Come realizzare una caldaia per riscaldamento a induzione con le tue mani: realizzare un generatore di calore fatto in casa

Le persone sono viziate dalla civiltà e non possono immaginare l'esistenza senza i suoi benefici. Indubbiamente, il riscaldamento degli edifici appartiene a loro. I sistemi di riscaldamento vengono costantemente migliorati e stanno diventando più efficienti e convenienti da usare.

Ma questo non è abbastanza. D'accordo, non è affatto male che anche le apparecchiature di riscaldamento siano economiche. E questo desiderio è abbastanza fattibile: puoi realizzare una caldaia a induzione con le tue mani. È in grado non solo di fornire il necessario livello di riscaldamento per la stanza, ma anche di spendere risorse energetiche in modo molto economico.

Inoltre, anche un maestro inesperto raccoglierà tali attrezzature se lo si desidera. E come farlo nel modo giusto e quali materiali saranno necessari per la produzione - discuteremo questi problemi in dettaglio nel nostro articolo. Considerare in via preliminare il dispositivo e il principio di funzionamento dell'apparecchiatura, nonché i vantaggi del suo utilizzo.

Il dispositivo e il principio di funzionamento dell'apparecchiatura

Prima di impegnarsi nell'autoassemblaggio della caldaia a induzione, è necessario comprenderne la struttura e il principio di funzionamento. E solo dopo aver compreso questi punti, puoi iniziare a realizzare prodotti fatti in casa.

Come funziona una caldaia a induzione?

Per capire come funzionano le apparecchiature a induzione, è necessario conoscere il principio della sua azione. Pertanto, ricordiamo il corso di fisica della scuola.

Quando una corrente elettrica attraversa un materiale conduttivo, rilascia calore. In questo caso, la quantità di calore ricevuto sarà direttamente proporzionale alla tensione e alla corrente. Questo modello è stato scoperto da Joule e Lenz, in onore della legge fisica.

Ma una corrente elettrica può apparire in un conduttore non solo quando è direttamente collegata a una fonte di alimentazione. C'è un altro metodo scoperto nel secolo prima dell'ultimo da M. Faraday. Questo è un metodo senza contatto che non comporta l'interazione di una fonte di alimentazione con un conduttore.

La sua essenza è che quando cambiano i parametri del campo magnetico che attraversa il conduttore, appare un EMF o una forza elettromotrice.

Questo fenomeno è stato chiamato induzione elettromagnetica. Che è utilizzato nel funzionamento della caldaia a induzione. Si scopre che se c'è un EMF, allora ci sarà una corrente elettrica, rispettivamente, ci sarà il riscaldamento del conduttore.

In questo caso, verrà prodotto in modo senza contatto, usando correnti indotte o come sono anche chiamate correnti di Foucault.

Esistono due modi per ottenere l'induzione elettromagnetica. Nel primo caso, per ottenere l'induzione, il conduttore viene ruotato o spostato all'interno di un campo magnetico costante. Questo metodo è utilizzato nei generatori elettrici.

Un altro modo per ottenere l'induzione: il conduttore rimane fermo, mentre i parametri del campo magnetico in cui si trova, vale a dire la direzione delle linee di forza e intensità, cambiano costantemente.

La base dell'azione di qualsiasi caldaia a induzione è il fenomeno dell'induzione elettromagnetica

Sarebbe difficile farlo se non fosse per la scoperta di Oersted. Ha scoperto che se avvolgi un filo attorno a una bobina, quindi quando colleghi una fonte di alimentazione, si trasforma in un elettromagnete. Con un cambio di direzione e intensità attuale, cambierà anche il campo magnetico generato da questo dispositivo.

Se un conduttore viene posizionato all'interno del campo, apparirà una corrente elettrica, che è accompagnata da riscaldamento.

È con questo principio che viene predisposta la caldaia a induzione. La sua costruzione è molto semplice. Include una custodia, necessariamente isolata termicamente e schermata. Al suo interno viene inserito un tubo. È meglio se sarà in lega, ma puoi usare l'acciaio.

È vero, in quest'ultimo caso, le caratteristiche operative del dispositivo ne risentiranno leggermente. Il tubo è installato in un manicotto di materiale dielettrico.

Il refrigerante nelle caldaie a induzione è riscaldato da un nucleo di acciaio situato all'interno, riscaldato da correnti parassite che si verificano in un campo elettromagnetico

Un bus di rame viene avvolto sulla parte superiore del rivestimento secondo il principio della bobina. È collegato a una fonte di alimentazione. Per il collegamento al sistema di riscaldamento, vengono utilizzati due tubi, lungo i quali si sposta il liquido di raffreddamento.

