Jak zrobić indukcyjny kocioł grzewczy własnymi rękami: tworzenie domowego generatora ciepła

Ludzie są rozpieszczani przez cywilizację i nie wyobrażają sobie istnienia bez korzyści. Niewątpliwie należy do nich ogrzewanie budynków. Systemy grzewcze są ciągle ulepszane, stają się coraz bardziej wydajne i wygodne w użyciu.

Ale to nie wystarczy. Zgadzam się, wcale nie jest źle, jeśli sprzęt grzewczy jest również ekonomiczny. I to pragnienie jest całkiem wykonalne - możesz zrobić indukcyjny kocioł grzewczy własnymi rękami. Jest w stanie nie tylko zapewnić niezbędny poziom ogrzewania pomieszczenia, ale także bardzo oszczędnie wykorzystać zasoby energii.

Co więcej, nawet początkujący mistrz zbierze taki sprzęt, jeśli jest to pożądane. I jak to zrobić poprawnie i jakie materiały będą potrzebne do produkcji - omówimy te kwestie szczegółowo w naszym artykule. Najpierw rozważymy urządzenie i zasadę działania urządzenia, a także zalety jego użytkowania.

Urządzenie i zasada działania urządzenia

Przed przystąpieniem do samodzielnego montażu kotła indukcyjnego należy zrozumieć jego budowę i zasadę działania. I dopiero po zrozumieniu tych punktów możesz zacząć tworzyć domowe produkty.

Jak działa kocioł indukcyjny?

Aby zrozumieć, jak działa sprzęt indukcyjny, musisz zapoznać się z zasadą jego działania. Przypomnijmy zatem szkolny kurs fizyki.

Gdy prąd elektryczny przepływa przez materiał przewodzący, uwalnia ciepło. W takim przypadku ilość otrzymanego ciepła będzie wprost proporcjonalna do siły napięcia i prądu. Ten wzór został odkryty przez Joule i Lenza, na których cześć nazwane jest prawo fizyczne.

Ale prąd elektryczny może pojawić się w przewodniku nie tylko wtedy, gdy jest on bezpośrednio podłączony do źródła zasilania. Istnieje inna metoda odkryta przed stuleciem przez M. Faradaya. Jest to metoda bezdotykowa, która nie wymaga interakcji źródła zasilania z przewodnikiem.

Jego istotą jest to, że gdy zmieniają się parametry pola magnetycznego, przez które przechodzi przewodnik, pojawia się w nim siła elektromagnetyczna lub siła elektromotoryczna.

Zjawisko to nazwano indukcją elektromagnetyczną. Że jest wykorzystywany w pracy kotła indukcyjnego. Okazuje się, że jeśli istnieje pole elektromagnetyczne, wówczas pojawi się odpowiednio prąd elektryczny, nastąpi ogrzewanie przewodnika.

W takim przypadku będzie on wytwarzany w sposób bezdotykowy, przy użyciu prądów indukowanych lub, jak nazywane są również prądami Foucaulta.

Istnieją dwa sposoby uzyskania indukcji elektromagnetycznej. W pierwszym przypadku, aby uzyskać indukcję, przewodnik obraca się lub porusza w stałym polu magnetycznym. Ta metoda jest stosowana w generatorach elektrycznych.

Innym sposobem uzyskania indukcji - przewodnik pozostaje nieruchomy, a parametry pola magnetycznego, w którym się znajduje, a mianowicie kierunek linii siły i intensywności, stale się zmieniają.

Podstawą działania dowolnego kotła indukcyjnego jest zjawisko indukcji elektromagnetycznej

Byłoby to trudne, gdyby nie odkrycie Oersteda. Dowiedział się, że jeśli owiniesz drut wokół cewki, to po podłączeniu źródła zasilania zamienia się on w elektromagnes. Wraz ze zmianą kierunku i siły prądu zmieni się również pole magnetyczne wytwarzane przez to urządzenie.

Jeśli przewodnik zostanie umieszczony w polu, pojawi się w nim prąd elektryczny, któremu towarzyszy ogrzewanie.

Zgodnie z tą zasadą jest umieszczony kocioł indukcyjny. Jego konstrukcja jest bardzo prosta. Obejmuje obudowę, koniecznie izolowaną termicznie i ekranowaną. W środku jest umieszczona rura. Najlepiej, jeśli będzie to stop, ale możesz użyć stali.

To prawda, że ​​w tym drugim przypadku cechy operacyjne urządzenia nieco ucierpią. Rura jest zainstalowana w tulei z materiału dielektrycznego.

Płyn chłodzący w kotłach indukcyjnych jest podgrzewany ze stalowego rdzenia umieszczonego wewnątrz, ogrzewany prądami wirowymi występującymi w polu elektromagnetycznym

Miedziana szyna jest nawinięta na warstwę wierzchnią zgodnie z zasadą cewki. Jest podłączony do źródła zasilania. Do podłączenia do systemu grzewczego stosuje się dwie rury, wzdłuż których porusza się czynnik chłodzący.

