Cómo hacer un calentador de inducción con sus propias manos con un inversor de soldadura

Las calderas de calentamiento por inducción son dispositivos que tienen una eficiencia muy alta. Pueden reducir significativamente el costo de la electricidad en comparación con los electrodomésticos tradicionales equipados con elementos de calefacción.

Los modelos de producción industrial no son baratos. Sin embargo, cualquier maestro de hogar que posea un conjunto simple de herramientas puede hacer un calentador de inducción con sus propias manos. Para ayudarlo, ofrecemos una descripción detallada del principio de operación y montaje de un calentador efectivo.

El principio de funcionamiento del calentador de inducción.

El calentamiento por inducción no es posible sin el uso de tres elementos principales:

• inductor
• generador
• elemento calefactor

El inductor es una bobina, generalmente hecha de alambre de cobre, con su ayuda para generar un campo magnético. Se utiliza un alternador para producir una corriente de alta frecuencia a partir de una corriente de red eléctrica doméstica estándar a una frecuencia de 50 Hz.

Un elemento metálico capaz de absorber energía térmica bajo la influencia de un campo magnético se utiliza como elemento calefactor. Si combina estos elementos correctamente, puede obtener un dispositivo de alto rendimiento, que es perfecto para calentar un líquido refrigerante y calefacción del hogar.

Usando un generador, se suministra una corriente eléctrica con las características necesarias al inductor, es decir En una bobina de cobre. Al pasar a través de él, una corriente de partículas cargadas forma un campo magnético.

El principio de funcionamiento de los calentadores de inducción se basa en la aparición de corrientes eléctricas dentro de los conductores que aparecen bajo la influencia de campos magnéticos.

La peculiaridad del campo es que tiene la capacidad de cambiar la dirección de las ondas electromagnéticas a altas frecuencias. Si se coloca un objeto metálico en este campo, comenzará a calentarse sin contacto directo con el inductor bajo la influencia de las corrientes de Foucault creadas.

La corriente eléctrica de alta frecuencia que viene del inversor a la bobina de inducción crea un campo magnético con un vector de ondas magnéticas en constante cambio. El metal colocado en este campo se calienta rápidamente.

La falta de contacto nos permite hacer que las pérdidas de energía durante la transición de un tipo a otro sean insignificantes, lo que explica la mayor eficiencia de las calderas de inducción.

Para calentar el agua para el circuito de calefacción, es suficiente para asegurar su contacto con un calentador de metal. A menudo, se usa una tubería de metal como elemento calefactor, a través del cual simplemente se pasa una corriente de agua. El agua enfría simultáneamente el calentador, lo que aumenta significativamente su vida útil.

Se obtiene un electroimán de un dispositivo de inducción enrollando un cable alrededor de un núcleo de ferromagnet. La bobina de inducción resultante se calienta y transfiere calor al cuerpo calentado o al refrigerante cercano a través del intercambiador de calor.

Ventajas y desventajas del dispositivo.

Las "ventajas" del calentador de inducción de vórtice son muchas. Este es un esquema simple para fabricación independiente, mayor confiabilidad, alta eficiencia, costos de energía relativamente bajos, larga vida, baja probabilidad de averías, etc.

La productividad del dispositivo puede ser significativa, las unidades de este tipo se utilizan con éxito en la industria metalúrgica. Por la velocidad de calentamiento del refrigerante, los dispositivos de este tipo compiten con confianza con las calderas eléctricas tradicionales, la temperatura del agua en el sistema alcanza rápidamente el nivel requerido.

Durante el funcionamiento de la caldera de inducción, el calentador vibra ligeramente. Esta vibración sacude el sedimento de piedra caliza y otros posibles contaminantes de las paredes de la tubería de metal; por lo tanto, dicho dispositivo rara vez necesita limpieza. Por supuesto, el sistema de calefacción debe protegerse de estos contaminantes utilizando un filtro mecánico.

Una bobina de inducción calienta el metal (tubería o trozos de alambre) colocado en su interior utilizando corrientes de Foucault de alta frecuencia, el contacto es opcional

El contacto constante con el agua minimiza la probabilidad de que el calentador se queme, lo cual es un problema bastante común para las calderas tradicionales con elementos calefactores. A pesar de la vibración, la caldera funciona de manera extremadamente silenciosa; no se necesita aislamiento acústico adicional en el sitio de instalación.

