So stellen Sie einen Induktionsheizkessel mit Ihren eigenen Händen her: einen hausgemachten Wärmeerzeuger
Die Menschen werden von der Zivilisation verwöhnt und können sich eine Existenz ohne ihre Vorteile nicht vorstellen. Zweifellos gehört die Beheizung von Gebäuden zu ihnen. Heizsysteme werden ständig verbessert und effizienter und bequemer zu bedienen.
Das reicht aber nicht. Stimmen Sie zu, es ist überhaupt nicht schlecht, wenn Heizgeräte auch wirtschaftlich sind. Und dieser Wunsch ist durchaus realisierbar - Sie können einen Induktionsheizkessel mit Ihren eigenen Händen herstellen. Er ist nicht nur in der Lage, das notwendige Heizniveau für den Raum bereitzustellen, sondern auch sehr sparsam mit Energieressourcen umzugehen.
Darüber hinaus wird auf Wunsch auch ein Anfänger solche Geräte sammeln. Und wie man es richtig macht und welche Materialien für die Herstellung benötigt werden - wir werden diese Themen in unserem Artikel ausführlich diskutieren. Zunächst betrachten wir das Gerät und das Funktionsprinzip des Geräts sowie die Vorteile seiner Verwendung.
Der Inhalt des Artikels:
Das Gerät und das Funktionsprinzip des Geräts
Vor der Selbstorganisation des Induktionskessels müssen dessen Aufbau und Funktionsprinzip verstanden werden. Und erst wenn Sie diese Punkte verstanden haben, können Sie mit der Herstellung hausgemachter Produkte beginnen.
Wie funktioniert ein Induktionskessel?
Um zu verstehen, wie Induktionsgeräte funktionieren, müssen Sie sich mit dem Wirkprinzip vertraut machen. Erinnern wir uns deshalb an den Schulphysikkurs.
Wenn ein elektrischer Strom durch ein leitfähiges Material fließt, gibt er Wärme ab. In diesem Fall ist die empfangene Wärmemenge direkt proportional zur Spannungs- und Stromstärke. Dieses Muster wurde von Joule und Lenz entdeckt, zu deren Ehren das physikalische Gesetz benannt ist.
Ein elektrischer Strom kann jedoch nicht nur dann in einem Leiter auftreten, wenn er direkt an eine Stromquelle angeschlossen ist. Es gibt eine andere Methode, die im vorletzten Jahrhundert von M. Faraday entdeckt wurde. Dies ist eine berührungslose Methode, bei der keine Stromquelle mit einem Leiter in Wechselwirkung tritt.
Wenn sich die Parameter des Magnetfelds, das der Leiter durchquert, ändern, tritt eine EMF oder elektromotorische Kraft in ihm auf.
Dieses Phänomen wurde als elektromagnetische Induktion bezeichnet. Dass es im Betrieb des Induktionskessels eingesetzt wird. Es stellt sich heraus, dass bei einer EMF ein elektrischer Strom bzw. eine Erwärmung des Leiters auftritt.
In diesem Fall wird es berührungslos unter Verwendung induzierter Ströme oder, wie sie auch als Foucault-Ströme bezeichnet werden, erzeugt.
Es gibt zwei Möglichkeiten, eine elektromagnetische Induktion zu erhalten. Im ersten Fall wird der Leiter gedreht oder in einem konstanten Magnetfeld bewegt, um eine Induktion zu erhalten. Diese Methode wird in elektrischen Generatoren verwendet.
Ein anderer Weg, um eine Induktion zu erhalten - der Leiter bleibt stationär, während sich die Parameter des Magnetfelds, in dem er sich befindet, nämlich die Richtung der Kraft- und Intensitätslinien, ständig ändern.
Ohne die Entdeckung von Oersted wäre dies schwierig. Er fand heraus, dass wenn Sie einen Draht um eine Spule wickeln, diese beim Anschließen einer Stromquelle in einen Elektromagneten verwandelt wird. Mit einer Änderung der Richtung und der Stromstärke ändert sich auch das von diesem Gerät erzeugte Magnetfeld.
Wenn ein Leiter innerhalb des Feldes platziert wird, erscheint ein elektrischer Strom darin, der von einer Erwärmung begleitet wird.
