Hoe maak je een inductieverwarmingsketel met je eigen handen: een zelfgemaakte warmtegenerator maken

Mensen worden verwend door beschaving en kunnen zich het bestaan ​​niet voorstellen zonder de voordelen ervan. Verwarmen van gebouwen behoort ongetwijfeld tot hen. Verwarmingssystemen worden voortdurend verbeterd en worden efficiënter en gebruiksvriendelijker.

Maar dit is niet voldoende. Mee eens, het is helemaal niet slecht dat verwarmingsapparatuur ook zuinig is. En deze wens is heel goed mogelijk - u kunt met uw eigen handen een inductieverwarmingsketel maken. Hij kan niet alleen het benodigde verwarmingsniveau voor de kamer leveren, maar ook zeer zuinig met energie omgaan.

Bovendien zal zelfs een beginnende meester dergelijke apparatuur desgewenst ophalen. En hoe u het goed doet en welke materialen nodig zijn voor de productie - we zullen deze kwesties in detail bespreken in ons artikel. Overweeg eerst het apparaat en het werkingsprincipe van de apparatuur, evenals de voordelen van het gebruik ervan.

Het apparaat en het werkingsprincipe van de apparatuur

Voordat u met zelfmontage van de inductieketel begint, moet u de structuur en het werkingsprincipe begrijpen. En pas nadat u deze punten hebt begrepen, kunt u beginnen met het maken van zelfgemaakte producten.

Hoe werkt een inductieketel?

Om te begrijpen hoe inductieapparatuur werkt, moet u kennis maken met het werkingsprincipe. Laten we daarom de cursus natuurkunde van de school herinneren.

Wanneer een elektrische stroom door een geleidend materiaal gaat, komt er warmte vrij. In dit geval is de hoeveelheid ontvangen warmte recht evenredig met de spanning en stroomsterkte. Dit patroon is ontdekt door Joule en Lenz, naar wiens eer de natuurkundige wet wordt genoemd.

Maar een elektrische stroom kan niet alleen in een geleider verschijnen als deze rechtstreeks op een stroombron is aangesloten. Er is een andere methode ontdekt in de vorige eeuw door M. Faraday. Dit is een contactloze methode waarbij geen interactie is van een stroombron met een geleider.

De essentie is dat wanneer de parameters van het magnetische veld dat de geleider kruist veranderen, er een EMF of elektromotorische kracht in verschijnt.

Dit fenomeen wordt elektromagnetische inductie genoemd. Dat het wordt gebruikt bij de werking van de inductieketel. Het blijkt dat als er een EMF is, er dan respectievelijk een elektrische stroom zal zijn, er zal verwarming van de geleider zijn.

In dit geval zal het op een contactloze manier worden geproduceerd, met behulp van geïnduceerde stromen of zoals ze ook Foucault-stromen worden genoemd.

Er zijn twee manieren om elektromagnetische inductie te verkrijgen. In het eerste geval wordt, om inductie te verkrijgen, de geleider gedraaid of bewogen binnen een constant magnetisch veld. Deze methode wordt gebruikt in elektrische generatoren.

Een andere manier om inductie te verkrijgen - de geleider blijft stationair, terwijl de parameters van het magnetische veld waarin hij zich bevindt, namelijk de richting van de krachtlijnen en intensiteit, constant veranderen.

De basis van de werking van elke inductieketel is het fenomeen elektromagnetische inductie

Het zou moeilijk zijn om dit te doen zonder de ontdekking van Oersted. Hij ontdekte dat als je een draad om een ​​spoel wikkelt, het een elektromagneet wordt als je een stroombron aansluit. Met een verandering in richting en stroomsterkte zal ook het magnetische veld dat dit apparaat genereert veranderen.

Als een geleider in het veld wordt geplaatst, verschijnt er een elektrische stroom in, die gepaard gaat met verwarming.

Het is door dit principe dat de inductieketel is opgesteld. De constructie is heel eenvoudig. Het bevat een koffer, noodzakelijkerwijs thermisch geïsoleerd en afgeschermd. Daarin wordt een pijp geplaatst. Het is het beste als het een legering is, maar u kunt staal gebruiken.

