Ako vyrobiť indukčný ohrievač vlastnými rukami zo zváracieho meniča

Indukčné vykurovacie kotly sú zariadenia, ktoré sa vyznačujú veľmi vysokou účinnosťou. V porovnaní s tradičnými zariadeniami vybavenými vykurovacími telesami dokážu výrazne znížiť náklady na energiu.

Modely priemyselnej výroby nie sú lacné. Avšak každý domáci majster, ktorý vlastní jednoduchú sadu nástrojov, môže vyrobiť indukčný ohrievač vlastnými rukami. Aby sme mu pomohli, ponúkame podrobný popis princípu fungovania a montáže efektívneho ohrievača.

Princíp činnosti indukčného ohrievača

Indukčný ohrev nie je možný bez použitia troch hlavných prvkov:

• induktor;
• generátor;
• vykurovacie teleso.

Induktor je cievka, zvyčajne vyrobená z medeného drôtu, ktorá vytvára magnetické pole. Alternátor sa používa na výrobu vysokofrekvenčného prúdu zo štandardného 50 Hz elektrického prúdu pre domácnosť.

Ako vykurovacie teleso sa používa kovový predmet schopný absorbovať tepelnú energiu pod vplyvom magnetického poľa. Ak tieto prvky správne pripojíte, môžete získať vysokovýkonné zariadenie, ktoré je ideálne na ohrev chladiacej kvapaliny a vykurovanie domu.

Pomocou generátora sa do induktora privádza elektrický prúd s potrebnými charakteristikami, t.j. na medenú cievku. Pri prechode cez ňu vytvára prúd nabitých častíc magnetické pole.

Princíp činnosti indukčných ohrievačov je založený na výskyte elektrických prúdov vo vnútri vodičov, ktoré sa objavujú pod vplyvom magnetických polí

Zvláštnosťou poľa je, že má schopnosť meniť smer elektromagnetických vĺn pri vysokých frekvenciách.Ak sa do tohto poľa umiestni akýkoľvek kovový predmet, začne sa bez priameho kontaktu s induktorom pod vplyvom vytvorených vírivých prúdov zahrievať.

Vysokofrekvenčný elektrický prúd privádzaný z meniča do indukčnej cievky vytvára magnetické pole s neustále sa meniacim vektorom magnetických vĺn. Kov umiestnený v tomto poli sa rýchlo zahrieva

Absencia kontaktu umožňuje, aby boli straty energie pri prechode z jedného typu na druhý zanedbateľné, čo vysvetľuje zvýšenú účinnosť indukčných kotlov.

Na ohrev vody pre vykurovací okruh stačí zabezpečiť jej kontakt s kovovým ohrievačom. Ako vykurovacie teleso sa často používa kovová rúrka, cez ktorú jednoducho prechádza prúd vody. Voda súčasne ochladzuje ohrievač, čo výrazne zvyšuje jeho životnosť.

Elektromagnet indukčného zariadenia sa získa navíjaním drôtu okolo feromagnetického jadra. Výsledná indukčná cievka sa zahrieva a odovzdáva teplo ohrievanému telesu alebo chladiacej kvapaline prúdiacej v blízkosti cez výmenník tepla

Výhody a nevýhody zariadenia

Vortexový indukčný ohrievač má veľa „výhod“. Jedná sa o jednoduchý obvod pre vlastnú výrobu, zvýšenú spoľahlivosť, vysokú účinnosť, relatívne nízke náklady na energiu, dlhú životnosť, nízku pravdepodobnosť porúch atď.

Produktivita zariadenia môže byť významná, jednotky tohto typu sa úspešne používajú v metalurgickom priemysle. Pokiaľ ide o rýchlosť ohrevu chladiacej kvapaliny, zariadenia tohto typu s istotou konkurujú tradičným elektrickým kotlom, teplota vody v systéme rýchlo dosiahne požadovanú úroveň.

Počas prevádzky indukčného kotla ohrievač mierne vibruje. Tieto vibrácie otriasajú vodný kameň a iné možné nečistoty zo stien kovovej rúry, takže takéto zariadenie je len zriedka potrebné čistiť. Samozrejme, vykurovací systém by mal byť chránený pred týmito nečistotami pomocou mechanického filtra.

Indukčná cievka ohrieva kov (potrubie alebo kúsky drôtu), ktorý je v nej umiestnený, pomocou vysokofrekvenčných vírivých prúdov, nie je potrebný žiadny kontakt

Neustály kontakt s vodou minimalizuje pravdepodobnosť vyhorenia ohrievača, čo je pomerne častý problém tradičných kotlov s vykurovacími telesami. Napriek vibráciám pracuje kotol mimoriadne ticho, nie je potrebná dodatočná zvuková izolácia na mieste inštalácie.

