Schema der Induktionsheizkessel. Heizkessel zum selber bauen. Von einem Induktionskochfeld

Beispiellose Einsparungen, Supereffizienz, unglaubliche Lebensdauer und sogar ein neues Prinzip der Energieübertragung. So charakterisieren die Verkäufer von Induktionskesseln ihr Produkt. Es ist an der Zeit, dass wir uns den Hochtechnologien der Zukunft anschließen und herausfinden, ob es wirklich so schön ist, das ist die Induktionserwärmung.

Induktionserwärmung, Fliegen und Koteletts

Unsere Aufgabe in diesem Artikel ist es, Fliegen von Frikadellen, Werbetricks von Vermarktern von der harten Wahrheit des Lebens zu trennen. Fangen wir damit an, dass der im Volksinternet populär gewordene Ausdruck „Induktionserwärmung“, den wir bewusst in den Titel des Artikels gestellt haben, Quatsch ist. Dabei geht es natürlich um elektrische Induktionswassererhitzer, die in konventionellen Wassererwärmungssystemen eingesetzt werden. Wir werden versuchen, ihnen eine objektive Einschätzung zu geben, über die wahren Vor- und Nachteile dieser für unseren Markt noch recht neuen Heizgeräte zu sprechen.

So funktioniert ein Induktions-Warmwasserbereiter

Besonders für diejenigen, die den Raben im Physikunterricht in der 9. Klasse gezählt haben:

Video für neugierige Dummies: Was ist elektromagnetische Induktion in einfachen Worten

Strukturell ähnelt der Wasserheizteil des Induktionskessels einem Transformator. Seine erste, äußere Kontur sind die mit der Stromversorgung verbundenen Wicklungsspulen. Die zweite, interne, ist eine Wärmetauschervorrichtung, in der das Kühlmittel zirkuliert. Beim Anlegen einer Spannung erzeugt die Spule ein magnetisches Wechselfeld, wodurch Ströme im Wärmetauscher induziert werden, wodurch dieser sich erwärmt. Vom Metall wird Wärmeenergie auf Wasser oder eine nicht gefrierende Flüssigkeit übertragen.

Das Gerät eines Induktions-Warmwasserbereiters ist so einfach wie fünf Cent. In diesem Zusammenhang montieren Handwerker, die Zugang zu einer billigen Elementbasis haben, die Induktionsheizung mit ihren eigenen Händen zu Hause. Für diejenigen, die mit Sicherheitsvorkehrungen im Energiesektor nicht genug vertraut sind, empfehlen wir nicht, ihre Erfahrungen zu wiederholen: Die Spannung ist hoch, gefährlich!

Die Arbeit von Kücheninduktionsherden basiert auf dem gleichen Prinzip, nur dass dort das Geschirr selbst als Sekundärkreislauf dient, der aus speziell ausgewähltem Metall bestehen muss. Solche Elektroherde sind doppelt so sparsam wie herkömmliche "Pfannkuchen", da keine Verluste bei der Übertragung der Wärmeenergie von den Heizelementen auf Töpfe und Pfannen auftreten. Die hohe Effizienz solcher Küchengeräte zieht die Bürger so an, dass Themen wie „Heizen mit einem Induktionsherd“ in den Foren ernsthaft diskutiert werden. Ja, und einige unserer Leser stellen die Frage, wie man das Heizen mit einem Induktionsherd in einem Privathaus organisiert. Wir antworten: Theoretisch geht das sogar, ist aber extrem umständlich: Man muss ständig laufen und Wasser in die Pfanne gießen, damit es nicht verkocht. Außerdem wird nur die Küche aufgeheizt, es wird viel Dampf geben, schade um das Geschirr.

Damit der Warmwasserbereiter zu einem vollwertigen Heizkessel wird, muss er mit Steuergeräten ausgestattet sein, die es ermöglichen, die Temperatur des Kühlmittels auf einem bestimmten Niveau zu halten. Eine einfache Automatisierung wird von vielen Herstellern von Induktionskesseln angeboten, aber ein kompetenter Elektriker kann die Schaltung selbstständig zusammenbauen.

Elektrisches Steuerschema für einen Induktionskessel, der an eine 220-V-Leitung angeschlossen ist

Gleiches gilt für 380 V

Wer hat es erfunden

Lassen wir jene Verkäufer beiseite, die über das „neue Prinzip der Energieübertragung“ sprechen, das angeblich in Induktionskesseln zum Einsatz kommt. Diese Leute sind offensichtlich Analphabeten oder lügen schamlos und sehen Käufer mit unschuldigen Augen an. Mal sehen, wie viel Innovation in diesem Gerät steckt und wer als sein Schöpfer gelten kann.

Die Ehre der Entdeckung der elektromagnetischen Induktion gehört Michael Faraday, es geschah im Jahr 1831. Induktive Heizgeräte gingen 1900 über Labore hinaus, als der erste industrielle Induktionsstahlofen in Schweden auf den Markt kam. Seitdem sind solche Heizungen und Öfen bis heute in der Produktion weit verbreitet, aber bis vor kurzem wurden sie nicht zum Heizen verwendet. Namhafte Hersteller von Heizgeräten haben natürlich die Möglichkeit untersucht, das Kühlmittel durch elektromagnetische Induktion zu erhitzen, aber der Einsatz dieser Technologie wurde als unzweckmäßig angesehen. Kleine inländische Unternehmen, die eine Kleinserienproduktion solcher Geräte aufgebaut haben, sind also „den anderen voraus“. Aber wir können getrost sagen: Der induktive Heizkessel bringt keine neuen technischen Ideen mit sich.

Wie sparsam ist ein supersparsamer Kessel

Nehmen wir zunächst an, dass das Heizen mit Strom zunächst am teuersten ist. Kostengünstig kann die Elektroheizung nicht nur mit billigem Erdgas und Festbrennstoff, sondern auch mit Flüssiggas und Dieselkraftstoff mithalten. Die einzige Möglichkeit, die Kosten zu senken, besteht darin, einen Wärmespeicher im Haus zu installieren und es hauptsächlich nachts zu heizen, wenn es einen Vorzugstarif für Strom gibt.