Toegegeven, in het laatste geval zullen de operationele kenmerken van het apparaat een beetje lijden. De buis is geïnstalleerd in een huls van diëlektrisch materiaal.

Het koelmiddel in inductieketels wordt verwarmd door een stalen kern die zich binnenin bevindt, verwarmd door wervelstromen die optreden in een elektromagnetisch veld

Een koperen bus wordt op de voering gewikkeld volgens het spoelprincipe. Het is aangesloten op een stroombron. Voor aansluiting op het verwarmingssysteem worden twee buizen gebruikt, waarlangs het koelmiddel zal bewegen.

Wanneer stroom wordt aangelegd, stroomt er stroom door de spoel en wordt een wisselend magnetisch veld geactiveerd, dat op zijn beurt wervelstromen in de buis induceert. Ze verwarmen de wanden van het onderdeel en gedeeltelijk het koelmiddel dat erin zit.

Er zijn variaties van de inductieketel met meerdere parallel geïnstalleerde buizen met een kleine diameter. Ze worden gebruikt in plaats van één grote buis. Dit geeft een winst in de verwarmingssnelheid van het apparaat.

In deze vorm kan de apparatuur al werken, maar de verwarming zal zwak zijn. Om het te versterken, moet je een hoogfrequente elektrische stroom door de spoel laten lopen. Daarom moet de apparatuur worden aangevuld met een omvormer en een gelijkrichter.

De wisselstroom van het netwerk heeft een frequentie van 50 Hz, wat niet genoeg is voor een efficiënte werking van de inductieketel. Daarom wordt het naar de gelijkrichter gevoerd, waar het wordt omgezet in een constante.

Vervolgens gaat het naar de omvormer, een elektronische module met een regelcircuit en twee sleutetransistors. Het apparaat zet gelijkstroom om in hoge frequentie.

Toegegeven, het gebruik van een gelijkrichter en een omvormer verhoogt de kosten van een inductieketel. Daarom zijn er modellen die zonder hen werken. Ze maken verbinding met een gewoon netwerk. Maar dergelijke apparatuur heeft indrukwekkende afmetingen, waardoor de effectiviteit kan worden vergroot. Instrumenten met een omvormer zijn compacter.

Door geïnduceerde wervelstromen worden de warmtewisselaar en de vloeistof erin zeer snel opgewarmd

De belangrijkste elementen van verwarmingsapparatuur

Elke inductieketel bestaat uit verschillende structurele elementen:

• Inductor. Het grootste deel van het apparaat. Het is een soort transformator met twee windingen. De primaire is rond de kern gewikkeld. Met het passeren van stroom ontstaat hier een elektromagnetisch veld dat wervelstromen vormt. Het ketellichaam fungeert als secundaire wikkeling. Het neemt wervelstromen op, warmt op en brengt thermische energie over naar het koelmiddel.
• Verwarmingselement. Dit is de kern van de spoel. Voor de ketel wordt het uitgevoerd in de vorm van een buis met een voldoende grote diameter of meerdere buizen met een kleinere dwarsdoorsnede die parallel zijn verbonden.
• Aftakleidingen. Ontworpen om het apparaat in het verwarmingsnetwerk te plaatsen. Eén koelmiddel komt één voor één in het apparaat en een tweede vloeistof verlaat de ketel en komt het verwarmingscircuit binnen.
• Omvormer. Dit apparaat is omvormer - Zet een constante elektrische stroom om in hoge frequentie, die vervolgens naar de inductor wordt gevoerd.

Voordat u doorgaat met zelfassemblage, moet u zorgvuldig overwegen wat en hoe de belangrijkste elementen van het apparaat zullen worden gemaakt. Sommige moeten door u zelf worden gemaakt en sommige kunnen worden gekocht.

U kunt bijvoorbeeld een omvormer van een lasmachine gebruiken. Nou, als het de mogelijkheid is om het vermogen aan te passen.