Ďalšou dobrou vecou indukčných kotlov je, že takmer nikdy neunikajú, pokiaľ nie je systém správne nainštalovaný. Toto je veľmi cenná kvalita elektrické kúrenie, pretože eliminuje alebo výrazne znižuje pravdepodobnosť vzniku nebezpečných situácií.

Neprítomnosť netesností je spôsobená bezkontaktným spôsobom prenosu tepelnej energie do ohrievača. Pomocou technológie opísanej vyššie sa môže chladiaca kvapalina zahriať takmer do stavu pary.

To poskytuje dostatočnú tepelnú konvekciu na podporu účinného pohybu chladiacej kvapaliny cez potrubia. Vo väčšine prípadov nebude musieť byť vykurovací systém vybavený obehovým čerpadlom, aj keď všetko závisí od vlastností a konštrukcie konkrétneho vykurovacieho systému.

Niekedy obehové čerpadlo nevyhnutné. Inštalácia zariadenia je pomerne jednoduchá. Aj keď to bude vyžadovať určité zručnosti pri inštalácii elektrických spotrebičov a vykurovacích potrubí.Toto pohodlné a spoľahlivé zariadenie má však množstvo nevýhod, ktoré by sa mali vziať do úvahy.

Napríklad kotol ohrieva nielen chladiacu kvapalinu, ale aj celý pracovný priestor, ktorý ho obklopuje. Pre takúto jednotku je potrebné prideliť samostatnú miestnosť a odstrániť z nej všetky cudzie predmety. Pre človeka môže byť nebezpečný aj dlhodobý pobyt v tesnej blízkosti fungujúceho kotla.

Indukčné ohrievače potrebujú na svoju činnosť elektrický prúd. Domáce aj továrenské zariadenia sú pripojené k domácej striedavej sieti

Zariadenie potrebuje na prevádzku elektrickú energiu. V oblastiach, kde nie je voľný prístup k tejto výhode civilizácie, bude indukčný kotol zbytočný. A aj tam, kde dochádza k častým výpadkom prúdu, prejaví nízku účinnosť. Pri neopatrnom zaobchádzaní so zariadením môže dôjsť k výbuchu.

Ak chladiacu kvapalinu prehrejete, zmení sa na paru. V dôsledku toho sa tlak v systéme prudko zvýši, čo potrubia jednoducho nevydržia a prasknú. Preto by pre normálnu prevádzku systému malo byť zariadenie vybavené aspoň manometrom a ešte lepšie - núdzovým vypínacím zariadením, termostatom atď.

To všetko môže výrazne zvýšiť náklady na domáci indukčný kotol. Aj keď je zariadenie považované za prakticky tiché, nie je to vždy tak. Niektoré modely môžu z rôznych dôvodov stále vydávať určitý hluk. V prípade zariadenia vyrobeného nezávisle sa pravdepodobnosť takéhoto výsledku zvyšuje.

V dizajne továrenských ani domácich indukčných ohrievačov prakticky neexistujú žiadne opotrebiteľné komponenty. Vydržia dlho a fungujú bezchybne

Domáce kroky

Vyrobiť takéto zariadenie sami nie je také ťažké. Na to budete potrebovať:

1. Vytvorte vykurovacie teleso.
2. Vytvorte indukčnú cievku z medeného drôtu.
3. Vezmite hotový alternátor.
4. Pripojte ohrievač s špirálou k vykurovaciemu systému.
5. Pripojte cievku ku generátoru.
6. Pripojte napájanie k systému.
7. Vykonajte skúšobnú jazdu, aby ste skontrolovali funkčnosť jednotky.

V priemyselných modeloch sa ako ohrievač používa kovová rúrka s hrubými stenami, ale poskytovanie dostatočného výkonu domácemu zariadeniu na ohrev takéhoto prvku je veľmi ťažké a nedáva veľký zmysel. Indukčná cievka je schopná ohrievať akýkoľvek kov, takže ohrievač je možné upraviť.

Priemyselné modely indukčných kotlov sú vybavené vykurovacím telesom vyrobeným z hrubej kovovej rúry. Doma je ťažké skopírovať takúto jednotku

Kus plastovej rúrky sa používa ako puzdro pre indukčný ohrievač zo zváracieho invertora. Mal by mať o niečo väčší priemer ako vykurovacie potrubia. Dĺžka rúry ohrievača môže byť približne jeden meter, vnútorný priemer sa môže pohybovať medzi 50-80 mm.

Na pripojenie ohrievača k systému by mali byť adaptéry inštalované v spodnej a hornej časti krytu. Spodná časť potrubia musí byť pokrytá grilom, potom sa vo vnútri tela umiestni plnivo pozostávajúce z malých kovových častíc. Výplň môžete získať napríklad z drôtu, tyče, úzkej kovovej rúrky atď.