Vereinfacht gesagt ist ein Wärmespeicher ein großes, gut isoliertes Flüssigkeitsreservoir, das tagsüber Reserven an „billiger“ Nachtenergie speichert.

Verkäufer behaupten, dass Induktionswassererhitzer zum Heizen einen fantastisch hohen Wirkungsgrad haben - 100%. Und das ist wahr. Es ist jedoch zu beachten, dass alle heizenden Elektrogeräte unabhängig von ihrer Art den exakt gleichen Wirkungsgrad haben. Die verbrauchte elektrische Leistung wird vollständig in Wärme umgewandelt. Es ist jedoch zu berücksichtigen, dass nicht die gesamte Energie auf den Wärmeträger übertragen wird, ein Teil davon wird vom Wärmetauscher im Heizraum abgeführt. Was im Allgemeinen egal ist, denn warm sollte es auch im Ofen sein. Bei herkömmlichen Elektroboilern taucht das Heizelement jedoch vollständig in die Flüssigkeit ein und die Energie des Heizelements wird vollständiger genutzt.

Wenn wir uns mit dem Thema Einsparungen befassen, sei gesagt, dass die wirtschaftlichste Art der Elektroheizung warme Kabel- oder Folienböden sind. Durch die optimale Temperaturverteilung im Raum und das Fehlen von Verlusten für den Betrieb mechanischer Geräte wird eine höhere Effizienz erreicht. Im Gegensatz zur Warmwasserbereitung gibt es keine Umwälzpumpen.

Mit Fußbodenheizung wird die Temperatur im Raum optimal verteilt: Füße sind warm, Kopf ist kalt. Heizkörper geben das gegenteilige Bild. In einem Raum mit Fußbodenheizung können Sie eine niedrigere Durchschnittstemperatur aufrechterhalten (und weniger Energie verbrauchen), während sich die Person noch wohler als gewöhnlich fühlt.

Fazit: In Bezug auf die Effizienz ist ein Induktions-Warmwasserbereiter nicht besser und nicht schlechter als andere Elektrogeräte, die zum Heizen bestimmt sind, er hat Standardeigenschaften.

Wie lange hält ein Induktionskessel?

Hersteller behaupten, dass der Induktionskessel mindestens ein Vierteljahrhundert halten wird. Und das mag durchaus stimmen. Es gibt keine beweglichen Teile im Gerät, es gibt keinen mechanischen Verschleiß. Wenn die Kupferwicklung und die Spule richtig hergestellt sind, können sie viele Jahrzehnte halten. Der Kühlmittelkern wird ständig durch das Kühlmittel erodiert, aber da er aus gutem Stahl besteht und eine ausreichende Dicke hat, kann er auch sehr lange arbeiten. Eine Voraussetzung für die "Langlebigkeit" des Warmwasserbereiters ist zwar der Betrieb im empfohlenen Temperaturbereich, und dafür ist die Automatisierung verantwortlich. Wir können sagen, dass ein potenzieller Induktionskessel seinen Besitzern viel länger ohne Ausfälle dienen kann als andere Arten von Wärmeerzeugern zum Heizen, und die tatsächlichen Zahlen hängen nur von der Qualität ab, auf der er hergestellt wird. Wir produzieren und installieren solche Warmwasserbereiter vor nicht allzu langer Zeit, daher wurden noch keine langfristigen Statistiken über Geräte entwickelt.

Herkömmliche Elektroboiler können sich einer solchen Zuverlässigkeit nicht rühmen. Bei Dauerbetrieb hält das Heizelement bzw. die Anode 10-15 Jahre. Sie sind leicht zu ersetzen, aber dies ist mit zusätzlichen Kosten und Aufwand verbunden.

Eine Variante des Heizschemas für ein Privathaus basierend auf einem Induktionskessel. 1 - Schrank mit automatischer Steuerung und Schutz; 2 - Induktionswassererhitzer; 3 - hydraulischer Sicherheitsblock (Manometer, Ventile); 4 - Absperrventile; 5 - Umwälzpumpe; 6 - filtern; 7 - Membranausdehnungsbehälter; 8 - Heizkreis; 9 - Frischwasser- und Ablaufleitung

Kaufen oder nicht

Ist es also sinnvoll, einen Induktionskessel zum Heizen zu kaufen? Leider können wir diese Frage nicht eindeutig beantworten. Geschichten über seine Supersparsamkeit erwiesen sich als Mythos, Zuverlässigkeit kann hoch sein. Es darf nicht sein. Die Geräuschlosigkeit, von der sie sagen, dass sie allen elektrischen Heizungen innewohnt, die Pumpe kann Geräusche machen. Kompaktheit ist sehr umstritten.

Auf den ersten Blick ist ein Induktionskessel (rechts) viel kompakter als ein Heizstabkessel (links). Im letzteren Fall gibt es jedoch eine Menge aller notwendigen Geräte, die auch für die Induktion benötigt werden. Und es ist keine Tatsache, dass es, wenn es zufällig platziert wird, nicht mehr Platz an der Wand einnimmt.

Ansonsten sehen wir die Vorteile eines Induktionskessels gegenüber herkömmlichen nicht. Aber es gibt einen Nachteil: Es kostet mehr. Genauer gesagt verlangen sie mehr Geld. Außerdem ist ein guter Heizstabkessel für sein Geld ein ausgewogenes Gerät, komplett einbau- und betriebsbereit. Und die Induktionsheizung muss noch mit zusätzlichen Geräten ausgestattet werden. Unserer Meinung nach versuchen Vermarkter und Verkäufer, die uns ein gewöhnliches Produkt als Exklusivprodukt präsentieren, „Chips zu entfernen“. Erhalten Sie mehr Gewinn als andere Produkte. Allerdings zeichnet sich bereits ein Abwärtstrend bei den Preisen ab und es ist zu erwarten, dass sich in den nächsten Jahren faire Preise für Induktionskessel etablieren werden. Oder sie hören einfach auf, sie herzustellen.