Quando viene applicata energia, la corrente fluisce attraverso la bobina e attiva un campo magnetico alternato, che, a sua volta, induce correnti parassite all'interno del tubo. Riscaldano le pareti della parte e parzialmente il liquido di raffreddamento che si trova in essa.

Esistono variazioni della caldaia a induzione con più tubi di piccolo diametro installati in parallelo. Vengono utilizzati al posto di un grande tubo. Ciò fornisce un guadagno nella velocità di riscaldamento del dispositivo.

In questa forma, l'apparecchiatura può già funzionare, ma il riscaldamento sarà debole. Per rafforzarlo, è necessario passare una corrente elettrica ad alta frequenza attraverso la bobina. Pertanto, l'apparecchiatura deve essere integrata con un inverter e un raddrizzatore.

La corrente alternata dalla rete ha una frequenza di 50 Hz, che non è sufficiente per il funzionamento efficiente della caldaia a induzione. Pertanto, viene alimentato al raddrizzatore, dove viene convertito in una costante.

Quindi passa all'inverter, che è un modulo elettronico con un circuito di controllo e due transistor chiave. Il dispositivo converte la corrente continua in alta frequenza.

Certamente, l'uso di un raddrizzatore e di un inverter aumenta il costo di una caldaia a induzione. Pertanto, ci sono modelli che funzionano senza di loro. Si connettono a una rete normale. Ma tale attrezzatura ha dimensioni impressionanti, che consente di aumentarne l'efficacia. Gli strumenti con un inverter sono più compatti.

Le correnti parassite indotte riscaldano molto rapidamente lo scambiatore di calore e il liquido al suo interno

Gli elementi principali delle apparecchiature di riscaldamento

Ogni caldaia a induzione è composta da diversi elementi strutturali:

• Induttore. La parte principale del dispositivo. È una specie di trasformatore con due avvolgimenti. Il primario è avvolto attorno al nucleo. Con il passaggio della corrente, è qui che sorge un campo elettromagnetico, che forma correnti parassite. Il corpo della caldaia funge da avvolgimento secondario. Assorbe correnti parassite, riscalda e trasferisce energia termica al liquido di raffreddamento.
• Elemento riscaldante. Questo è il nucleo della bobina. Per la caldaia, viene eseguito sotto forma di un tubo di diametro sufficientemente grande o più tubi di una sezione trasversale più piccola collegati in parallelo.
• Tubi di derivazione. Progettato per inserire il dispositivo nella rete di riscaldamento. Un refrigerante entra nel dispositivo uno ad uno e un secondo liquido esce dalla caldaia ed entra nel circuito di riscaldamento.
• Inverter. Questo dispositivo è inverter - Converte una corrente elettrica costante in alta frequenza, che viene quindi immessa nell'induttore.

Prima di procedere con l'autoassemblaggio, è necessario considerare attentamente quali e come saranno fatti gli elementi principali del dispositivo. Alcuni di essi dovranno essere realizzati da soli e alcuni possono essere acquistati.

Ad esempio, è possibile utilizzare un inverter da una saldatrice. Bene, se sarà con la capacità di regolare la potenza.

L'inverter converte la corrente continua in alta frequenza. Per la fabbricazione di dispositivi fatti in casa, è possibile utilizzare un inverter standard per la saldatura

Abbiamo elencato gli elementi principali di una caldaia a induzione.

Pro di autoassemblaggio del riscaldatore

Le caldaie elettriche sono tradizionalmente considerate antieconomiche. Dato che il costo dell'elettricità è in costante crescita, costano "un bel soldo" ai loro proprietari. Si consiglia di consultare le informazioni dettagliate sul riscaldamento da una caldaia elettrica in questo articolo.

Tuttavia, le caldaie a induzione, sebbene alimentate dall'elettricità, sono abbastanza economiche.

Ma questo non è l'intero elenco dei loro vantaggi.

Dopo aver deciso di installare un dispositivo del genere, puoi ottenere:

• Riscaldamento rapido del liquido di raffreddamento. Ciò richiede in media 3-5 minuti.
• Efficienza prossima al 100%, poiché quasi tutta l'elettricità viene convertita in calore.
• Alta temperatura di riscaldamento del liquido nel circuito di riscaldamento, almeno 35 ° C.
• La mancanza di scala sulle superfici interne del dispositivo, a causa delle vibrazioni che si verificano durante il funzionamento del dispositivo. Impediscono i depositi.
• Lunga durata, poiché non vi sono meccanismi e parti mobili e sfreganti. Di conseguenza, non vi è alcun deterioramento dell'attrezzatura e danni ai suoi componenti.
• Non è necessario deviare i prodotti della combustione e svolgere spesso attività di manutenzione.