Dĺžka segmentov sa môže ľubovoľne meniť. Najčastejšie sa na to používa oceľový drôt s priemerom 6-8 mm, ktorý sa jednoducho nareže na malé kúsky. Niektorí remeselníci ho odporúčajú narezať na dlhé prúty, cca 90 cm, t.j. takmer po celej dĺžke ohrievača.

Na teleso vykurovacieho telesa indukčného kotla, ktoré ste si sami vyrobili, budete potrebovať širokú plastovú rúrku s priemerom asi 50 mm

Čím vyšší je magnetický odpor ocele, z ktorej je drôt vyrobený, tým lepšie sa bude zahrievať. V závislosti od veľkosti týchto kusov sa vyberie ochranná sieť, ktorá je namontovaná v spodnej časti puzdra. Plnivo sa naleje alebo umiestni do potrubia až na vrchol. Potom je horná časť tiež pokrytá sieťovinou.

Schéma vám umožňuje získať predstavu o tom, ako pripojiť indukčnú cievku k ohrievaču kotla a k zváraciemu stroju

Domáci ohrievač pre indukčný kotol teda vyzerá ako hrubá plastová rúrka plnená kúskami kovu a uzavretá na oboch stranách sieťovinou. Ohrievač má v hornej a spodnej časti adaptéry na pripojenie k vykurovaciemu okruhu. Polymérové ​​potrubie pre ohrievač musí mať pomerne hrubé steny.

Okrem toho na tieto účely nie je vhodný akýkoľvek plast, materiál musí odolávať účinkom pomerne silného tepla a zároveň nesmie uvoľňovať žiadne nebezpečné látky do atmosféry alebo chladiacej kvapaliny. Teraz musíte vytvoriť indukčný gril. Aby ste to urobili, vezmite medený drôt a naviňte ho priamo na teleso ohrievača.

Niektoré modely domácich indukčných ohrievačov používajú namiesto plastovej rúrky úzku medenú rúrku. Toto nie je najlepšia možnosť, pretože nebude ľahké správne zvinúť takýto prvok do špirály.

Čím viac závitov drôtu, tým lepšie. Predpokladá sa, že indukčná cievka musí mať aspoň 90 otáčok. Induktor je navíjaný na potrubie veľmi tesne, medzi závitmi by nemala byť žiadna medzera.

Pre vinutie je vhodný 1-1,5 mm izolovaný medený drôt.Tu nie je potrebný hrubší kábel, pretože to skomplikuje prácu na navíjaní a bude ťažšie umiestniť závity tesne.

Táto schéma pomôže správne pripojiť cievku induktora k invertorovému zváraciemu stroju; ak sa to urobí nesprávne, cievka sa zmení na elektromagnet (+)

Prítomnosť medzier môže viesť k hluku v dôsledku vibrácií, ktoré sprevádzajú prevádzku takejto jednotky. V priebehu času môže táto situácia viesť k zničeniu izolácie, čo spôsobí skrat.

Okrem adaptérov by mali byť v hornej a dolnej časti inštalované uzatváracie ventily. Sú potrebné na zabezpečenie schopnosti v prípade potreby vypnúť vodu vo vykurovacom okruhu.

Pri inštalácii ohrievača pamätajte, že jeho spodný koniec by mal smerovať k spätnému potrubiu, potrubiu určenému na zachytávanie chladiacej kvapaliny do dvojrúrkový vykurovací systém. Najjednoduchší spôsob, ako získať generátor striedavého poľa, je zobrať invertor zo zváracieho stroja.

Kontakty indukčnej cievky sú pripojené k pólom meniča. Hneď ako je jednotka napájaná a je zapnutá, začne pracovať domáci indukčný kotol.

Na výrobu takéhoto zariadenia je vhodný aj lacný zvárací stroj, napríklad model čínskej výroby, ktorý vám umožňuje regulovať silu prúdu od úrovne 10 A. V blízkosti adaptéra by mal byť nainštalovaný snímač termostatu. zásobovanie. Cez tento termostat je pripojený zvárací invertor.

Na výstupoch musia byť nainštalované usmerňovacie diódy. Aby ste to dosiahli, budete musieť otvoriť telo zváracieho stroja a spájkovať vodiče na výstup a potom ich pripojiť k diódam.Ak sa pripojíte priamo bez diód, do vinutia bude prúdiť prúd s usmerneným napätím a cievka bude fungovať ako elektromagnet, a nie ako induktor.