Wenn Sie erwägen, einen Induktions-Warmwasserbereiter zum Heizen Ihres eigenen Hauses zu kaufen, empfehlen wir Ihnen, mit professionellen Heizungsingenieuren, sowohl Designern als auch Praktikern, zu sprechen. Erfahrene Spezialisten beobachten Trends und haben die Möglichkeit, neue Gerätetypen aus eigener Praxiserfahrung zu evaluieren. Es lohnt sich auch, den Ausrüstungsverkäufern zuzuhören, aber was sie sagen, sollte mit einem Körnchen Salz aufgenommen werden.

Video: Induktionskessel

Heutzutage wird fast alles nur noch teurer, und traditionelle Energieträger sind da keine Ausnahme. Hausbesitzer, Wohnungsbewohner, Gewerbetreibende – jeder muss nach einer rentableren Möglichkeit suchen, seine Räumlichkeiten zu heizen. Und um die Kosten rationeller zu verteilen und den maximalen Wert des Effizienzfaktors zu erreichen, installieren viele Menschen einen Induktionsheizkessel mit ihren eigenen Händen.

Einer der Hauptvorteile eines solchen Kessels besteht darin, dass dieses System unabhängig gebaut werden kann. Dazu benötigen Sie nur minimale Kenntnisse und Fähigkeiten. Es ist nur notwendig, im Detail zu studieren, woraus ein solcher Kessel besteht und wie er funktioniert.

Bevor Sie einen Induktionsheizkessel mit Ihren eigenen Händen zusammenbauen, sollten Sie verstehen, welche Prinzipien für seine Funktionsweise festgelegt sind, woraus er besteht und wie er funktioniert.

Beachten Sie, dass solche Geräte Heizelementen sehr ähnlich sind, die für die Umwandlung elektrischer Energie in Wärmeenergie verantwortlich sind.

Die Installation eines Induktionskessels erfordert nicht, dass die Eigentümer des Hauses das Heizsystem komplett umbauen.

Die einfachsten Kesselmodelle arbeiten nach dem Prinzip eines elektrischen Induktors, der aus zwei Wicklungen besteht:

primär;
Sekundär.

Der Primärkreis dient hauptsächlich dazu, elektrische Energie in Wirbelstrom umzuwandeln. Das von ihnen erzeugte Magnetfeld wird auf die Sekundärwicklung gerichtet.

Die Sekundärwicklung ist das Heizelement, ebenso wie der Kesselkörper, sie erzeugt Wärme, die auf den im Heizsystem zirkulierenden flüssigen Wärmeträger übertragen wird.

Der Körper enthält die folgenden Komponenten:

Kern;
Außenkontur;
Elektrische Isolierung.
Wärmeisolierung;

Beachten Sie, dass gerade eine solche Nuance wie der Kesselkörper das wichtigste Element ist, durch das sich hausgemachte und industrielle Induktionsheizkessel unterscheiden. Industriekessel haben eine zylindrische Wicklung, während hausgemachte Kessel eine toroidale Wicklung haben. Es besteht aus Kupferdraht, umgibt den Körper aus ferrimagnetischem Stahl, die Wandstärke beträgt mehr als 1 cm.Dieses Design ermöglicht es Ihnen, das Gewicht des Geräts und seine linearen Abmessungen erheblich zu reduzieren und gleichzeitig die Effizienz zu steigern.

Der Wärmeträger erhält ungefähr 97 % der Wärmeenergie, was sich auf die Wirtschaftlichkeit des Systems und die Leistung auswirkt.

Wenn wir einen selbstgebauten Induktionsheizkessel und einen traditionellen Kessel vergleichen, der mit Gas oder flüssigem Brennstoff betrieben wird, sollten einige Nuancen hervorgehoben werden:

Doppelte Erwärmung des Wärmeträgers;
Verkürzung der Aufheizzeit um die Hälfte;
Geringe Trägheit;
Die auftretende magnetische Induktion verhindert die Bildung von Ablagerungen an den Wänden;
Keine spezielle Reinigung oder Wartung erforderlich.

Fangen wir an zu arbeiten!

Um hausgemachte Induktionsheizkessel herzustellen, müssen Sie also zuerst alles sammeln, was Sie brauchen:

Werkzeug;
Walzdraht oder Stahldraht bis 7 mm Durchmesser;
Kupferkabel;
Dickwandiges Rohr aus Kunststoff;
Metallgewebe;
Schweißinvertermaschine.

Um einen Fall für unseren Kessel zu machen, müssen Sie entweder ein dickwandiges Kunststoffrohr mit einem Innendurchmesser von 5 cm kaufen oder zu Hause finden.Ein solches Rohr dient nicht nur als Basis der Induktionsspule, sondern auch als a Abschnitt des Heatpipes.

Das Heizschema, das Sie besser vor Augen haben, wird Ihnen auch sehr helfen. Anhand eines solchen Diagramms können Sie die zusätzlichen Eigenschaften des Geräts bestimmen.

Im elektromagnetischen Feld werden auf ca. 5-7 cm Länge geschnittene Stahldrahtstücke erhitzt, deren Durchmesser 7 Millimeter nicht überschreiten sollte.

Sie benötigen auch spezielle Adapter, die Ihren Kessel an das Rohrsystem anschließen. Einerseits geht der Wärmeträger kalt hinein, andererseits kommt er mit Hilfe der Induktion warm wieder heraus.

Wenn Sie Induktionsheizkessel mit Ihren eigenen Händen herstellen, muss der erste Adapter geschweißt werden und der zweite kann einfach eingefädelt werden.

Geschnittene Drahtstücke füllen den Innenraum im Rohr vollständig aus. Danach muss das Gerät von beiden Seiten sicher verschlossen werden.

