, ktorý je vykurovaný indukčným elektrickým sporákom.

Dôležitým článkom pri návrhu je výmenník tepla, musí byť kompaktný, spoľahlivý a čo najlacnejší. Výpočty ukazujú, že na vykurovanie bytu asi 50 metrov štvorcových. m, bude postačovať zariadenie pracujúce so 40 litrami chladiacej kvapaliny.

To znamená, že budete potrebovať plochú kovovú nádrž, ktorej rozmery sa pohybujú medzi 50x600x500 mm. Takýto kontajner je celkom možné vyrobiť sami zváraním z profilových rúr 50x50.

Práca sa vykonáva v nasledujúcom poradí:

• Rúrka 50x50 sa rozreže na kusy dlhé 600 mm. Celkovo by malo byť 9-10 kusov.
• Výsledné časti sú navzájom zvarené podľa princípu „stena k stene“ tak, aby sa získal súvislý rad rúr.
• Z potrubia sa odrežú ďalšie dve časti tak, aby sa ich dĺžka rovnala šírke výsledného obrobku.
• Z oboch výsledných úlomkov potrubia sa odreže jedna stena.
• Diel sa inštaluje s odrezanou časťou na rúrky zvarené dohromady, takže sa získa polotovar pripomínajúci rozdeľovač. Fragment je privarený k výmenníku tepla.
• Druhá časť potrubia sa inštaluje rovnakým spôsobom na opačnú stranu.
• Trysky sú privarené do diagonálne protiľahlých častí výmenníka tepla pre pripojenie k vykurovaciemu systému.
• Konštrukcia je opatrne oparená, pretože musí byť úplne utesnená.

Výmenník tepla je pripravený, možno ho namontovať na miesto a pod neho dodať zdroj tepla. Prax ukazuje, že je najlepšie nainštalovať takýto systém v kúpeľni pomocou vertikálnej inštalácie.

Bežný indukčný sporák sa môže stať zdrojom tepla na vykurovanie bytu

Výmenník tepla je privarený k vykurovaciemu systému a medzi ním a stenou je umiestnená dlaždica.

Domáci majstri tvrdia, že ak k takémuto zariadeniu pripojíte menič, jeho spotreba energie sa výrazne zníži.

Po prečítaní návodu sa vám zdá výroba domácich kotlov náročná a nebezpečná? Pochybujete, že domáci výrobok bude hospodárnejší pri využívaní elektriny na ohrev chladiacej kvapaliny vo vykurovacom systéme? V tomto prípade bude najlepším riešením nákup hotovej vykurovacej jednotky.

Naša webová stránka obsahuje užitočné materiály o výbere najlepšieho elektrického kotla a hodnotenie najobľúbenejších modelov medzi kupujúcimi. Odporúčame tiež, aby ste sa oboznámili s funkciami výpočtu spotreby energie kotlom a ďalšími možnosťami elektrického vykurovania v dome:

• Elektrický kotol na vykurovanie súkromného domu: prehľad desiatich najlepších modelov elektrických kotlov
• Koľko elektriny spotrebuje elektrický kotol: pravidlá výpočtu
• Elektrické vykurovanie v súkromnom dome: prehľad typov systémov pre vidiecky dom

Závery a užitočné video na túto tému

Ako si sami zostaviť indukčný kotol:

Ako funguje domáci indukčný ohrievač:

Čo je indukčný ohrev:

Indukčný kotol je najhospodárnejší a najefektívnejší zo všetkých vykurovacích zariadení poháňaných elektrickou energiou. Existuje veľa úprav domácich indukčných zariadení, môžete si vybrať ľubovoľnú, ktorá je najvhodnejšia pre prevádzkové podmienky.

Ak si chcete kúpiť takéto zariadenie v obchode, budete musieť minúť značné množstvo, takže domáci remeselníci sa ich naučili vyrábať sami.

Používate ako vykurovacie zariadenie domáci indukčný kotol? Zdieľajte fotografiu vášho domáceho produktu a montážny návod v sekcii komentárov.

Alebo sa možno práve chystáte začať vyrábať kotol a po prečítaní nášho článku máte stále nevyriešené otázky? Neváhajte sa ich opýtať – pokúsime sa vám pomôcť.