Aún así, las calderas de inducción son buenas porque casi nunca tienen fugas, si solo la instalación del sistema se realiza correctamente. Esta es una cualidad muy valiosa para calefaccion electrica, ya que elimina o reduce significativamente la probabilidad de situaciones peligrosas.

La ausencia de fugas se debe al método sin contacto para transferir energía térmica al calentador. Usando la tecnología descrita anteriormente, el refrigerante se puede calentar casi hasta un estado de vapor.

Esto proporciona suficiente convección térmica para estimular el movimiento eficiente del refrigerante a través de las tuberías. En la mayoría de los casos, el sistema de calefacción no tiene que estar equipado con una bomba de circulación, aunque todo depende de las características y el diseño de un sistema de calefacción en particular.

A veces bomba de circulación necesario Instalar el dispositivo es relativamente fácil. Aunque esto requerirá algunas habilidades en la instalación de electrodomésticos y tuberías de calefacción. Pero este dispositivo conveniente y confiable tiene una serie de desventajas que también deben tenerse en cuenta.

Por ejemplo, la caldera calienta no solo el refrigerante, sino también todo el espacio de trabajo que lo rodea. Es necesario seleccionar una habitación separada para dicho agregado y eliminar todos los objetos extraños. Para una persona, una estadía prolongada en las inmediaciones de una caldera en funcionamiento también puede ser insegura.

Los calentadores de inducción requieren corriente eléctrica para funcionar. Tanto los equipos caseros como los fabricados están conectados a una red de CA doméstica

Para el funcionamiento del dispositivo se requiere electricidad. En áreas donde no hay acceso libre a este beneficio de la civilización, una caldera de inducción será inútil. Y cuando se observan interrupciones frecuentes en la electricidad, demostrará una baja eficiencia. Si el dispositivo se maneja descuidadamente, puede ocurrir una explosión.

Si el refrigerante se sobrecalienta, se convertirá en vapor. Como resultado, la presión en el sistema aumentará bruscamente, lo que las tuberías simplemente no pueden soportar y se romperán. Por lo tanto, para el funcionamiento normal del sistema, el dispositivo debe estar equipado con al menos un manómetro, y aún mejor: un dispositivo de apagado de emergencia, un controlador de temperatura, etc.

Todo esto puede aumentar significativamente el costo de una caldera de inducción casera. Aunque el dispositivo se considera casi silencioso, este no es siempre el caso. Algunos modelos, por diversas razones, aún pueden producir algo de ruido. Para un dispositivo hecho independientemente, la probabilidad de tal resultado aumenta.

En el diseño de los calentadores de inducción de fábrica y caseros, prácticamente no hay componentes desgastados. Sirven durante mucho tiempo y funcionan perfectamente

Pasos caseros

Hacer ese dispositivo usted mismo no es tan difícil. Para hacer esto, necesitará:

1. Haz un elemento calefactor.
2. Haga una bobina inductora de alambre de cobre.
3. Toma un alternador ya hecho.
4. Conecte el calentador con bobina al sistema de calefacción.
5. Conecte la bobina al generador.
6. Conecte la alimentación al sistema.
7. Realice una prueba para verificar el funcionamiento de la unidad.

En los modelos industriales, se usa un tubo de metal con paredes gruesas como calentador, pero es muy difícil y no tiene mucho sentido proporcionar la energía suficiente para que un dispositivo hecho en casa caliente ese elemento. Una bobina de inducción puede calentar cualquier metal, por lo que el calentador puede modificarse.

Los modelos industriales de calderas de inducción están equipados con un elemento calefactor hecho de un tubo de metal grueso.En casa, copiar dicho agregado es difícil

Se utiliza un tubo de plástico como carcasa para un calentador de inducción de un inversor de soldadura. Debe ser un poco más grande en diámetro que las tuberías de calefacción. La longitud de la tubería para el calentador puede ser de aproximadamente un metro, el diámetro interno puede variar entre 50-80 mm.