Gli svantaggi delle caldaie a induzione non sono così tanti. Innanzitutto, si tratta di un costo piuttosto elevato delle attrezzature. Inoltre, nel processo, i dispositivi emettono un piccolo rumore vibratorio.

Un altro svantaggio è la massa piuttosto grande, che deve essere presa in considerazione quando si monta il dispositivo sulla parete.

Per ottenere il massimo effetto dall'uso di una caldaia a induzione, sia fatta in casa che seriale, è necessario collegarli in un gruppo e usarli a turno o tutti in una volta

Istruzioni di montaggio per caldaia a induzione

Gli apparecchi di riscaldamento a induzione possono essere acquistati presso il negozio, ma il loro costo è piuttosto elevato. Pertanto, molti artigiani domestici cercano di farlo con le proprie mani. Per realizzare una caldaia a induzione fatta in casa, è necessario preparare materiali e strumenti.

Per prima cosa devi acquistare un inverter per saldatura. Può essere economico, ma è auspicabile che il dispositivo sia dotato di un regolatore di corrente.

Inoltre, dovresti prestare attenzione alla forza attuale con cui il dispositivo funziona. Il valore standard per gli inverter di saldatura è 15A. Questo non sarà abbastanza. È necessario cercare un'unità più potente.

Inoltre, è necessario preparare una vergella o un filo di acciaio inossidabile con un diametro di circa 7 mm. Dovrebbe essere tagliato in frammenti lunghi 40-50 mm. Saranno collocati in un campo elettromagnetico, dove saranno riscaldati.

L'elemento riscaldante di un dispositivo di induzione fatto in casa è realizzato in filo di rame, per il cui avvolgimento è possibile utilizzare qualsiasi oggetto cilindrico adatto di diametro

Per fabbricare il corpo della caldaia, viene prelevato un tubo di plastica a pareti spesse. Il diametro della parte può variare, ma, come dimostra la pratica, l'opzione migliore è 50 mm di diametro interno.

Gli adattatori vengono utilizzati per collegare le apparecchiature al sistema di riscaldamento. Attraverso uno di essi, il liquido di raffreddamento entrerà nella caldaia e attraverso l'altro, il fluido caldo verrà fornito al sistema.

I frammenti del filo devono essere posati nell'involucro. In modo che non cadano, la parte inferiore della parte è coperta da una maglia metallica o di nylon a maglie sottili, che è fissata saldamente al corpo. Successivamente, puoi posare il filo all'interno della custodia.

Ora la parte superiore della parte è coperta con la stessa maglia del fondo ed è fissata alle pareti della parte. Gli adattatori sono messi all'estremità. Si scopre il pezzo da cui verrà prodotta la bobina di induzione.

Per fare ciò, è necessario avvolgere un filo di rame smaltato su di esso. In media sono necessari 90 turni. Dovrebbero essere posizionati più vicino al centro della parte. È necessario eseguirli con molta attenzione e in modo uniforme, in modo da ottenere una bobina di induzione di alta qualità.

Il dispositivo risultante può essere installato nel sistema di riscaldamento. Questo è fatto come segue. Innanzitutto, il liquido di raffreddamento viene scaricato dal sistema.

Successivamente, viene selezionato il luogo in cui verrà installata la caldaia.Il tubo in questa sezione è contrassegnato, dopo di che viene tagliato un frammento uguale alla lunghezza del dispositivo di riscaldamento.

Quindi una caldaia a induzione fatta in casa viene installata nel luogo preparato. La bobina è collegata all'inverter, su questa installazione può essere considerata completa. Successivamente, il sistema di nuovo riempito con liquido refrigerante.

Un filo di rame viene avvolto con cura su un tubo di plastica con all'interno pezzi di filo metallico.

Solo allora un nuovo dispositivo può essere testato. Deve contenere del liquido.

Se si accende la caldaia a induzione "a secco", la custodia in plastica si scioglierà per alta temperatura. Ciò comporterà una parziale distruzione del sistema di riscaldamento, il che è inaccettabile.

Un altro punto importante è la disposizione competente della messa a terra del dispositivo di riscaldamento, senza la quale il suo funzionamento sicuro è impossibile.

