Kā izgatavot indukcijas sildītāju ar savām rokām no metināšanas invertora

Indukcijas apkures katli ir ierīces, kurām ir ļoti augsta efektivitāte. Tie var ievērojami samazināt elektrības izmaksas salīdzinājumā ar tradicionālajām ierīcēm, kas aprīkotas ar sildelementiem.

Rūpnieciskās ražošanas modeļi nav lēti. Tomēr jebkurš mājas meistars, kuram pieder vienkāršs instrumentu komplekts, ar savām rokām var izgatavot indukcijas sildītāju. Lai palīdzētu viņam, mēs piedāvājam detalizētu efektīva sildītāja darbības principa un montāžas aprakstu.

Indukcijas sildītāja darbības princips

Indukcijas sildīšana nav iespējama, neizmantojot trīs galvenos elementus:

• induktors;
• ģenerators;
• sildelements.

Induktors ir spole, parasti izgatavota no vara stieples, ar tās palīdzību rada magnētisko lauku. Ģeneratoru izmanto augstas frekvences strāvas iegūšanai no standarta mājas elektriskā tīkla straumes ar frekvenci 50 Hz.

Kā sildelements tiek izmantots metāla priekšmets, kas spēj absorbēt siltumenerģiju magnētiskā lauka ietekmē. Pareizi apvienojot šos elementus, jūs varat iegūt augstas veiktspējas ierīci, kas ir lieliski piemērota šķidruma dzesēšanas šķidruma sildīšanai un mājas apkure.

Izmantojot ģeneratoru, induktoram tiek piegādāta elektriskā strāva ar nepieciešamajām īpašībām, t.i. uz vara spoles. Caur to izejot, lādētu daļiņu straume veido magnētisko lauku.

Indukcijas sildītāju darbības princips ir balstīts uz elektrisko strāvu rašanos vadītāju iekšpusē, kas parādās magnētisko lauku ietekmē

Lauka īpatnība ir tā, ka tai ir spēja mainīt elektromagnētisko viļņu virzienu augstās frekvencēs. Ja šajā laukā tiek ievietots metāla priekšmets, tas sāk sakarst bez tieša kontakta ar induktoru izveidoto virpuļstrāvu ietekmē.

Augstas frekvences elektriskā strāva, kas nāk no invertora uz indukcijas spoli, rada magnētisko lauku ar pastāvīgi mainīgu magnētisko viļņu vektoru. Šajā laukā ievietotais metāls ātri sakarst

Kontakta trūkums ļauj mums enerģijas zudumus pārejas laikā no viena veida uz otru padarīt nenozīmīgus, kas izskaidro indukcijas katlu paaugstināto efektivitāti.

Lai sildītu ūdeni apkures lokam, pietiek ar tā kontakta nodrošināšanu ar metāla sildītāju. Bieži vien kā sildelementu tiek izmantota metāla caurule, caur kuru vienkārši iziet ūdens straume. Ūdens vienlaikus atdzesē sildītāju, kas ievērojami palielina tā kalpošanas laiku.

Indukcijas ierīces elektromagnētu iegūst, tinot stiepli ap feromagnēta kodolu. Iegūtā indukcijas spole uzsilst un caur siltummaini nodod siltumu uz apsildāmā korpusa vai tuvējā dzesēšanas šķidrumā

Ierīces priekšrocības un trūkumi

Virpuļplūsmas indukcijas sildītāja “plusi” ir ļoti daudzi. Šī ir vienkārša neatkarīgas ražošanas shēma, palielināta uzticamība, augsta efektivitāte, salīdzinoši zemas enerģijas izmaksas, ilgs kalpošanas laiks, zema sabrukšanas varbūtība utt.

Ierīces produktivitāte var būt ievērojama, šāda veida vienības tiek veiksmīgi izmantotas metalurģijas nozarē. Ar dzesēšanas šķidruma sildīšanas ātrumu šāda veida ierīces pārliecinoši konkurē ar tradicionālajiem elektriskajiem katliem, ūdens temperatūra sistēmā ātri sasniedz nepieciešamo līmeni.