Para conectar el calentador al sistema, instale adaptadores en las partes inferior y superior de la carcasa. La parte inferior de la tubería debe cerrarse con una rejilla, luego se coloca un relleno que consiste en pequeñas partículas de metal dentro del cuerpo. Puede obtener relleno, por ejemplo, de alambre, barra, tubería metálica estrecha, etc.

La longitud de los segmentos se puede variar arbitrariamente. Muy a menudo, se usa alambre de acero con un diámetro de 6-8 mm para esto, que simplemente se corta en trozos pequeños. Algunos maestros recomiendan cortarlo en barras largas de aproximadamente 90 cm, es decir. casi a lo largo del calentador.

Para la carcasa del elemento calefactor de la caldera de inducción, que hicimos nosotros mismos, necesitará un tubo de plástico ancho, de aproximadamente 50 mm de diámetro

Cuanto mayor sea la resistencia magnética del acero del que está hecho el cable, mejor se calentará. Dependiendo del tamaño de estas piezas, también se selecciona una malla protectora, que se monta en la parte inferior de la carcasa. El relleno se llena o se coloca en una tubería hasta la parte superior. Después de eso, la parte superior también se cubre con una red.

El diagrama le permite tener una idea de cómo conectar una bobina de inducción al calentador de la caldera y a la máquina de soldar

Por lo tanto, un calentador casero para una caldera de inducción se parece a un tubo de plástico grueso, relleno de piezas de metal y cerrado a ambos lados con una rejilla. Arriba y abajo, el calentador tiene adaptadores para la conexión al circuito de calefacción. La tubería de polímero para el calentador debe tener paredes suficientemente gruesas.

Además, cualquier plástico para estos fines no es adecuado, el material debe tolerar los efectos de un calentamiento bastante fuerte y al mismo tiempo no emitir sustancias peligrosas a la atmósfera o al refrigerante. Ahora deberías hacer una rejilla de inducción. Para hacer esto, tome un cable de cobre y enrolle directamente sobre el cuerpo del calentador.

En algunos modelos de calentadores de inducción caseros, en lugar de un tubo de plástico, se usa un tubo de cobre estrecho. Esta no es la mejor opción, ya que no será fácil doblar dicho elemento en una espiral.

Cuantas más vueltas de alambre, mejor. Se cree que la bobina de inducción debe tener al menos 90 vueltas. El inductor se enrolla en la tubería con mucha fuerza, no debe haber espacio entre las vueltas.

Para el devanado, es adecuado un cable aislado de cobre de 1-1.5 mm. Aquí no se necesita un cable más grueso, ya que también complicará el trabajo en el devanado, será más difícil organizar las bobinas de cerca.

Este esquema ayudará a conectar la bobina inductora a la máquina de soldadura del inversor correctamente, si esto se hace incorrectamente, la bobina se convertirá en un electroimán (+)

La presencia de espacios puede generar ruido debido a la vibración, que acompaña al funcionamiento de dicha unidad. Con el tiempo, esta situación puede conducir a la destrucción del aislamiento, lo que provocará un circuito entre vueltas.

Arriba y abajo, además de los adaptadores, se deben instalar llaves de paso. Son necesarios para proporcionar la oportunidad, si es necesario, de cerrar el agua en el circuito de calefacción.

Al instalar el calentador, debe recordarse que su extremo inferior debe dirigirse al tubo de retorno, diseñado para recoger el refrigerante enfriado en sistema de calefacción de doble tubo. La forma más fácil de obtener un generador de campo alternativo es tomar un inversor de la máquina de soldar.

Los contactos de la bobina de inducción están conectados a los polos del inversor.Tan pronto como la fuente de alimentación se conecte a la unidad y se incluya en la red, una caldera de inducción casera comenzará a funcionar.

Para la fabricación de dicho dispositivo, incluso una máquina de soldadura económica es adecuada, por ejemplo, un modelo de fabricación china que le permita ajustar la intensidad de corriente, comenzando en un nivel de 10 A. Se debe instalar un sensor regulador de temperatura cerca del adaptador en la alimentación. El inversor de soldadura está conectado a través de este termostato.

En las salidas, se deben instalar diodos rectificadores. Para hacer esto, tendrá que abrir el cuerpo de la máquina de soldar y soldar los cables a la salida, luego conectarlos a los diodos. Si se conecta sin diodos directamente, entonces una corriente de voltaje rectificada fluirá hacia el devanado, y la bobina funcionará como un electroimán, no como un inductor.