Nach diesem Prinzip ist der Induktionskessel angeordnet. Der Aufbau ist sehr einfach. Es enthält ein Gehäuse, das notwendigerweise wärmeisoliert und abgeschirmt ist. Darin befindet sich ein Rohr. Es ist am besten, wenn es eine Legierung ist, aber Sie können Stahl verwenden.
Zwar leiden im letzteren Fall die Betriebseigenschaften des Geräts ein wenig. Das Rohr ist in einer Hülse aus dielektrischem Material installiert.
Ein Kupferbus wird nach dem Spulenprinzip auf den Liner gewickelt. Es ist an eine Stromquelle angeschlossen. Für den Anschluss an das Heizsystem werden zwei Rohre verwendet, entlang derer sich das Kühlmittel bewegt.
Wenn Strom angelegt wird, fließt Strom durch die Spule und aktiviert ein magnetisches Wechselfeld, das wiederum Wirbelströme im Rohr induziert. Sie erwärmen die Wände des Teils und teilweise das darin enthaltene Kühlmittel.
Es gibt Variationen des Induktionskessels mit mehreren parallel installierten Rohren mit kleinem Durchmesser. Sie werden anstelle eines großen Rohrs verwendet. Dies erhöht die Heizgeschwindigkeit des Geräts.
In dieser Form kann das Gerät bereits arbeiten, aber die Heizung ist schwach. Um es zu verstärken, müssen Sie einen hochfrequenten elektrischen Strom durch die Spule leiten. Daher muss das Gerät mit einem Wechselrichter und einem Gleichrichter ergänzt werden.
Der Wechselstrom aus dem Netz hat eine Frequenz von 50 Hz, was für den effizienten Betrieb des Induktionskessels nicht ausreicht. Daher wird es dem Gleichrichter zugeführt, wo es in eine Konstante umgewandelt wird.
Dann geht es zum Wechselrichter, der ein elektronisches Modul mit einer Steuerschaltung und zwei Schlüsseltransistoren ist. Das Gerät wandelt Gleichstrom in Hochfrequenz um.
Zugegebenermaßen erhöht die Verwendung eines Gleichrichters und eines Wechselrichters die Kosten eines Induktionskessels. Daher gibt es Modelle, die ohne sie funktionieren. Sie verbinden sich mit einem regulären Netzwerk. Solche Geräte haben jedoch beeindruckende Abmessungen, wodurch ihre Wirksamkeit gesteigert werden kann. Instrumente mit Wechselrichter sind kompakter.
Die Hauptelemente von Heizgeräten
Jeder Induktionskessel besteht aus mehreren Strukturelementen:
- Induktor. Der Hauptteil des Geräts. Es ist eine Art Transformator mit zwei Wicklungen. Die Primärwicklung ist um den Kern gewickelt. Hier entsteht beim Stromdurchgang ein elektromagnetisches Feld, das Wirbelströme bildet. Der Kesselkörper wirkt als Sekundärwicklung. Es nimmt Wirbelströme auf, erwärmt sich und überträgt Wärmeenergie auf das Kühlmittel.
- Heizelement. Dies ist der Kern der Spule. Für den Kessel erfolgt dies in Form eines Rohres mit ausreichend großem Durchmesser oder mehrerer parallel geschalteter Rohre mit kleinerem Querschnitt.
- Abzweigrohre. Entwarf, das Gerät in das Heizungsnetz einzufügen. Ein Kühlmittel tritt nacheinander in die Vorrichtung ein, und eine zweite Flüssigkeit tritt aus dem Kessel aus und tritt in den Heizkreislauf ein.
- Wechselrichter. Dieses Gerät ist Wechselrichter - Wandelt einen konstanten elektrischen Strom in Hochfrequenz um, der dann der Induktivität zugeführt wird.
Bevor Sie mit der Selbstmontage fortfahren, sollten Sie sorgfältig überlegen, woraus und wie die Hauptelemente des Geräts bestehen. Einige von ihnen müssen von Ihnen selbst hergestellt werden, andere können gekauft werden.