De omvormer zet gelijkstroom om in hoge frequentie. Voor de vervaardiging van zelfgemaakte apparaten kunt u voor het lassen een standaardomvormer gebruiken

We hebben de belangrijkste elementen van een inductieketel vermeld.

Voordelen van zelfassemblage van de kachel

Elektrische ketels worden traditioneel als oneconomisch beschouwd. Aangezien de kosten van elektriciteit voortdurend toenemen, kosten ze "een aardige cent" voor hun eigenaars. We raden aan om te kijken naar de gedetailleerde informatie over verwarming van een elektrische boiler in dit artikel.

Inductieketels zijn echter, hoewel ze worden aangedreven door elektriciteit, vrij zuinig.

Maar dit is niet de hele lijst met hun voordelen.

Nadat u hebt besloten een dergelijk apparaat te installeren, kunt u het volgende krijgen:

• Snelle verwarming van het koelmiddel. Dit duurt gemiddeld 3-5 minuten.
• Rendement bijna 100%, omdat bijna alle elektriciteit wordt omgezet in warmte.
• Hoge temperatuur voor het verwarmen van de vloeistof in het verwarmingscircuit, minimaal 35 ° C.
• Het gebrek aan schaal op de interne oppervlakken van het apparaat, als gevolg van trillingen die optreden tijdens de werking van het apparaat. Ze voorkomen afzettingen.
• Lange levensduur, omdat er geen bewegende en wrijvende mechanismen en onderdelen zijn. Dienovereenkomstig is er geen verslechtering van apparatuur en schade aan de componenten ervan.
• Het is niet nodig om verbrandingsproducten om te leiden en vaak onderhoudswerkzaamheden uit te voeren.

De nadelen van inductieketels zijn niet zo veel. Allereerst is dit een vrij hoge kostprijs van apparatuur. Bovendien zenden de apparaten daarbij een klein trillingsgeluid uit.

Een ander nadeel is de vrij grote massa, waarmee rekening moet worden gehouden bij het monteren van het apparaat aan de muur.

Om het maximale effect te krijgen van het gebruik van een inductieketel, zowel zelfgemaakt als serieel, moet u ze in een groep aansluiten en ze om beurten of allemaal tegelijk gebruiken

Montage-instructies voor inductieketel

Inductieverwarmingsapparaten kunnen in de winkel worden gekocht, maar hun kosten zijn vrij hoog. Daarom proberen veel ambachtslieden het met hun eigen handen te maken. Om een ​​zelfgemaakte inductieketel te maken, moet je materialen en gereedschap voorbereiden.

Eerst moet u een lasinverter kopen. Het kan goedkoop zijn, maar het is wenselijk dat het apparaat is uitgerust met een stroomregelaar.

Bovendien moet u letten op de huidige sterkte waarmee het apparaat werkt. De standaardwaarde voor lasomvormers is 15A. Dit is niet voldoende. Moet op zoek naar een krachtigere eenheid.

Bovendien moet u een walsdraad of draad van roestvrij staal voorbereiden met een diameter van ongeveer 7 mm. Het moet in stukjes van 40-50 mm lang worden gesneden. Ze worden in een elektromagnetisch veld geplaatst, waar ze worden verwarmd.

Het verwarmingselement van een zelfgemaakt inductie-apparaat is gemaakt van koperdraad, voor de wikkeling kunt u elk geschikt cilindrisch object met een diameter gebruiken

Voor de fabricage van het ketellichaam wordt een kunststof dikwandige buis genomen. De diameter van het onderdeel kan variëren, maar, zoals de praktijk laat zien, is de beste optie 50 mm binnendiameter.

Adapters worden gebruikt om apparatuur op het verwarmingssysteem aan te sluiten. Via een ervan komt de koelvloeistof in de ketel en via de andere wordt de hete vloeistof naar het systeem gevoerd.

Fragmenten van de draad moeten in de behuizing worden gelegd. Zodat ze niet uitvallen, is de onderkant van het onderdeel bedekt met een fijnmazig metalen of nylon gaas, dat stevig aan het lichaam is bevestigd. Daarna kunt u de draad in de behuizing leggen.