Para crear una espiral de inducción, se recomienda usar un cable de cobre con una sección transversal de 1.5 mm en una cubierta aislante confiable, es necesario hacer aproximadamente 90 vueltas

Algunas máquinas de soldadura modernas tienen un sensor táctil que se inicia cuando el electrodo toca la superficie de trabajo. Este momento debe tenerse en cuenta para que el sensor funcione en el momento adecuado o no afecte el funcionamiento de una caldera casera.

Si un maestro inexperto tiene problemas con la alteración de la máquina de soldar, es mejor que busque asesoramiento profesional.

Para la fabricación de una caldera de inducción con sus propias manos, puede tomar cualquier máquina de soldar con características adecuadas. Si es necesario, el dispositivo puede usarse nuevamente para soldar

Si todo se hace correctamente, la máquina de soldar puede usarse para el propósito previsto en el futuro. Será necesario soldar los conductores con diodos y volver a montar. Bajo la influencia de la corriente alterna de alta frecuencia, una bobina de inducción creará un campo magnético.

El metal dentro de la caja de polímero comenzará a calentarse y transferirá calor al agua que circula a través del circuito de calefacción. El dispositivo necesitará solo unos minutos para calentar el refrigerante.

La ubicación del calentador de inducción debe seleccionarse correctamente. La unidad debe ubicarse a 800 mm por debajo del techo, y al menos 300 mm debe separarla de las paredes y los muebles.

Algunas palabras sobre seguridad

Las calderas de inducción caseras generalmente no están equipadas con sistemas de control y protección, lo que las hace inseguras. Por lo tanto, antes de encender la unidad, debe asegurarse de que la cavidad de la carcasa esté llena de líquido refrigerante.

Si la carcasa de polímero del calentador se somete a un calentamiento constante sin lavar con el portador de calor, simplemente se derretirá, a veces esto conduce no solo a la deformación del calentador, sino también a su daño total.

Las unidades de este tipo a menudo se usan para incandescencia y fundición de metales. Las altas temperaturas de un calentador de inducción requieren una cuidadosa atención a la seguridad.

Caerse de un relleno de metal caliente de un cuerpo fundido también puede ser peligroso. En este caso, tendrá que desmontar casi por completo el dispositivo y hacer un nuevo elemento calefactor para él.

La conexión a la fuente de alimentación debe realizarse a través de un cable separado de la pantalla. Por supuesto, es necesario sellar cuidadosamente todos los contactos con aislamiento. El inversor de la máquina de soldar también debe estar conectado a tierra, este es un punto importante para la seguridad.

En este caso, necesita un cable con una sección transversal de al menos cuatro milímetros. Algunos expertos recomiendan dar preferencia a un cable de seis milímetros. Para evitar el sobrecalentamiento de un calentador de inducción casero debido a la falta de agua en el sistema, se recomienda instalar una válvula de sobrepresión en la entrada del calentador.

Un dispositivo de calentamiento por inducción ocupa relativamente poco espacio, pero debe colocarse a cierta distancia del techo, paredes, muebles, etc.

Un dispositivo casero de este tipo, no equipado con un equipo de protección especial, es un objeto potencialmente peligroso que requiere un monitoreo constante. Por lo tanto, debe gastar un poco más de dinero, pero compre los dispositivos necesarios.

Al mismo tiempo, no está de más evaluar los costos, tal vez comprar una caldera de inducción ya hecha no costará mucho más. Los dispositivos industriales suelen estar equipados con toda la protección necesaria.

Características y tecnología de fabricación paso a paso de otra versión de una caldera de inducción casera para el sistema de calefacción. dado aquí.

Conclusiones y video útil sobre el tema.

Clip # 1. Descripción general de los principios de calentamiento por inducción:

Clip # 2. Una opción interesante para fabricar un calentador de inducción:

Para instalar un calentador de inducción, no necesita obtener permiso de las autoridades reguladoras, los modelos industriales de dichos dispositivos son completamente seguros, son adecuados para una casa privada y para un apartamento ordinario. Pero los propietarios de unidades caseras no deben olvidarse de la seguridad.

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