Um eine Induktionsspule herzustellen, die als Hauptheizelement dient, sollte Kupferlackdraht vorbereitet werden. Wir wickeln etwa 90-100 Umdrehungen auf das Kunststoffgehäuse, aber zwischen den Abschnitten muss der gleiche Abstand eingehalten werden. Wenn wir einen solchen selbstgebauten Induktor zusammengebaut haben, müssen wir ihn an das System anschließen. Ein solcher Kessel ist irgendwo in der Rohrleitung installiert.

Die Spule ist mit einem Hochfrequenz-Wechselrichter verbunden. Denken Sie daran, dass Sie ein solches Gerät auf keinen Fall einschalten sollten, wenn es nicht genügend Wärmeträger enthält! Schließlich kann das Kunststoffgehäuse aufgrund der hohen Temperatur einfach schmelzen.

Ein selbstgebauter Induktionskessel ist also fast fertig. Es muss lediglich der Betrieb gesichert werden. Dazu müssen wir alle offenen Abschnitte des Kupferdrahtes mit speziellen Materialien isolieren, die eine gute thermische und elektrische Leitfähigkeit aufweisen.

Oder ist es noch besser zu kaufen?

Auf dem modernen Markt für Heizgeräte finden Sie viele Modelle von Induktionskesseln. Wenn Sie sich nicht selbst um die Erstellung kümmern möchten, kaufen Sie einfach einen Induktionskessel, um Ihr Haus oder Ihre Industrieräume zu beheizen.

Obwohl dieser Kesseltyp noch nicht in der Liste der traditionellen Kessel enthalten ist, gibt es auf dem Markt viele Typen, die sich im Preis unterscheiden. Haushaltsmodelle können ab 25.000 Rubel kosten, Industriemodelle - ab 100.000 Rubel.

Wenn Ihnen diese Kosten Angst machen, dann bauen Sie einfach selbst einen Induktionskessel. Schließlich sind die meisten dafür notwendigen Komponenten und Materialien immer beim Besitzer und Heimmeister erhältlich.

Wenn Sie den heimischen Markt für Induktionskessel erkunden, werden diese von Herstellern wie SAV, VIN vertreten. In Bezug auf die Leistung haben einphasige Kessel einen Bereich von 2,5 kW bis 7 kW und leistungsstärkere dreiphasige - bis zu 60 kW.

Es ist zu beachten, dass bei der Auswahl der erforderlichen Parameter des Induktionskessels die Leistung des Geräts während der gesamten Betriebsdauer nicht abnimmt. Das Standardverhältnis beträgt 60 W pro 1 m² beheizter Fläche. Um die Leistung genauer zu berechnen, müssen jedoch die Parameter des Raums berücksichtigt werden, dh der Ort, an dem sich dieser Kessel befindet. Wenn die Wärmedämmung zu wünschen übrig lässt, die Dämmung auch, dann sollte das berechnete Verhältnis größer sein. Deshalb ist es am besten, eine solche Berechnung Spezialisten anzuvertrauen.

Induktionskessel können in Gebäuden, die nicht ständig genutzt werden, ein stabiles Temperaturregime aufrechterhalten.

Sie brauchen also kein zu starkes Modell, Sie müssen einen 6-kW-Kessel für einen Raum von 100 m² und für eine Temperatur von etwa 15 Grad aufstellen. Der maximal zulässige Druck im System beträgt nicht mehr als 0,3 MPa.

Es ist erwähnenswert, dass der Block des elektronischen Programmierers der Betriebsarten auch zusätzlich zur Grundkonfiguration geliefert werden kann. Ein solches Gerät programmiert den Betrieb eines Induktionskessels für einen Zeitraum von einer Woche oder dient zur Fernsteuerung des gesamten Heizsystems.

Bei der Auswahl eines Kessels müssen Sie auch auf Parameter wie die Dicke des Stahlkerns achten. Je dicker die Wände, desto länger korrodiert sie nicht.

Ergebnisse

Der Wirkungsgrad von Induktionskesseln liegt also bei etwa 99 %, sie arbeiten geräuschlos, auf jedem flüssigen Wärmeträger, sie benötigen keine Wartung und sind außerdem sicher und praktisch. Obwohl ein solcher Kessel ziemlich teuer ist, machen sich solche Kosten bezahlt. Und wenn Sie es selbst erstellen, wird es noch rentabler.

Natürlich haben Sie die Wahl, aber es ist besser, sich an Spezialisten zu wenden, die Ihnen sagen, ob eine solche Heizung für Sie geeignet ist. Aber im Allgemeinen sind Induktionskessel eine großartige Alternative zu herkömmlichen Heizsystemen.

Induktions-Warmwasserbereiter sind gut, weil sie im Vergleich zu anderen Optionen für Elektroboiler zum Heizen am wenigsten Strom verbrauchen. Allerdings kann sich nicht jeder ein solches Vergnügen leisten, insbesondere für den Einsatz in Sommerhäusern, die selten besucht werden. Dies ist auf den hohen Preis der Produkte zurückzuführen, der zwischen 25 und 100.000 Rubel variieren kann. Um sich dennoch mit einer solchen Elektroheizung zu erfreuen und gleichzeitig Ihr eigenes Geld zu sparen, empfehlen wir, einen Induktionskessel mit Ihren eigenen Händen herzustellen. Lesen Sie weiter, um herauszufinden, wie Sie zu Hause zusammenbauen!

Idee Nr. 1 – Einfache Wirbelheizung

Machen Sie sich zunächst mit der Funktionsweise dieser Heizoption und ihren Vorteilen gegenüber alternativen Kesseloptionen vertraut. Alle Fragen werden im folgenden Video beantwortet!

Beschreibung der Vorteile und des Funktionsprinzips von Induktionswassererhitzern

Aus den Materialien für die Herstellung hausgemachter Produkte benötigen Sie:

Kunststoffrohr mit einem Innendurchmesser von nicht mehr als 50 mm.
Stahldraht mit einem Durchmesser von nicht mehr als 7 mm.
2 Adapter zum Anschluss an das Heizungssystem (Rohre).
Metallgitter mit kleinen Zellen.
Kupferlackdraht.
Hochfrequenz-Wechselrichter.
Isoliermaterial.