Indukcijas katla darbības laikā sildītājs nedaudz vibrē. Šī vibrācija no metāla caurules sienām izskalo kaļķakmens nogulumus un citus iespējamos piesārņotājus, tāpēc šādai ierīcei reti ir nepieciešama tīrīšana. Protams, apkures sistēma ir jāaizsargā no šiem piesārņotājiem, izmantojot mehānisku filtru.

Indukcijas spole silda metālu (cauruli vai stieples gabalus), kas tajā ievietots, izmantojot augstfrekvences virpuļstrāvas, kontakts nav obligāts

Pastāvīgs kontakts ar ūdeni samazina sildītāja izdegšanas iespējamību, kas ir diezgan izplatīta problēma tradicionālajiem katliem ar sildelementiem. Neskatoties uz vibrācijām, katls darbojas ārkārtīgi mierīgi, papildu skaņas izolācija uzstādīšanas vietā nav nepieciešama.

Joprojām indukcijas katli ir labi ar to, ka tie gandrīz nekad nenoplūst, ja tikai sistēmas uzstādīšana tiek veikta pareizi. Šī ir ļoti vērtīga kvalitāte elektriskā apkure, jo tas novērš vai ievērojami samazina bīstamu situāciju iespējamību.

Noplūžu neesamība ir saistīta ar bezkontakta metodi siltumenerģijas nodošanai sildītājā. Izmantojot iepriekš aprakstīto tehnoloģiju, dzesēšanas šķidrumu var uzsildīt gandrīz līdz tvaika stāvoklim.

Tas nodrošina pietiekamu siltuma konvekciju, lai stimulētu dzesēšanas šķidruma efektīvu kustību caur caurulēm. Vairumā gadījumu apkures sistēmai nav jābūt aprīkotai ar cirkulācijas sūkni, lai gan tas viss ir atkarīgs no konkrētās apkures sistēmas īpašībām un izkārtojuma.

Dažreiz cirkulācijas sūknis nepieciešams. Ierīces instalēšana ir samērā vienkārša. Lai gan tas prasīs zināmas prasmes elektrisko ierīču un apkures cauruļu uzstādīšanā. Bet šai ērtajai un uzticamajai ierīcei ir virkne trūkumu, ar kuriem arī jārēķinās.

Piemēram, katls sasilda ne tikai dzesēšanas šķidrumu, bet arī visu darba telpu, kas to ieskauj. Šādam agregātam ir jāizvēlas atsevišķa telpa un no tā jānoņem visi svešķermeņi. Personai ilgstoša uzturēšanās darba katla tiešā tuvumā var būt arī nedroša.

Indukcijas sildītājiem darbībai nepieciešama elektriskā strāva. Gan mājās gatavots, gan rūpnīcā izgatavots aprīkojums ir savienots ar mājsaimniecības maiņstrāvas tīklu

Ierīces darbībai nepieciešama elektrība. Vietās, kur nav brīvas piekļuves šim civilizācijas labumam, indukcijas katls būs bezjēdzīgs. Un, ja tiek novēroti bieži pārtraukumi elektroenerģijā, tas demonstrēs zemu efektivitāti. Ja ar ierīci rīkojas neuzmanīgi, var notikt eksplozija.

Ja dzesēšanas šķidrums ir pārkarsēts, tas pārvērtīsies tvaikā. Tā rezultātā spiediens sistēmā strauji palielināsies, ko caurules vienkārši nevar izturēt un saplīsīs. Tāpēc normālai sistēmas darbībai ierīcei jābūt aprīkotai vismaz ar manometru, un vēl labāk - ar avārijas izslēgšanas ierīci, temperatūras regulatoru utt.

Tas viss var ievērojami palielināt mājās gatavota indukcijas katla izmaksas. Lai gan ierīce tiek uzskatīta par gandrīz klusu, tas ne vienmēr notiek. Daži modeļi dažādu iemeslu dēļ joprojām var radīt troksni. Ierīcei, kas izgatavota neatkarīgi, šāda iznākuma iespējamība palielinās.