Nu is het bovenste deel van het onderdeel bedekt met hetzelfde gaas als de onderkant en is het bevestigd aan de wanden van het onderdeel. Adapters worden aan het einde geplaatst. Het blijkt het werkstuk te zijn waaruit de inductiespoel zal worden gemaakt.

Om dit te doen, moet u er een geëmailleerde koperdraad op winden. Gemiddeld zijn 90 beurten nodig. Ze moeten dichter bij het midden van het onderdeel worden geplaatst. Je moet ze heel voorzichtig en gelijkmatig uitvoeren, zodat je een hoogwaardige inductiespoel krijgt.

Het resulterende apparaat kan in het verwarmingssysteem worden geïnstalleerd. Dit gaat als volgt. Eerst wordt het koelmiddel uit het systeem afgevoerd.

Daarna wordt de plaats geselecteerd waar de ketel zal worden geïnstalleerd.De buis in dit gedeelte wordt gemarkeerd, waarna er een fragment uit wordt gesneden dat gelijk is aan de lengte van het verwarmingsapparaat.

Vervolgens wordt op de voorbereide plaats een zelfgemaakte inductieketel geïnstalleerd. De spoel is aangesloten op de omvormer, op deze installatie kan als compleet worden beschouwd. Daarna komt het systeem weer gevuld met koelvloeistof.

Een koperdraad wordt voorzichtig op een plastic buis gewikkeld met stukjes metaaldraad erin.

Alleen dan kan een nieuw apparaat worden getest. Er moet vloeistof in zitten.

Als u de inductieketel 'droog' inschakelt, smelt de plastic behuizing van hoge temperatuur. Dit zal leiden tot een gedeeltelijke vernietiging van het verwarmingssysteem, wat onaanvaardbaar is.

Een ander belangrijk punt is de competente opstelling van de aarding van het verwarmingsapparaat, zonder welke een veilige werking onmogelijk is.

Kenmerken van de vortex inductieketel

We zijn al bekend met het werkingsprincipe van een inductieverwarmingsapparaat. Er is een verscheidenheid aan: een vortex-inductieketel of VIN, die iets anders werkt.

Onderscheidende kenmerken van VIN

Net als de inductie-analoog werkt het vanuit hoogfrequente spanning, daarom is het noodzakelijkerwijs uitgerust met een omvormer. De bijzonderheid van het VIN-apparaat is dat het geen secundaire wikkeling heeft.

Zijn rol wordt gespeeld door alle metalen delen van het apparaat. Ze zijn noodzakelijkerwijs gemaakt van materialen die ferromagnetische eigenschappen vertonen. Dus wanneer er stroom naar de primaire wikkeling van het apparaat stroomt, neemt het elektromagnetische veld sterk toe.

Het genereert op zijn beurt een stroom waarvan de kracht snel toeneemt. Wervelstromen veroorzaken magnetisatie-omkering, waardoor alle ferromagnetische oppervlakken zeer snel, bijna onmiddellijk, opwarmen.

Vortex-apparaten zijn vrij compact, maar door het gebruik van metaal is hun gewicht groot. Dit geeft een extra voordeel, aangezien alle massieve elementen van de behuizing deelnemen aan warmteoverdracht. Het rendement van de unit benadert dus 100%.

Met deze functie van het apparaat moet rekening worden gehouden als wordt besloten om onafhankelijk een VIN-ketel te produceren. Het kan alleen van metaal zijn, plastic mag niet worden gebruikt.

Het belangrijkste verschil tussen een vortex-inductieketel is dat de behuizing als secundaire wikkeling werkt. Daarom is het altijd gemaakt van metaal

Hoe een vortex-inductie-apparaat monteren?

Zoals we al weten, verschilt zo'n ketel van zijn inductietegenhanger, maar het is net zo gemakkelijk om hem zelf te maken. Toegegeven, lasvaardigheden zijn nu nodig, omdat het apparaat alleen uit metalen onderdelen mag worden samengesteld.