Nachdem Sie alle Materialien vorbereitet haben, können Sie mit Ihren eigenen Händen mit der Montage des Induktionskessels fortfahren. Schneiden Sie zuerst den Stahldraht in 5 cm lange Stücke. Schließen Sie danach eine der Seiten des Kunststoffrohrs mit einem Netz und legen Sie den geschnittenen Draht hinein. Die Materialmenge sollte so sein, dass das Volumen des hausgemachten Produkts vollständig mit Draht „verstopft“ ist. Außerdem ist das zweite Ende mit einem Metallgitter verschlossen, das verhindert, dass sich der Draht durch das Heizsystem ausbreitet.

Wenn die Füllung vorbereitet ist, müssen selbstständig Anschlusspunkte für einen selbstgebauten Whirlpoolkessel an die Heizungsleitung hergestellt werden. Dazu werden Adapter auf beiden Seiten des Rohres durch Schweißen oder Verschrauben befestigt.

Als nächstes müssen Sie das Heizelement des Geräts selbst herstellen - eine Induktionsspule. Es müssen lediglich ca. 90-100 Windungen Kupferdraht über das Rohr gewickelt werden. Achten Sie unbedingt auf den Abstand zwischen den Windungen, damit der selbstgebaute Induktionskessel gleichmäßig arbeitet. Nach dem vollständigen Wickeln werden die Enden des Kupferdrahtes mit dem Wechselrichter verbunden und schließlich kann der Kesselkörper zusammengebaut und mit einem geeigneten wärme- und elektrisch leitfähigen Material isoliert werden.

Das Starten einer selbstgebauten Heizung darf erst nach dem Anschließen an das Kühlmittel - Wasser erfolgen. Wenn Sie den Wechselrichter ohne Wasser im Gehäuse einschalten, schmilzt das Rohr sofort und alle Ihre Bemühungen sind umsonst.

Das ist die ganze Anleitung, mit der Sie zu Hause aus improvisierten Mitteln einen Induktionskessel herstellen können. Ein solches hausgemachtes Produkt kann an jedem Teil des Heizsystems installiert werden, aber aufgrund seines nicht sehr attraktiven Aussehens empfehlen wir, es vor den Augen zu verstecken.

Auf diesem Foto können Sie das Funktionsprinzip des Geräts deutlich erkennen:

Wie Sie sehen können, ist der Kern im Inneren rotglühend, was auf den Einfluss eines elektromagnetischen Feldes zurückzuführen ist. Wir empfehlen Ihnen, die Tests des zusammengebauten Geräts anhand eines Videobeispiels anzusehen:

Die Wirkung des elektromagnetischen Feldes

Idee Nr. 2 – Stärkere Maschine

Um mit Ihren eigenen Händen einen leistungsstarken Induktionskessel herzustellen, müssen Sie nur schweißen können. Tatsächlich ist die Montagetechnik nicht allzu kompliziert und jeder Elektro-Autodidakt kann damit umgehen, wie Sie nach der Lektüre sehen werden.

Also, von den Materialien, die Sie benötigen:

zwei Metallrohre mit unterschiedlichen Durchmessern;
Kupferlackdraht;
zwei Adapter für Heizungsrohre (für Vor- und Rücklauf);
wärmeisolierendes Gehäuse;
dreiphasiger Wechselrichter.

Eine Zeichnung einer hausgemachten Heizung sieht wie folgt aus:

Wie Sie sehen können, muss ein Rohr in das andere geschweißt werden, um einen Hohltank in Form eines Zylinders herzustellen. Außerdem müssen Sie mit einem Schweißgerät zwei Rohre in einen Behälter „einbetten“, um kaltes Wasser zuzuführen und heißes Wasser an das Heizsystem abzugeben.

Als nächstes muss, wie in der Abbildung oben gezeigt, der Kupferdraht um den Körper des Induktionskessels gewickelt werden. Wie Sie verstehen, dient die Wicklung als Heizelement und erwärmt sie in Kontakt mit dem Kühlmittel. Über der erstellten Struktur muss eine wärmeisolierende Abdeckung gezogen, dann die Wasserzufuhr geöffnet und das System getestet werden.

Unter den Bedingungen moderner Marktbeziehungen steigt der Preis von Produkten und Waren ziemlich schnell und regelmäßig. Alles wird teurer, auch die Energieressourcen. Eigentümer von Wohngebäuden und Grundstücken sind gezwungen, rentable Wege zu finden, ohne die Qualität des Kühlmittels zu beeinträchtigen. Eine dieser Methoden ist ein Induktionskessel zum Selbermachen. Das Funktionsprinzip solcher Geräte basiert auf dem einfachsten und verständlichsten Prinzip der elektromagnetischen Induktion. Um zu verstehen, wie das funktioniert, kann man sich einen dicken Draht vorstellen, durch den Strom fließt. Um diesen Draht herum baut sich ein elektromagnetisches Feld auf. Leitet man die umgewandelte Energie auf eine Metallplatte, erhält man eine wärmeabgebende Oberfläche.

Der Hauptvorteil eines Induktionskessels besteht darin, dass er auch ohne entsprechende körperliche und technische Ausbildung problemlos mit eigenen Händen hergestellt werden kann. Es reicht aus, das Prinzip seiner Arbeit zu verstehen und alle notwendigen Materialien zu sammeln. Welche - in unserem Artikel.

Gerät

Das Funktionsprinzip eines hausgemachten Kessels unterscheidet sich nicht von einem industriellen. Dies ist eine Konstruktion, die aus einem Heizkreislauf und einem Rohr mit einer darin angeordneten Wicklung und einem Stahlkern besteht. Der Schaltkreis muss aus einem Ferromagneten bestehen, d. h. einem Material, das sich nicht anzieht und nicht auf den Stahlkern reagiert. Das erzeugte elektromagnetische Feld erwärmt den Schaltkreis und Wärme wird freigesetzt.