Caratteristiche della caldaia a induzione a vortice

Conosciamo già il principio di funzionamento di un dispositivo di riscaldamento a induzione. Ne esiste una varietà: una caldaia a induzione a vortice o VIN, che agisce in modo leggermente diverso.

Caratteristiche distintive di VIN

Come l'analogo a induzione, funziona a tensione ad alta frequenza, quindi è necessariamente dotato di un inverter. La particolarità del dispositivo VIN è che non ha un avvolgimento secondario.

Il suo ruolo è svolto da tutte le parti metalliche del dispositivo. Sono necessariamente realizzati con materiali che presentano proprietà ferromagnetiche. Pertanto, quando la corrente fluisce verso l'avvolgimento primario del dispositivo, il campo elettromagnetico aumenta bruscamente.

A sua volta genera una corrente la cui forza sta rapidamente aumentando. Le correnti parassite provocano l'inversione della magnetizzazione, a seguito della quale tutte le superfici ferromagnetiche si riscaldano molto rapidamente, quasi istantaneamente.

I dispositivi Vortex sono piuttosto compatti, ma a causa dell'uso del metallo, il loro peso è grande. Ciò offre un ulteriore vantaggio, poiché tutti gli elementi massicci dell'alloggiamento partecipano al trasferimento di calore. Pertanto, l'efficienza dell'unità si avvicina al 100%.

Questa caratteristica del dispositivo deve essere presa in considerazione se si decide di fabbricare in modo indipendente una caldaia VIN. Può essere solo in metallo, la plastica non deve essere utilizzata.

La differenza principale tra una caldaia a induzione a vortice è che il suo involucro funge da avvolgimento secondario. Pertanto, è sempre realizzato in metallo

Come assemblare un dispositivo di induzione a vortice?

Come già sappiamo, una tale caldaia si differenzia dalla sua controparte a induzione, tuttavia, è altrettanto facile realizzarla da soli. È vero, ora saranno necessarie abilità di saldatura, perché il dispositivo dovrebbe essere assemblato solo da parti metalliche.

Per lavoro avrai bisogno di:

• Due lunghezze identiche di tubo metallico a pareti spesse. I loro diametri devono essere diversi, in modo che una parte possa essere posizionata in un'altra.
• Avvolgimento (smaltato) filo di rame.
• Inverter trifase, è possibile dalla saldatrice, ma il più potente possibile.
• Involucro per isolamento termico della caldaia.

Adesso puoi andare al lavoro. Iniziamo con la fabbricazione del corpo della futura caldaia. Prendiamo un tubo di diametro maggiore e inseriamo la seconda parte all'interno. Devono essere saldati l'uno nell'altro in modo che rimanga una certa distanza tra le pareti degli elementi.

Il dettaglio in sezione risultante sarà simile a un volante. Una base di acciaio con uno spessore di almeno 5 mm viene utilizzata come base e coperchio della custodia.

Di conseguenza, otteniamo un serbatoio vuoto di forma cilindrica. Ora è necessario incorporare nelle sue pareti i tubi sotto il tubo di alimentazione freddo e lo scarico del liquido caldo. La configurazione dell'ugello e il suo diametro dipendono dai tubi del sistema di riscaldamento, potrebbe inoltre essere necessario un adattatore.

Successivamente, puoi iniziare a avvolgere il filo. È ordinatamente, sotto sufficiente tensione, avvolto attorno al corpo della caldaia.

Diagramma schematico di una caldaia di tipo vortice a induzione fatta in casa

In realtà, il filo avvolto fungerà da elemento riscaldante, quindi è consigliabile chiudere l'involucro del dispositivo con un involucro termoisolante. Pertanto, sarà possibile mantenere il massimo calore e, di conseguenza, aumentare l'efficienza del dispositivo e renderlo sicuro.

Ora è necessario incorporare la caldaia nell'impianto di riscaldamento. Per fare ciò, il liquido di raffreddamento viene scaricato, la lunghezza richiesta della sezione del tubo viene tagliata e il dispositivo viene saldato al suo posto.

Resta solo da alimentare il riscaldatore e non dimenticare di collegare un inverter ad esso. Il dispositivo è pronto per l'uso. Ma prima di eseguire i test, è necessario riempire la linea con liquido di raffreddamento.

Non sai quale liquido refrigerante scegliere per riempire il circuito? Ti consigliamo di familiarizzare con caratteristiche di vari refrigeranti e raccomandazioni per la scelta del tipo ottimale di fluido per il circuito di riscaldamento.

Solo dopo aver pompato il liquido di raffreddamento nel sistema, eseguire una prova.