Projektējot gan rūpnīcā ražotus, gan mājās gatavotus indukcijas sildītājus, praktiski nav nodilušu sastāvdaļu. Viņi kalpo ilgu laiku un strādā nevainojami

Pašdarināti soļi

Lai pats izveidotu šādu ierīci, nav tik grūti. Lai to izdarītu, jums būs nepieciešams:

1. Izgatavojiet sildelementu.
2. Izgatavojiet indukcijas spoli no vara stieples.
3. Paņemiet gatavu ģeneratoru.
4. Pievienojiet sildītāju ar spoli apkures sistēmai.
5. Pievienojiet spoli ģeneratoram.
6. Pievienojiet strāvu sistēmai.
7. Veiciet testa braucienu, lai pārbaudītu ierīces darbību.

Rūpnieciskajos modeļos kā sildītāju izmanto metāla cauruli ar biezām sienām, taču tas ir ļoti grūti, un tam nav lielas jēgas nodrošināt pietiekamu jaudu mājās gatavotai ierīcei šāda elementa sildīšanai. Indukcijas spole var sildīt jebkuru metālu, tāpēc sildītāju var modificēt.

Indukcijas katlu rūpnieciskie modeļi ir aprīkoti ar sildelementu, kas izgatavots no biezas metāla caurules.Mājās šādu agregātu nokopēt ir grūti

Plastmasas caurules gabals tiek izmantots kā korpuss indukcijas sildītājam no metināšanas invertora. Tam vajadzētu būt nedaudz lielākam diametra nekā apkures caurulēm. Sildītāja caurules garums var būt aptuveni viens metrs, iekšējais diametrs var mainīties no 50 līdz 80 mm.

Lai sildītāju pievienotu sistēmai, korpusa apakšējā un augšējā daļā uzstādiet adapterus. Caurules apakšējā daļa ir jāaizver ar režģi, pēc tam korpusa iekšpusē ievieto pildvielu, kas sastāv no mazām metāla daļiņām. Jūs varat iegūt pildvielu, piemēram, no stieples, stieņa, šauras metāla caurules utt.

Segmentu garumu var patvaļīgi mainīt. Visbiežāk tam tiek izmantota tērauda stieple ar diametru 6-8 mm, kuru vienkārši sagriež mazos gabaliņos. Daži meistari iesaka to sagriezt garos stieņos, kuru garums ir aptuveni 90 cm, t.i. gandrīz visā sildītāja garumā.

Indukcijas katla sildelementa apvalkam, kuru mēs paši izgatavojām, jums būs nepieciešama plata, apmēram 50 mm diametra, plastmasas caurule

Jo lielāka ir tērauda, ​​no kuras tiek izgatavota stieple, magnētiskā pretestība, jo labāk tā uzkarst. Atkarībā no šo gabalu lieluma tiek izvēlēts arī aizsargstikls, kas ir uzstādīts korpusa apakšā. Špakteli piepilda vai ievieto caurulē līdz pašai augšai. Pēc tam augšējo daļu pārklāj arī ar tīklu.

Diagramma ļauj iegūt priekšstatu par to, kā pieslēgt indukcijas spoli katla sildītājam un metināšanas mašīnai

Tādējādi mājās gatavots sildītājs indukcijas katlam izskatās kā bieza plastmasas caurule, pildīta ar metāla gabaliem un abās pusēs noslēgta ar režģi. Virs un zem sildītāja ir adapteri savienošanai ar apkures loku. Sildītāja polimēra caurulei jābūt pietiekami biezām sienām.

Turklāt jebkura plastmasa šiem nolūkiem nav piemērota, materiālam ir jāiztur diezgan spēcīgas sildīšanas sekas un tajā pašā laikā nedrīkst izmest bīstamas vielas atmosfērā vai dzesēšanas šķidrumā. Tagad jums vajadzētu izveidot indukcijas režģi. Lai to izdarītu, ņem vara stiepli un vēj to tieši uz sildītāja korpusa.