Da bei dieser Konstruktion die Spule als Generator fungiert, kann die Effizienz ihres Betriebs durch die Anzahl der Windungen der Wicklung und die Art des Materials, aus dem sie hergestellt ist, geändert werden.

Bis heute gelten Induktionskessel als die vielleicht effizienteste und wirtschaftlichste Art, große und kleine Räume zu beheizen. Ob dem so ist, hilft ein Videobericht zu verstehen, in dem die bekanntesten Thesen über Induktionskessel diskutiert werden.

Bevor Sie mit Ihrer eigenen Montage fortfahren, sollten Sie im Detail verstehen, welche Elemente in ihrer Zusammensetzung enthalten sind und nach welchem Prinzip sie funktionieren.

Die Funktionsweise einer Spule mit Wicklung ist weitgehend identisch mit der Funktionsweise eines elektrischen Rohrheizkörpers (TENA), der ebenfalls Strom in thermische Energie umwandelt.

Die einfachste Art von Induktionskesseln implementiert das Prinzip eines elektrischen Induktors, wenn der eingehende Strom in ein elektromagnetisches Feld umgewandelt wird.

Dazu werden 2 Wicklungsarten verwendet: Primär und Sekundär.

Die Primärwicklung (Kreis) ist für die Bildung eines Wirbelstroms aus dem ankommenden Strom erforderlich. Das Magnetfeld der Wirbelströmung wird auf die Sekundärwicklung übertragen, die bereits als Hauptheizelement des Kessels fungiert. Von der Sekundärwicklung wird Wärme auf den Ferromagneten übertragen und erwärmt dementsprechend das Kühlmittel.

Planen

Das Hauptelement der Ausrüstung ist der Körper, und anhand seiner Form können Sie einen hausgemachten Kessel vor sich oder einen industriellen Kessel bestimmen. Letzteres wird immer nach dem Prinzip der zylindrischen Wicklung hergestellt, was unter den Bedingungen des Förderers rationell ist. Hausgemachte Wicklungen werden traditionell in Form eines Torus (Torroidal) hergestellt - w-förmige Windungen, die auf einem Kern montiert sind. Diese Methode ist rationeller, da sie es ermöglicht, das Gewicht und die Abmessungen der fertigen Struktur zu reduzieren, aber gleichzeitig die Effizienz zu steigern.

Das IC-Gremium umfasst die folgenden obligatorischen Elemente:

Ader;
Außenkontur;
elektrisches Isoliermaterial;
Wärmedämmschicht.

In selbstgebauten Kesseln beträgt die übertragene Wärmeenergie fast 97%, was in der Tat eine der effizientesten Heizmethoden ist.

Die Vorteile solcher Kessel

Die maximale Einfachheit des Designs gewährleistet den langfristigen Betrieb - die Mindestdauer beträgt 15 Jahre.
Es gibt keinen mechanischen Verschleiß sowohl des gesamten Kessels als auch seiner Bestandteile. Hier gibt es keine dynamischen Teile, Verschleiß ist also praktisch ausgeschlossen.
Eine Wicklung aus Kupferdraht hat eine Mindestsicherheit von 25 Jahren. Und bei Induktionskesseln, wo sich die Windungen nicht berühren, ist dieses Potenzial noch größer.
Das einzige potenziell gefährliche Detail ist der Kern, der im Laufe der Zeit allmählich zusammenbricht, aber dieser Prozess dauert mehrere Jahrzehnte.
Bei Industriekesseln gilt die Garantiezeit nur für Transistoren, die Strom liefern. Der angegebene Zeitraum beträgt 10 Jahre, obwohl die Transistoren in Wirklichkeit auch nach 30 Jahren einwandfrei funktionierten.

Induktionskessel können nicht mit anderen elektrischen Analoga verglichen werden, und noch mehr gewinnen sie im Vergleich zu Heizelementen.

Betrachtet man die Vorteile gegenüber konventionellen Heizkesseln, die mit festen, flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen betrieben werden, so lässt sich unterscheiden:

das Kühlmittel wird durch die Wärme aus dem Primär- und Sekundärkreislauf zweimal erwärmt;
durch doppelten Betrieb der Kreisläufe halbiert sich die Aufheizzeit;
minimales Trägheitsniveau;
kein Kalk an den Wänden durch geschlossenen Whirlpool;
regelmäßige Wartung und Service sind nicht erforderlich.

Wie man DIY macht

Benötigte Materialien:

Stücke Stahldraht Ø 7mm, Länge 50-70mm;
Kupferdraht Ø 5-7mm;
Rohrwandstärke 3-5mm;
Metallgitter;
Adapter zum Anbinden des Kessels.

Außerdem benötigen Sie Werkzeuge (Zange, Klemme usw.) und Inverterschweißen.

Für den Kesselkörper benötigen Sie ein Kunststoffrohr mit einer Wandstärke von 3-5 mm und einem Durchmesser von 50 mm.

Um alle notwendigen Eigenschaften eines Induktionskessels ermitteln zu können, verwenden Sie das Diagramm:

Herstellungsprozess

Sie schneiden den Stahldraht in eine große Anzahl von Stücken - sie werden in den Kesselkörper gelegt, um die Wärmeübertragungsfläche zu vergrößern. Dazu muss das Gehäuse auf beiden Seiten dicht verschlossen werden.

Der Adapter am Aufnahmerohr wird durch Inverterschweißen angeschweißt, der Adapter am Zulaufrohr, durch das das Kühlmittel austritt, wird auf den Gewindeanschluss gesteckt.

Um eine Induktionsspule mit Ihren eigenen Händen herzustellen, benötigen Sie Kupferdraht. Wickeln Sie es auf ein Plastikrohr und achten Sie auf einen gleichmäßigen Abstand zwischen den Streifen. Die Anzahl der Windungen variiert zwischen 90 und 100, und je mehr es sind, desto höher ist die Effizienz des Kessels.