Innanzitutto è necessario avviare il dispositivo alla minima potenza e monitorare attentamente la qualità delle saldature. Se tutto è in ordine, aumentiamo la potenza al massimo.

Sul nostro sito sono presenti altre istruzioni per la fabbricazione di un dispositivo a induzione che può essere utilizzato per riscaldare il liquido di raffreddamento in un sistema di riscaldamento. Per familiarizzare con il processo di assemblaggio di un riscaldatore a induzione, vai a questo link.

Modello insolito di dispositivo a induzione

Questa modifica della caldaia a induzione può sembrare molto insolita, tuttavia, ha il diritto di esistere.

Inoltre, la pratica mostra che un tale dispositivo è molto più economico di una caldaia a resistenza standard. Ci vorranno circa 1,8-2,5 kW all'ora per riscaldare un "tre rubli" standard, mentre una caldaia elettrica spenderà almeno 6 kW.

Nella produzione di caldaie a induzione fatte in casa per avvolgimento del nucleo, viene utilizzato solo un filo di rame per avvolgimento speciale

In realtà, la caldaia è uno scambiatore di calore incorporato nel sistema di riscaldamento, che viene riscaldato da una stufa elettrica a induzione.

Una parte importante del design è lo scambiatore di calore; deve essere compatto, affidabile e il più economico possibile. I calcoli mostrano che per il riscaldamento di un appartamento di circa 50 metri quadrati. m sarà abbastanza dispositivo funzionante con 40 litri di refrigerante.

Cioè, è necessario un serbatoio metallico piatto, le cui dimensioni variano entro 50x600x500 mm. È del tutto possibile realizzare da soli un tale contenitore saldando da tubi profilati 50x50.

Il lavoro viene eseguito nella seguente sequenza:

• Un tubo 50x50 viene tagliato in lunghezze di 600 mm. In totale, dovrebbe risultare 9-10 pezzi.
• I segmenti ottenuti sono saldati tra loro secondo il principio "da parete a parete" in modo da ottenere una fila continua di tubi.
• Altri due pezzi vengono tagliati dal tubo in modo che la loro lunghezza sia uguale alla larghezza del pezzo risultante.
• Una parete è tagliata da entrambi i frammenti ottenuti.
• La parte viene installata con la parte tagliata sui tubi saldati insieme in modo da ottenere un pezzo simile a un collettore. Il frammento è saldato allo scambiatore di calore.
• Allo stesso modo, la seconda sezione del tubo è installata sul lato opposto.
• I tubi sono saldati in sezioni diagonalmente opposte dello scambiatore di calore per il collegamento al sistema di riscaldamento.
• La struttura è completamente scottata perché deve essere completamente ermetica.

Lo scambiatore di calore è pronto, può essere installato sul posto e una fonte di calore posizionata sotto di esso. La pratica dimostra che è meglio installare un tale sistema nel bagno eseguendo l'installazione verticale.

Il piano cottura a induzione convenzionale può diventare una fonte di calore per il riscaldamento di un appartamento

Lo scambiatore di calore è saldato nel sistema di riscaldamento e la piastrella si trova tra esso e il muro.

I padroni di casa sostengono che se si collega un inverter a tale dispositivo, il suo consumo di energia diminuirà in modo significativo.

Dopo aver letto le istruzioni per te, creare caldaie fatte in casa sembra complicato e pericoloso? Dubiti che i prodotti fatti in casa saranno più economici nel consumo di elettricità per riscaldare il liquido di raffreddamento nell'impianto di riscaldamento? In questo caso, l'acquisto di un'unità di riscaldamento finita sarà la soluzione migliore.

Il nostro sito ha materiali utili per scegliere la migliore caldaia elettrica e una valutazione dei modelli più popolari tra gli acquirenti. Ti consigliamo inoltre di familiarizzare con le caratteristiche del calcolo del consumo di energia della caldaia e di altre opzioni per il riscaldamento elettrico in casa:

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Conclusioni e video utili sull'argomento

Come assemblare da soli una caldaia a induzione:

Come funziona un riscaldatore a induzione fatto in casa:

Cos'è il riscaldamento a induzione:

Caldaia a induzione - il più economico ed efficiente di tutti gli apparecchi di riscaldamento alimentati da elettricità. Esistono molte modifiche ai dispositivi di induzione fatti in casa, è possibile scegliere quello più adatto alle condizioni operative.

Per acquistare un dispositivo del genere nel negozio dovrai spendere una quantità significativa, quindi gli artigiani della casa hanno imparato a realizzarli da soli.

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