Sie können beispielsweise einen Wechselrichter aus einem Schweißgerät verwenden. Nun, wenn es mit der Fähigkeit sein wird, die Leistung anzupassen.
Wir haben die Hauptelemente eines Induktionskessels aufgelistet.
Vorteile der Selbstorganisation der Heizung
Elektrokessel gelten traditionell als unwirtschaftlich. Angesichts der ständig steigenden Stromkosten kosten sie ihren Eigentümern "einen hübschen Cent". Wir empfehlen, die detaillierten Informationen zum Heizen von einem Elektrokessel in zu lesen dieser Artikel.
Induktionskessel sind zwar mit Strom betrieben, aber recht wirtschaftlich.
Dies ist jedoch nicht die ganze Liste ihrer Vorteile.
Nachdem Sie sich für die Installation eines solchen Geräts entschieden haben, erhalten Sie:
- Schnelles Erhitzen des Kühlmittels. Dies dauert durchschnittlich 3-5 Minuten.
- Wirkungsgrad nahe 100%, da fast der gesamte Strom in Wärme umgewandelt wird.
- Hohe Erwärmungstemperatur der Flüssigkeit im Heizkreis, mindestens 35 ° C.
- Das Fehlen von Ablagerungen auf den Innenflächen des Geräts aufgrund von Vibrationen, die während des Betriebs des Geräts auftreten. Sie verhindern Ablagerungen.
- Lange Lebensdauer, da keine Bewegungs- und Reibmechanismen und Teile vorhanden sind. Dementsprechend gibt es keine Verschlechterung der Ausrüstung und Beschädigung ihrer Komponenten.
- Keine Notwendigkeit, Verbrennungsprodukte umzuleiten und häufig Wartungsarbeiten durchzuführen.
Die Nachteile von Induktionskesseln sind nicht so groß. Erstens sind dies ziemlich hohe Ausrüstungskosten. Außerdem geben die Geräte dabei ein kleines Schwingungsgeräusch ab.
Ein weiterer Nachteil ist die relativ große Masse, die bei der Montage des Gerätes an der Wand berücksichtigt werden muss.
Montageanleitung für Induktionskessel
Induktionsheizgeräte können im Geschäft gekauft werden, aber ihre Kosten sind ziemlich hoch. Daher versuchen viele Heimwerker, es mit ihren eigenen Händen zu schaffen. Um einen hausgemachten Induktionskessel herzustellen, müssen Sie Materialien und Werkzeuge vorbereiten.
Zuerst müssen Sie einen Schweißwechselrichter kaufen. Es kann kostengünstig sein, es ist jedoch wünschenswert, dass das Gerät mit einem Stromregler ausgestattet ist.
Außerdem sollten Sie auf die aktuelle Stärke achten, mit der das Gerät arbeitet. Der Standardwert für Schweißwechselrichter beträgt 15A. Das wird nicht reichen. Sie müssen nach einer leistungsstärkeren Einheit suchen.
Außerdem müssen Sie einen Draht oder Draht aus rostfreiem Stahl mit einem Durchmesser von ca. 7 mm vorbereiten. Es sollte in 40-50 mm lange Fragmente geschnitten werden. Sie werden in ein elektromagnetisches Feld gebracht, wo sie erwärmt werden.
Zur Herstellung des Kesselkörpers wird ein dickwandiges Kunststoffrohr verwendet. Der Durchmesser des Teils kann variieren, aber wie die Praxis zeigt, ist die beste Option ein Innendurchmesser von 50 mm.
Mit Adaptern werden Geräte an das Heizsystem angeschlossen. Durch einen von ihnen gelangt das Kühlmittel in den Kessel, und durch den anderen wird die heiße Flüssigkeit dem System zugeführt.
Fragmente des Drahtes sollten in das Gehäuse gelegt werden. Damit sie nicht herausfallen, ist der Boden des Teils mit einem feinmaschigen Metall- oder Nylonnetz bedeckt, das sicher am Körper befestigt ist. Danach können Sie den Draht in das Gehäuse legen.
Jetzt ist der obere Teil des Teils mit dem gleichen Netz wie der untere bedeckt und an den Wänden des Teils befestigt. Adapter werden am Ende angebracht. Es stellt sich heraus, aus welchem Werkstück die Induktionsspule hergestellt wird.