Die Induktionsspule muss an einen Hochfrequenz-Wechselrichter angeschlossen werden. Die hergestellte Struktur kann an jedem Punkt der Rohrleitung installiert werden, und dazu muss kein separates System montiert oder zusätzliche Rohrverzweigungen vorgenommen werden

Nachdem Sie die gesamte Struktur zusammengebaut haben, müssen die offenen Abschnitte der Spule isoliert werden, damit ihr Betrieb für andere absolut sicher ist.

Um genau herauszufinden, wie Sie einen Induktionskessel mit Ihren eigenen Händen zusammenbauen und was folgt, sehen Sie sich das Video an:

Die Vorteile von Induktionskesseln sind unbestreitbar - leiser Betrieb, höchstmöglicher Wirkungsgrad von 97%, geringer Energieverbrauch, lange Lebensdauer, gerechnet in zehn Jahren, und vieles mehr. Der Durchschnittspreis eines inländischen Industriekessels beträgt 20-25.000 Rubel, was sich in den ersten 3-5 Betriebsjahren auszahlt. Einen Induktionskessel mit eigenen Händen herzustellen ist nicht schwierig, obwohl es einige Zeit und bestimmte Materialien in Anspruch nehmen wird. Wenn Sie noch überlegen, ob Sie einen solchen Kessel kaufen oder kaufen möchten, wenden Sie sich zunächst an die Spezialisten, die Ihnen sagen, ob der Einbau eines solchen Kessels in Ihre Anlage möglich ist.

In modernen Warmwasserbereitungsanlagen werden Kessel verschiedener Typen eingesetzt. Wenn wir elektrische Wasserkocher betrachten, werden sie nach der Methode zum Erhitzen des Kühlmittels in drei Hauptkategorien unterteilt:

Elektrische Warmwasserboiler in der Heizungsanlage

Einstufung

TENovye. In solchen Kesseln wird Wasser oder eine andere Flüssigkeit mit Hilfe von TENs - speziellen Heizelementen - erhitzt.
Elektrode. Der Wärmeträger wird mittels Elektroden erhitzt. Da Wasser ein elektrischer Leiter ist, entsteht im Kesselraum zwischen den beiden Elektroden ein elektrisches Potential, wodurch das Wasser erhitzt wird.
Induktion. Das Design dieses Kessels zum Heizen eines Privathauses ähnelt einem Transformator, bei dem ein Metallkern als Heizung fungiert, die sich in einem Magnetfeld befindet. Dies ist eine relativ neue Art von Elektroboilern, die von Tag zu Tag beliebter werden.

Industrieller Induktionskessel

Vorteile

Jede Art von Elektroboiler hat ihre eigenen Vor- und Nachteile. Wenn wir Induktionskessel betrachten, können wir folgende Vorteile unterscheiden:

Das Wasser in solchen Kesseln erwärmt sich im Vergleich zu anderen Kesseln viel schneller. Dies liegt daran, dass keine Zeit mit dem Aufheizen der Heizelemente selbst oder der Elektroden verschwendet wird.
Solche Kessel haben einen Wirkungsgrad, der fast dem eines Transformators entspricht: ein Vielfaches mehr als andere Kesseltypen. Darüber hinaus ändert es sich während der gesamten Lebensdauer des Produkts nicht.
Während des Betriebs der Heizung tritt eine leichte Vibration auf, sodass sich in solchen Kesseln weniger Kalk bildet.
Die Lebensdauer eines solchen fabrikgefertigten Geräts beträgt ca. 20-30 Jahre, da es nur sehr wenige Teile hat, die brechen können.

Nachteile

Von den Nachteilen dieses Geräts können zwei unterschieden werden: Kosten - solche Geräte sind heute ziemlich teuer, aber es ist davon auszugehen, dass der Preis in Zukunft sinken wird. Darüber hinaus kann ein guter Heimmeister ein solches Gerät selbst herstellen, wodurch die Kosten des fertigen Produkts manchmal gesenkt werden. In der Nähe eines solchen Kessels bildet sich ein Magnetfeld, die Wirkung dieses Felds auf eine Person war nicht vollständig untersucht, daher wird es nicht empfohlen, es in Wohngebäuden zu installieren.

Nachdem Sie alle guten und schlechten Seiten des Betriebs dieses Kesseltyps berücksichtigt haben, können Sie sich entscheiden, ein solches Gerät in das Heizsystem eines Privathauses einzubauen. Wenn der Kopf vorhanden ist und Sie kein zusätzliches Geld für einen Kauf ausgeben möchten, können Sie ihn selbst herstellen.

DIY-Fertigung

Bevor Sie ein solches Gerät herstellen, müssen Sie zunächst verstehen, wie es funktioniert. Tatsächlich gibt es Induktionsöfen seit langem und wurden bis vor kurzem in der Produktion zum Schmelzen von Metallen in einem Magnetfeld verwendet. Dieser Ofen funktioniert wie ein Transformator: Ein Hochfrequenzstrom von etwa 1 MHz wird der Primärwicklung zugeführt. Der zweite ist kurzgeschlossen, die Rolle des Kerns spielt hier ein geschmolzenes Metallstück. Das heißt, wenn ein Dielektrikum, beispielsweise Kunststoff, in ein Magnetfeld eintritt, beeinflusst es es in keiner Weise, das Metall schmilzt sofort. Das unterscheidet solche Öfen von Heizelementen, in denen alles geschmolzen wird.

Das Funktionsprinzip eines solchen Kessels ist in der folgenden Abbildung dargestellt. Die Pfeile zeigen die Bewegung von Magnetfeldern innerhalb und außerhalb der Wicklung.

Das Funktionsprinzip des Induktionskessels

Bei der Herstellung eines Induktionskessels können Sie auf zwei Arten vorgehen: Der Kern ist ein Stück Rohrleitung, in dessen Mitte sich ein Metallkern aus Drahtsegmenten befindet. Um die Rohrleitung ist eine radiale oder toroidale Wicklung gewickelt, durch die ein hochfrequenter Wechselstrom geleitet wird. Der Kessel ist ein Wasserbehälter, der von einem industriellen Induktionsherd erhitzt wird.