Voor werk heb je nodig:

• Twee identieke metalen dikwandige buizen. Hun diameters moeten verschillend zijn, zodat het ene onderdeel in het andere kan worden geplaatst.
• Windende (geëmailleerde) koperdraad.
• Driefasige omvormer, het is mogelijk vanaf het lasapparaat, maar zo krachtig mogelijk.
• Behuizing voor thermische isolatie van de ketel.

Nu kunt u aan de slag. We beginnen met de fabricage van de carrosserie van de toekomstige ketel. We nemen een buis met een grotere diameter en steken het tweede deel erin. Ze moeten in elkaar worden gelast zodat er een bepaalde afstand tussen de wanden van de elementen overblijft.

Het resulterende doorsnededetail lijkt op een stuur. Als basis en deksel van de koffer wordt een stalen plaat gebruikt met een dikte van minimaal 5 mm.

Als resultaat krijgen we een holle tank met cilindrische vorm. Nu moet u de leidingen onder de koude toevoerleiding en de afvoer van hete vloeistof in de muren inbouwen. De configuratie van het mondstuk en de diameter zijn afhankelijk van de leidingen van het verwarmingssysteem, mogelijk hebt u ook adapters nodig.

Daarna kunt u beginnen met het opwinden van de draad. Het is netjes, onder voldoende spanning, rond het ketellichaam gewikkeld.

Schematisch diagram van een zelfgemaakte inductie vortex type ketel

In feite zal de gewikkelde draad als verwarmingselement dienen, daarom is het raadzaam om de apparaatbehuizing af te sluiten met een warmte-isolerende behuizing. Het is dus mogelijk om maximale warmte te behouden en dienovereenkomstig de efficiëntie van het apparaat te verhogen en veilig te maken.

Nu moet u de ketel in het verwarmingssysteem inbouwen. Hiervoor wordt het koelmiddel afgetapt, wordt de benodigde lengte van het buisdeel afgesneden en wordt het apparaat op zijn plaats gelast.

Het blijft alleen om de kachel van stroom te voorzien en vergeet niet om er een omvormer op aan te sluiten. Het apparaat is klaar voor gebruik. Maar voordat u de tests uitvoert, moet u de lijn vullen met koelvloeistof.

Weet u niet welke koelvloeistof u moet kiezen om het circuit te vullen? We raden u aan vertrouwd te raken met kenmerken van verschillende koelmiddelen en aanbevelingen voor het kiezen van het optimale type vloeistof voor het verwarmingscircuit.

Pas nadat het koelmiddel in het systeem is gepompt, moet u een proefdraaien.

Eerst moet u het apparaat met minimaal vermogen starten en de kwaliteit van de lassen zorgvuldig bewaken. Als alles in orde is, verhogen we het vermogen maximaal.

Op onze site is er nog een instructie voor de fabricage van een inductieapparaat waarmee de koelvloeistof in een verwarmingssysteem kan worden verwarmd. Om vertrouwd te raken met het montageproces van een inductieverwarmer, ga naar deze link.

Ongebruikelijk model van inductie-apparaat

Deze aanpassing van de inductieketel lijkt misschien heel ongebruikelijk, maar heeft bestaansrecht.

Bovendien blijkt uit de praktijk dat een dergelijke inrichting veel zuiniger is dan een standaard verwarmingselementketel. Het kost ongeveer 1,8-2,5 kW per uur om een ​​standaard "drie roebel" te verwarmen, terwijl een elektrische ketel minimaal 6 kW verbruikt.

Bij de productie van zelfgemaakte inductieketels voor kernwikkeling wordt alleen een speciale wikkeling koperdraad gebruikt

Eigenlijk is de ketel een warmtewisselaar ingebed in het verwarmingssysteem, die wordt verwarmd door een inductiekookplaat.

Een belangrijk onderdeel van het ontwerp is de warmtewisselaar; deze moet compact, betrouwbaar en zo goedkoop mogelijk zijn. Berekeningen laten zien dat voor het verwarmen van een appartement van ongeveer 50 vierkante meter. m zal voldoende apparaat werken met 40 liter koelvloeistof.