Dažos mājās gatavotu indukcijas sildītāju modeļos plastmasas caurules vietā tiek izmantota šaura vara caurule. Tas nav labākais risinājums, jo šādu elementu nebūs viegli salocīt spirālē.

Jo vairāk stieples pagriezienu, jo labāk. Tiek uzskatīts, ka indukcijas spolei jābūt vismaz 90 pagriezieniem. Induktors ir ļoti intensīvi uztīts uz caurules, starp pagriezieniem nedrīkst būt atstarpes.

Tinumam ir piemērota vara izolēta stieple 1-1,5 mm. Biezāks kabelis šeit nav nepieciešams, jo tas arī sarežģīs darbu ar tinumu, un tinumus būs grūtāk sakārtot.

Šī shēma palīdzēs pareizi savienot induktora spoli ar invertora metināšanas mašīnu, ja tas tiek izdarīts nepareizi, spole pārvērtīsies par elektromagnētu (+)

Plaisu klātbūtne var izraisīt troksni vibrācijas dēļ, kas pavada šādas vienības darbību. Laika gaitā šī situācija var izraisīt izolācijas iznīcināšanu, kas izraisīs pagrieziena ķēdi.

Augšpusē un apakšā, papildus adapteriem, jāuzstāda aizbāžņi. Tie ir nepieciešami, lai vajadzības gadījumā nodrošinātu iespēju apkures lokā izslēgt ūdeni.

Uzstādot sildītāju, jāatceras, ka tā apakšējais gals jāvirza uz atgriešanās cauruli, kas paredzēta atdzesētā dzesēšanas šķidruma savākšanai divcauruļu apkures sistēma. Vienkāršākais veids, kā iegūt mainīga lauka ģeneratoru, ir ņemt invertoru no metināšanas iekārtas.

Indukcijas spoles kontakti ir savienoti ar invertora poliem.Tiklīdz barošanas avots ir pievienots vienībai un tas ir iekļauts tīklā, sāks darboties mājās gatavots indukcijas katls.

Šādas ierīces ražošanai ir piemērota pat lēta metināšanas iekārta, piemēram, Ķīnā ražots modelis, kas ļauj pielāgot strāvas stiprumu, sākot ar līmeni 10 A. Temperatūras regulatora sensors jāinstalē netālu no adaptera uz padeves. Metināšanas invertors ir savienots caur šo termostatu.

Pie izejām ir jāinstalē taisngrieža diodes. Lai to izdarītu, jums būs jāatver metināšanas iekārtas korpuss un jālodē vadi pie izejas, pēc tam jāpiestiprina pie diodēm. Ja jūs tieši pieslēdzaties bez diodēm, uz tinumu plūst rektificēta sprieguma strāva, un spole darbosies kā elektromagnēts, nevis kā induktors.

Lai izveidotu indukcijas spirāli, uzticamā izolācijas apvalkā ieteicams izmantot vara stiepli ar šķērsgriezumu 1,5 mm, nepieciešams veikt apmēram 90 pagriezienus

Dažām mūsdienu metināšanas mašīnām ir pieskāriena sensors, kas tiek iedarbināts, kad elektrods pieskaras darba virsmai. Šis brīdis ir jāņem vērā, lai sensors vai nu darbotos pareizajā laikā, vai arī neietekmētu mājās gatavota katla darbību.

Ja nepieredzējušam meistaram ir problēmas ar metināšanas iekārtas maiņu, viņam labāk ir meklēt profesionālu padomu.

Indukcijas katla ražošanai ar savām rokām varat ņemt jebkuru metināšanas mašīnu ar piemērotām īpašībām. Ja nepieciešams, ierīci var atkal izmantot metināšanai

Ja viss tiek izdarīts pareizi, metināšanas mašīnu nākotnē var izmantot paredzētajam mērķim. Būs nepieciešams atvienot vadītājus ar diodēm un salikt atkārtoti. Augstas frekvences maiņstrāvas ietekmē indukcijas spole izveidos magnētisko lauku.