Na vytvorenie indukčnej špirály sa odporúča použiť medený drôt s prierezom 1,5 mm v spoľahlivom izolačnom plášti, musíte urobiť asi 90 otáčok

Niektoré moderné zváracie stroje majú dotykový senzor, ktorý začne pracovať v momente, keď sa elektróda dotkne pracovnej plochy. Tento bod je potrebné vziať do úvahy, aby sa snímač buď spustil v správnom okamihu, alebo neovplyvnil prevádzku domáceho kotla.

Ak má neskúsený majster problémy s prestavbou zváracieho stroja, je pre neho lepšie vyhľadať odbornú radu.

Ak chcete vyrobiť indukčný kotol vlastnými rukami, môžete si vziať akýkoľvek zvárací stroj s vhodnými vlastnosťami. V prípade potreby je možné zariadenie opäť použiť na zváracie práce.

Ak je všetko vykonané správne, zvárací stroj sa môže v budúcnosti použiť na určený účel. Bude potrebné rozpájkovať vodiče s diódami a znovu ich zložiť. Keď je indukčná cievka vystavená vysokofrekvenčnému striedavému prúdu, vytvorí magnetické pole.

Kov vo vnútri polymérového krytu sa začne zahrievať a prenášať teplo do vody, ktorá cirkuluje cez vykurovací okruh. Zariadenie bude trvať len niekoľko minút, kým sa zohreje chladiaca kvapalina.

Miesto pre indukčný ohrievač by malo byť zvolené správne. Jednotka by mala byť umiestnená 800 mm pod úrovňou stropu a mala by byť oddelená od stien a nábytku minimálne 300 mm.

Pár slov o bezpečnosti

Domáce indukčné kotly zvyčajne nie sú vybavené riadiacimi a ochrannými systémami, čo ich robí nebezpečnými.Preto sa pred zapnutím jednotky musíte uistiť, že dutina krytu je naplnená chladiacou kvapalinou.

Ak je polymérové ​​teleso ohrievača vystavené neustálemu zahrievaniu bez umývania chladiacou kvapalinou, jednoducho sa roztopí, niekedy to vedie nielen k deformácii ohrievača, ale aj k jeho úplnému poškodeniu.

Jednotky tohto typu sa často používajú na ohrev a tavenie kovov. Vysoké teploty generované indukčným ohrievačom vyžadujú starostlivú pozornosť z hľadiska bezpečnosti

Nebezpečná môže byť aj strata horúceho kovového plniva z roztaveného telesa. V takom prípade budete musieť zariadenie takmer úplne rozobrať a vyrobiť preň nové vykurovacie teleso.

Pripojenie k napájaciemu zdroju by malo byť vykonané pomocou samostatného kábla z panelu. Samozrejme je potrebné starostlivo prekryť všetky kontakty izoláciou. Invertor zváracieho stroja musí byť tiež uzemnený, čo je dôležitý bod pre zaistenie bezpečnosti.

V tomto prípade budete potrebovať kábel s prierezom najmenej štyri milimetre. Niektorí odborníci odporúčajú dať prednosť šesťmilimetrovému káblu. Aby sa predišlo prehriatiu domáceho indukčného ohrievača v dôsledku nedostatku vody v systéme, odporúča sa na vstup ohrievača nainštalovať pretlakový ventil.

Indukčné vykurovacie zariadenie zaberá relatívne málo miesta, ale musí byť umiestnené v určitej vzdialenosti od stropu, stien, nábytku atď.

Domáce zariadenie tohto typu, ktoré nie je vybavené špeciálnymi ochrannými prostriedkami, je potenciálne nebezpečný objekt, ktorý si vyžaduje neustále monitorovanie. Preto stojí za to minúť trochu viac peňazí, ale zakúpiť potrebné zariadenia.

Zároveň nezaškodí odhadnúť náklady, možno nákup hotového indukčného kotla nebude stáť oveľa viac. Priemyselné zariadenia sú zvyčajne vybavené všetkou potrebnou ochranou.

Vlastnosti a výrobná technológia krok za krokom ďalšej verzie domáceho indukčného kotla pre vykurovací systém sú uvedené tu.

Závery a užitočné video na túto tému

Video #1. Prehľad princípov indukčného ohrevu:

Video č. 2. Zaujímavá možnosť výroby indukčného ohrievača:

Na inštaláciu indukčného ohrievača nemusíte získať povolenie od regulačných orgánov, priemyselné modely takýchto zariadení sú celkom bezpečné, sú vhodné pre súkromný dom aj obyčajný byt. Majitelia domácich jednotiek by však nemali zabúdať na bezpečnostné opatrenia.

Vyjadrite sa k materiálu, ktorý ponúkame na posúdenie. Pýtajte sa na zaujímavé alebo nejasné body. Možno máte vlastné skúsenosti s konštrukciou alebo inštaláciou indukčného kotla? Môžete zdieľať a uverejňovať jedinečné fotografie v bloku komentárov nižšie.