Dazu müssen Sie einen emaillierten Kupferdraht darauf wickeln. Im Durchschnitt sind 90 Umdrehungen erforderlich. Sie sollten näher an der Mitte des Teils liegen. Sie müssen sie sehr sorgfältig und gleichmäßig ausführen, damit Sie eine hochwertige Induktionsspule erhalten.
Das resultierende Gerät kann in die Heizungsanlage eingebaut werden. Dies geschieht wie folgt. Zunächst wird das Kühlmittel aus dem System abgelassen.
Danach wird der Ort ausgewählt, an dem der Kessel installiert wird.Das Rohr in diesem Abschnitt ist markiert, wonach ein Fragment herausgeschnitten wird, das der Länge der Heizvorrichtung entspricht.
Dann wird an der vorbereiteten Stelle ein hausgemachter Induktionskessel installiert. Die Spule ist mit dem Wechselrichter verbunden, bei dieser Installation kann dies als abgeschlossen betrachtet werden. Danach das System wieder mit Kühlmittel gefüllt.
Nur dann kann ein neues Gerät getestet werden. Es muss Flüssigkeit enthalten.
Wenn Sie den Induktionskessel „trocken“ einschalten, schmilzt das Kunststoffgehäuse bei hohen Temperaturen. Dies führt zu einer teilweisen Zerstörung des Heizungssystems, was nicht akzeptabel ist.
Ein weiterer wichtiger Punkt ist die kompetente Anordnung der Erdung des Heizgeräts, ohne die ein sicherer Betrieb nicht möglich ist.
Merkmale des Wirbel-Induktionskessels
Das Funktionsprinzip eines Induktionsheizgeräts ist uns bereits bekannt. Es gibt eine Vielzahl davon: einen Wirbel-Induktionskessel oder eine VIN, die etwas anders wirken.
Besonderheiten der Fahrgestellnummer
Wie das Induktionsanalog arbeitet es mit Hochfrequenzspannung, daher ist es notwendigerweise mit einem Wechselrichter ausgestattet. Die Besonderheit des VIN-Geräts besteht darin, dass es keine Sekundärwicklung hat.
Seine Rolle spielen alle Metallteile des Geräts. Sie bestehen notwendigerweise aus Materialien, die ferromagnetische Eigenschaften aufweisen. Wenn also Strom zur Primärwicklung der Vorrichtung fließt, steigt das elektromagnetische Feld stark an.
Es erzeugt wiederum einen Strom, dessen Stärke schnell zunimmt. Wirbelströme lösen eine Magnetisierungsumkehr aus, wodurch sich alle ferromagnetischen Oberflächen sehr schnell, fast augenblicklich, erwärmen.
Vortex-Geräte sind recht kompakt, aber aufgrund der Verwendung von Metall ist ihr Gewicht groß. Dies bietet einen zusätzlichen Vorteil, da alle massiven Elemente des Gehäuses an der Wärmeübertragung beteiligt sind. Somit nähert sich der Wirkungsgrad der Einheit 100%.
Diese Eigenschaft des Geräts muss berücksichtigt werden, wenn entschieden wird, einen VIN-Kessel unabhängig herzustellen. Es kann nur aus Metall hergestellt werden, Kunststoff sollte nicht verwendet werden.
Wie montiere ich ein Wirbelinduktionsgerät?
Wie wir bereits wissen, unterscheidet sich ein solcher Kessel von seinem Induktionsgegenstück, es ist jedoch genauso einfach, ihn selbst herzustellen. Zwar sind jetzt Schweißkenntnisse erforderlich, da das Gerät nur aus Metallteilen zusammengebaut werden sollte.
Für die Arbeit benötigen Sie:
- Zwei identische dickwandige Metallrohre. Ihre Durchmesser müssen unterschiedlich sein, damit ein Teil in ein anderes eingesetzt werden kann.
- Wickelnder (emaillierter) Kupferdraht.
- Dreiphasen-Wechselrichter ist vom Schweißgerät aus möglich, aber so leistungsstark wie möglich.
- Gehäuse zur Wärmedämmung des Kessels.