Polimēru korpusa iekšpusē esošais metāls sāks uzkarst un pārnes siltumu ūdenī, kas cirkulē caur apkures loku. Ierīcei vajadzēs tikai dažas minūtes, lai sasildītu dzesēšanas šķidrumu.

Indukcijas sildītāja atrašanās vieta ir jāizvēlas pareizi. Iekārtai jāatrodas 800 mm zem griestiem, un vismaz 300 mm tai jābūt atdalītai no sienām un mēbelēm.

Daži vārdi par drošību

Mājas apstākļos gatavoti indukcijas katli parasti nav aprīkoti ar vadības un aizsardzības sistēmām, kas padara tos nedrošus. Tāpēc pirms vienības ieslēgšanas jums jāpārliecinās, ka korpusa dobums ir piepildīts ar šķidru dzesēšanas šķidrumu.

Ja sildītāja polimēra korpuss tiek pakļauts pastāvīgai karsēšanai, nemazgājot ar siltumnesēju, tas vienkārši izkusīs, dažreiz tas noved ne tikai pie sildītāja deformācijas, bet arī ar tā pilnīgu bojājumu.

Šāda veida vienības bieži izmanto metālu kvēlošanai un kausēšanai. Indukcijas sildītāja augsta temperatūra prasa īpašu uzmanību pievērst drošībai.

Arī izkausēta ķermeņa izkrišana no karsta metāla pildījuma var būt bīstama. Šajā gadījumā jums būs gandrīz pilnībā jāizjauc ierīce un jāizgatavo tam jauns sildelements.

Savienojums ar strāvas padevi jāveic caur atsevišķu kabeli no vairoga. Protams, ir nepieciešams rūpīgi noslēgt visus kontaktus ar izolāciju. Arī metināšanas iekārtas invertoram jābūt iezemētam, tas ir svarīgs drošības apsvērums.

Šajā gadījumā jums ir nepieciešams kabelis, kura šķērsgriezums ir vismaz četri milimetri. Daži eksperti iesaka dot priekšroku sešu milimetru kabelim. Lai novērstu mājās gatavota indukcijas sildītāja pārkaršanu ūdens trūkuma dēļ sistēmā, ieteicams sildītāja ieejā uzstādīt pārspiediena vārstu.

Indukcijas sildīšanas ierīce aizņem salīdzinoši maz vietas, taču tā ir jānovieto noteiktā attālumā no griestiem, sienām, mēbelēm utt.

Šāda veida mājās gatavota ierīce, kas nav aprīkota ar īpašu aizsardzības aprīkojumu, ir potenciāli bīstams priekšmets, kuru nepieciešams pastāvīgi uzraudzīt. Tāpēc jums vajadzētu tērēt nedaudz vairāk naudas, bet iegādāties nepieciešamās ierīces.

Tajā pašā laikā nav sāpīgi novērtēt izmaksas, iespējams, gatavā indukcijas katla pirkšana nemaksās daudz vairāk. Rūpnieciskās ierīces parasti ir aprīkotas ar visu nepieciešamo aizsardzību.

Citas mājas apkures sistēmas indukcijas katla versijas funkcijas un pakāpeniska ražošanas tehnoloģija dots šeit.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

1. klips. Indukcijas sildīšanas principu pārskats:

2. klips. Interesanta iespēja indukcijas sildītāja ražošanai:

Lai uzstādītu indukcijas sildītāju, jums nav jāsaņem atļauja no pārvaldes iestādēm, šādu ierīču rūpnieciskie modeļi ir pilnīgi droši, tie ir piemēroti gan privātmājai, gan parastam dzīvoklim. Bet mājās gatavotu vienību īpašniekiem nevajadzētu aizmirst par drošību.

Lūdzu, komentējiet materiālus, kurus mēs esam ierosinājuši pārskatīšanai. Uzdodiet jautājumus par interesantiem vai neskaidriem punktiem. Varbūt jums ir sava pieredze indukcijas katla būvniecībā vai uzstādīšanā? Zemāk komentāru sadaļā varat pastāstīt un ievietot unikālas fotogrāfijas.