Dat wil zeggen, u hebt een platte metalen tank nodig, waarvan de afmetingen variëren binnen 50x600x500 mm. Het is heel goed mogelijk om zo'n container zelf te maken door te lassen van profielbuizen 50x50.

Het werk wordt in de volgende volgorde uitgevoerd:

• Een buis van 50x50 wordt gesneden in lengtes van 600 mm. In totaal zou het 9-10 stuks moeten zijn.
• De verkregen segmenten worden aan elkaar gelast volgens het “wall to wall” principe zodat een doorlopende rij pijpen ontstaat.
• Er worden nog twee stukken uit de buis gesneden, zodat hun lengte gelijk is aan de breedte van het resulterende werkstuk.
• Van beide verkregen fragmenten wordt één wand gesneden.
• Het onderdeel wordt geïnstalleerd met het gesneden deel op de buizen aan elkaar gelast, zodat een werkstuk dat lijkt op een collector wordt verkregen. Het fragment is aan de warmtewisselaar gelast.
• Evenzo wordt het tweede buisgedeelte aan de andere kant geïnstalleerd.
• Buizen worden in diagonaal tegenover elkaar liggende delen van de warmtewisselaar gelast voor aansluiting op het verwarmingssysteem.
• De structuur wordt grondig verbrand omdat deze volledig luchtdicht moet zijn.

De warmtewisselaar is klaar, hij kan op zijn plaats worden geïnstalleerd en er kan een warmtebron onder worden geplaatst. De praktijk leert dat het het beste is om een ​​dergelijk systeem in de badkamer te installeren door verticale installatie uit te voeren.

Conventionele inductiekookplaten kunnen een warmtebron worden voor het verwarmen van een appartement

De warmtewisselaar is in het verwarmingssysteem gelast en de tegel bevindt zich tussen deze en de muur.

Huismeesters beweren dat als u een omvormer op een dergelijk apparaat aansluit, het stroomverbruik aanzienlijk zal afnemen.

Na het lezen van de instructies lijkt het maken van zelfgemaakte ketels ingewikkeld en gevaarlijk? Twijfel je of zelfgemaakte producten zuiniger zijn in het verbruik van elektriciteit om de koelvloeistof in het verwarmingssysteem te verwarmen? In dit geval is de aankoop van een afgewerkte verwarmingsunit de beste oplossing.

Onze site heeft nuttige materialen voor het kiezen van de beste elektrische ketel en een beoordeling van de meest populaire modellen onder kopers. We raden u ook aan om vertrouwd te raken met de kenmerken van het berekenen van het energieverbruik van de ketel en andere opties voor elektrische verwarming in huis:

• Elektrische ketel voor het verwarmen van een privéwoning: een overzicht van de top tien modellen van elektrische ketels
• Hoeveel elektriciteit verbruikt een elektrische ketel: rekenregels
• Elektrische verwarming in een privéwoning: een overzicht van de soorten systemen voor een landhuis

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Zelf een inductieketel monteren:

Hoe werkt een zelfgemaakte inductieverwarmer:

Wat is inductieverwarming:

Inductieketel - de zuinigste en efficiëntste van alle verwarmingsapparaten die op elektriciteit werken. Er zijn veel aanpassingen aan zelfgemaakte inductie-apparaten, u kunt er een kiezen die het meest geschikt is voor de bedrijfsomstandigheden.

Om zo'n apparaat in de winkel te kopen, moet een aanzienlijk bedrag worden uitgegeven, dus hebben thuisvakmensen geleerd hoe ze ze zelf kunnen maken.

Gebruik je een zelfgemaakte inductieketel als verwarming? Deel uw zelfgemaakte foto- en montage-aanbevelingen in het opmerkingengedeelte.

Of misschien ga je gewoon de ketel maken en heb je na het lezen van ons artikel nog steeds onopgeloste vragen? Stel ze gerust - we zullen proberen u te helpen.