Jetzt können Sie an die Arbeit gehen. Wir beginnen mit der Herstellung der Karosserie des zukünftigen Kessels. Wir nehmen ein Rohr mit größerem Durchmesser und setzen den zweiten Teil hinein. Sie müssen miteinander verschweißt werden, damit zwischen den Wänden der Elemente ein gewisser Abstand bleibt.
Das resultierende Schnittdetail ähnelt einem Lenkrad. Als Basis und Deckel des Gehäuses wird ein Stahlblech mit einer Dicke von mindestens 5 mm verwendet.
Als Ergebnis erhalten wir einen hohlen Tank von zylindrischer Form. Jetzt müssen Sie die Rohre unter dem kalten Versorgungsrohr und den Abfluss der heißen Flüssigkeit in die Wände einbetten. Die Konfiguration der Düse und ihr Durchmesser hängen von den Rohren des Heizsystems ab. Möglicherweise benötigen Sie zusätzlich Adapter.
Danach können Sie mit dem Wickeln des Drahtes beginnen. Es wird sauber und unter ausreichender Spannung um den Kesselkörper gewickelt.
Tatsächlich dient der gewickelte Draht als Heizelement, daher ist es ratsam, das Gerätegehäuse mit einem wärmeisolierenden Gehäuse zu verschließen. Somit ist es möglich, die maximale Wärme aufrechtzuerhalten und dementsprechend die Effizienz des Geräts zu erhöhen und es sicher zu machen.
Jetzt müssen Sie den Kessel in das Heizsystem einbetten. Dazu wird das Kühlmittel abgelassen, die erforderliche Länge des Rohrabschnitts abgeschnitten und das Gerät an seiner Stelle verschweißt.
Es bleibt nur die Stromversorgung der Heizung und vergessen Sie nicht, einen Wechselrichter daran anzuschließen. Das Gerät ist betriebsbereit. Bevor Sie die Tests durchführen, müssen Sie die Leitung mit Kühlmittel füllen.
Sie wissen nicht, welches Kühlmittel Sie wählen sollen, um den Kreislauf zu füllen? Wir empfehlen Ihnen, sich mit vertraut zu machen Eigenschaften verschiedener Kühlmittel und Empfehlungen zur Auswahl des optimalen Flüssigkeitstyps für den Heizkreislauf.
Führen Sie erst nach dem Einpumpen des Kühlmittels in das System einen Testlauf durch.
Zuerst müssen Sie das Gerät mit minimaler Leistung starten und die Qualität der Schweißnähte sorgfältig überwachen. Wenn alles in Ordnung ist, erhöhen wir die Leistung auf das Maximum.
Auf unserer Website finden Sie eine weitere Anleitung zur Herstellung eines Induktionsgeräts, mit dem das Kühlmittel in einem Heizsystem erwärmt werden kann. Um sich mit dem Montageprozess eines Induktionsheizgeräts vertraut zu machen, gehen Sie zu dieser Link.
Ungewöhnliches Modell eines Induktionsgeräts
Diese Modifikation des Induktionskessels mag sehr ungewöhnlich erscheinen, hat jedoch ein Existenzrecht.
Darüber hinaus zeigt die Praxis, dass eine solche Vorrichtung viel wirtschaftlicher ist als ein Standardheizkessel. Das Erhitzen eines Standard-Drei-Rubel-Geräts dauert etwa 1,8 bis 2,5 kW pro Stunde, während ein Elektrokessel mindestens 6 kW verbraucht.
Tatsächlich ist der Kessel ein in das Heizsystem eingebetteter Wärmetauscher, der von einem Induktionselektroofen beheizt wird.
Ein wichtiger Bestandteil des Designs ist der Wärmetauscher, der kompakt, zuverlässig und so billig wie möglich sein muss. Berechnungen zeigen, dass zum Heizen eine Wohnung von ca. 50 Quadratmetern. m reicht aus, wenn das Gerät mit 40 Litern Kühlmittel arbeitet.
Das heißt, Sie benötigen einen flachen Metalltank, dessen Größe innerhalb von 50 x 600 x 500 mm variiert. Es ist durchaus möglich, einen solchen Behälter selbst herzustellen, indem aus Profilrohren 50x50 geschweißt wird.