Um ein Gerät des ersten Typs herzustellen, müssen Sie ein Rohrstück mit einem Durchmesser von 50 mm nehmen, in das auf einer Seite ein Adapter gelötet ist, und im Inneren wird der Durchgang mit einem vorgeschnittenen Kreis aus einem Metallgitter verschlossen . Dann werden 7 cm lange Stücke aus einem Metalldraht mit einem Durchmesser von 5-8 mm geschnitten, diese Segmente werden in ein Rohr gelegt und mit einem Netz bedeckt, damit sie nicht in das Heizsystem gelangen. Andererseits wird ein Adapter an die Rohrleitung gelötet, um den Kessel in das Heizsystem einzufügen. Auf dieses Rohr werden 90 Windungen Kupferdraht mit einem Durchmesser von 1,5-1,7 mm gewickelt. In diesem Fall ist darauf zu achten, dass die Windungen gleichmäßig und möglichst nahe beieinander liegen.

Zum Wickeln müssen Sie einen neuen Draht nehmen, da das Produkt mit dem alten Draht möglicherweise nicht lange hält.

Die Abbildung zeigt eine Variante eines solchen Kessels.

Rohrkessel aus Kunststoff

Um den Kessel mit Strom zu versorgen, können Sie entweder ein Induktionskochfeld oder einen Schweißinverter verwenden. Bei Verwendung einer Fliese wird die Wicklung anstelle der Ausgangsspule des Geräts angeschlossen. Verwenden Sie besser einen Schweißinverter mit stufenloser Stromregelung. Wenn ein Schweißinverter verwendet wird, wird der Ausgangsstrom empirisch ausgewählt, damit die Wicklung nicht überhitzt und gleichzeitig der Kessel gut funktioniert.

Ein solcher Kessel kann nur angeschlossen werden, wenn sich Wasser im System befindet, da ein solcher Kessel ohne Kühlmittel einfach schmilzt.

Für die Herstellung eines anderen Kesseltyps muss zunächst ein Induktionsherd mit der erforderlichen Leistung gekauft werden. Danach können Sie mit der Herstellung eines Tanks für den Kessel beginnen. Der Tank wird in der Größe 600 × 500 × 50 mm hergestellt. Dazu wird ein 5 cm breites Vierkantrohr genommen. Daraus werden 12 Stück 500 mm lang geschnitten. 10 Stück werden mit Wänden zu einem Kamm mit den Abmessungen 500 × 500 × 50 mm verschweißt. In den beiden verbleibenden Stücken wird eine Wand ausgeschnitten und mit ihrer Schnittseite an die Auslässe der Kammrohre geschweißt. Danach werden vier 5 × 5 cm große Quadrate gebraut und der Tank ist fertig. Ein- und Auslaufrohre sind beidseitig diagonal verschweißt. An die Rückwand des entstehenden Behälters kann eine Fliese geschraubt werden, so dass das Bedienfeld aus dem Behälter herausragt.

Vor dem Anbringen der Fliesen und dem Anschluss des Heizkessels an das Heizsystem ist die Schweißkonstruktion auf Dichtheit zu prüfen. Dazu muss ein Auslass übertönt und im anderen Wasser unter Druck zugeführt werden. Wenn bei einem Druck von 5 Atmosphären keine Lecks vorhanden sind, können Sie weiterarbeiten, wenn dies der Fall ist, müssen Sie es verdauen.

Die folgende Abbildung zeigt eine der Optionen für einen solchen Kessel, bei dem im Vordergrund die Schweißkonstruktion sichtbar ist, hinter der das Bedienfeld des Induktionsofens hervorlugt.

Kessel mit Induktionsofen

Beim Betrieb von Geräten wie einem Induktionskessel müssen Sie Folgendes wissen:

Solche Kessel müssen in Zwangsumlauf-Wasserheizungssystemen verwendet werden, da Wasser ständig im Kessel zirkulieren muss.
Es ist besser, den Kessel in Nichtwohngebäuden zu installieren, da sich um ihn herum ein Magnetfeld bildet, das den menschlichen Körper beeinträchtigen kann.
In der Heizungsanlage muss ein Entlastungsventil vorhanden sein, denn wenn die Pumpe ausfällt, bricht einfach der Kern am Kessel.
Der Abstand vom Boden und der Decke des Hauses zum Kessel muss mindestens 80 cm und von Gegenständen in der Nähe 30 cm betragen.
Der Schweißinverter muss geerdet werden, um Stromschläge zu vermeiden.
Im Anschlusssystem des Wechselrichters muss ein RCD vorhanden sein, der Unfälle bei der Arbeit mit dem Kessel verhindert.

Installieren Sie den Kessel nicht in einem Wohngebiet, da es sich um ein unsicheres Gerät für Menschen handelt, da es ein schädliches Magnetfeld ausstrahlt und außerdem ein elektrisches und explosives Gerät ist.

Induktionskessel im HausheizsystemVideo

Heizkessel. Video

Im folgenden Video erfahren Sie mehr über die Installations- und Betriebsmerkmale eines Induktionsheizkessels.

Abschließend können wir sagen, dass Boiler dieser Art immer noch eine Innovation in der Heizungstechnik sind, sich aber auf dem Heizgerätemarkt bereits recht gut bewährt haben. In puncto Effizienz sind sie nur Infrarotheizungen unterlegen. Im Gegensatz zu Infrarotheizungen können Induktionskessel jedoch unabhängig hergestellt werden, was sie für ein breites Spektrum von Verbrauchern zugänglicher macht. Wenn Sie außerdem zwischen Heizelementen und Induktion wählen können, müssen Sie sich aufgrund ihrer offensichtlichen Vorteile höchstwahrscheinlich für letztere entscheiden. In puncto Zuverlässigkeit, Energieeffizienz, Wirtschaftlichkeit stehen sie keinem Heizstabkessel nach.

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