Die Arbeiten werden in der folgenden Reihenfolge ausgeführt:
- Ein 50x50 Rohr wird in Längen von 600 mm geschnitten. Insgesamt sollte es 9-10 Stück ergeben.
- Die erhaltenen Segmente werden nach dem Prinzip „Wand an Wand“ miteinander verschweißt, so dass eine durchgehende Rohrreihe erhalten wird.
- Zwei weitere Stücke werden aus dem Rohr geschnitten, so dass ihre Länge der Breite des resultierenden Werkstücks entspricht.
- Aus beiden erhaltenen Fragmenten wird eine Wand geschnitten.
- Das Teil wird mit dem geschnittenen Teil an den miteinander verschweißten Rohren installiert, so dass ein Werkstück erhalten wird, das einem Sammler ähnelt. Das Fragment ist mit dem Wärmetauscher verschweißt.
- Ebenso ist der zweite Rohrabschnitt auf der gegenüberliegenden Seite installiert.
- Für den Anschluss an das Heizsystem werden Rohre in diagonal gegenüberliegende Abschnitte des Wärmetauschers geschweißt.
- Die Struktur ist gründlich verbrüht, da sie vollständig luftdicht sein muss.
Der Wärmetauscher ist fertig, er kann installiert und eine Wärmequelle darunter platziert werden. Die Praxis zeigt, dass es am besten ist, ein solches System durch vertikale Installation im Badezimmer zu installieren.
Der Wärmetauscher ist in das Heizsystem eingeschweißt und die Fliese befindet sich zwischen ihm und der Wand.
Heimmeister argumentieren, dass der Stromverbrauch erheblich verringert wird, wenn Sie einen Wechselrichter an ein solches Gerät anschließen.
Nachdem Sie die Anweisungen für Sie gelesen haben, erscheint es kompliziert und gefährlich, selbstgemachte Kessel herzustellen? Zweifeln Sie daran, dass hausgemachte Produkte wirtschaftlicher Strom verbrauchen, um das Kühlmittel im Heizsystem zu erwärmen? In diesem Fall ist der Kauf eines fertigen Heizgeräts die beste Lösung.
Unsere Website bietet nützliche Materialien für die Auswahl des besten Elektrokessels und eine Bewertung der beliebtesten Modelle bei Käufern. Wir empfehlen Ihnen außerdem, sich mit den Funktionen zur Berechnung des Energieverbrauchs des Kessels und anderen Optionen für die elektrische Heizung im Haus vertraut zu machen:
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So bauen Sie einen Induktionskessel selbst zusammen:
Wie funktioniert eine hausgemachte Induktionsheizung:
Was ist Induktionsheizung:
Induktionskessel - der wirtschaftlichste und effizienteste aller mit Strom betriebenen Heizgeräte. Es gibt viele Modifikationen von hausgemachten Induktionsgeräten. Sie können jedes auswählen, das für die Betriebsbedingungen am besten geeignet ist.
Um ein solches Gerät im Laden zu kaufen, muss ein erheblicher Betrag ausgegeben werden, sodass Handwerker gelernt haben, wie man sie selbst herstellt.
Verwenden Sie einen hausgemachten Induktionskessel als Heizung? Teilen Sie Ihre hausgemachten Foto- und Montageempfehlungen im Kommentarbereich mit.
Oder beginnen Sie einfach mit der Herstellung des Kessels und haben nach dem Lesen unseres Artikels noch ungelöste Fragen? Fühlen Sie sich frei, sie zu fragen - wir werden versuchen, Ihnen zu helfen.
Um ehrlich zu sein, erscheint die Machbarkeit der Selbstorganisation eines Induktionskessels zweifelhaft. Der Preis wird etwas billiger sein als der chinesische und der inländische. Und die Wirksamkeit solcher hausgemachten bei der Leistung einer unerfahrenen Person wird in Frage gestellt.
Ich stimme zu. Und es wäre in Ordnung, nur an der Wirksamkeit zu zweifeln, daher ist die Sicherheit solcher Geräte eine große Frage. Ich hätte Angst, neben einem so hausgemachten Induktionsheizkessel zu wohnen.