Po przyłożeniu mocy prąd przepływa przez cewkę i aktywuje przemienne pole magnetyczne, które z kolei indukuje prądy wirowe w rurze. Ogrzewają ściany części i częściowo znajdujący się w niej czynnik chłodzący.

Istnieją różne warianty kotła indukcyjnego z kilkoma równoległymi rurami o małej średnicy. Są używane zamiast jednej dużej rury. Daje to wzrost prędkości nagrzewania urządzenia.

W tej formie sprzęt może już działać, ale ogrzewanie będzie słabe. Aby go wzmocnić, musisz przepuścić prąd cewki o wysokiej częstotliwości przez cewkę. Dlatego sprzęt należy uzupełnić o falownik i prostownik.

Prąd przemienny z sieci ma częstotliwość 50 Hz, co nie wystarcza do wydajnej pracy kotła indukcyjnego. Dlatego jest on podawany do prostownika, gdzie jest przekształcany w stałą.

Następnie trafia do falownika, który jest modułem elektronicznym z obwodem sterującym i dwoma kluczowymi tranzystorami. Urządzenie przekształca prąd stały na wysoką częstotliwość.

Oczywiście zastosowanie prostownika i falownika zwiększa koszt kotła indukcyjnego. Dlatego istnieją modele, które działają bez nich. Łączą się ze zwykłą siecią. Ale taki sprzęt ma imponujące wymiary, co pozwala zwiększyć jego skuteczność. Instrumenty z falownikiem są bardziej kompaktowe.

Indukowane prądy wirowe bardzo szybko podgrzewają wymiennik ciepła i znajdującą się w nim ciecz

Główne elementy urządzeń grzewczych

Każdy kocioł indukcyjny składa się z kilku elementów konstrukcyjnych:

• Induktor Główna część urządzenia. Jest to rodzaj transformatora z dwoma uzwojeniami. Pierwotny jest owinięty wokół rdzenia. Wraz z przepływem prądu powstaje tutaj pole elektromagnetyczne, które tworzy prądy wirowe. Korpus kotła działa jak uzwojenie wtórne. Przyjmuje prądy wirowe, rozgrzewa się i przenosi energię cieplną do chłodziwa.
• Element grzewczy To jest rdzeń cewki. W przypadku kotła wykonuje się go w postaci rury o wystarczająco dużej średnicy lub kilku rur o mniejszym przekroju połączonych równolegle.
• Gałęzie rur. Zaprojektowany do wprowadzenia urządzenia do sieci grzewczej. Jeden płyn chłodzący dostaje się do urządzenia jeden po drugim, a drugi płyn opuszcza kocioł i wchodzi do obwodu grzewczego.
• Falownik. To urządzenie jest falownik - Przekształca stały prąd elektryczny w wysoką częstotliwość, która jest następnie doprowadzana do cewki indukcyjnej.

Przed przystąpieniem do samodzielnego montażu należy dokładnie rozważyć, z czego i w jaki sposób zostaną wykonane główne elementy urządzenia. Niektóre z nich będą musiały zostać wykonane samodzielnie, a niektóre można kupić.

Na przykład można użyć falownika ze spawarki. Cóż, jeśli będzie to z możliwością regulacji mocy.

Falownik przetwarza prąd stały na wysoką częstotliwość. Do produkcji domowych urządzeń można użyć standardowego falownika do spawania

Wymieniliśmy główne elementy kotła indukcyjnego.

Zalety samodzielnego montażu grzejnika

Kotły elektryczne są tradycyjnie uważane za nieekonomiczne. Biorąc pod uwagę fakt, że koszt energii elektrycznej stale rośnie, ich właściciele kosztują „całkiem grosza”. Zalecamy zapoznanie się ze szczegółowymi informacjami na temat ogrzewania z kotła elektrycznego w ten artykuł.

Jednak kotły indukcyjne, chociaż zasilane energią elektryczną, są dość ekonomiczne.

Ale to nie jest cała lista ich zalet.

Po podjęciu decyzji o zainstalowaniu takiego urządzenia możesz uzyskać:

• Szybkie nagrzewanie chłodziwa. Zajmuje to średnio 3-5 minut.
• Sprawność bliska 100%, ponieważ prawie cała energia elektryczna zamieniana jest w ciepło.
• Wysoka temperatura podgrzewania cieczy w obiegu grzewczym, co najmniej 35 ° C.
• Brak zgorzeliny na wewnętrznych powierzchniach urządzenia z powodu wibracji występujących podczas pracy urządzenia. Zapobiegają depozytom.
• Długa żywotność, ponieważ nie ma żadnych ruchomych i ocierających się mechanizmów i części. W związku z tym nie następuje pogorszenie stanu sprzętu i uszkodzenie jego elementów.
• Nie trzeba kierować produktów spalania i często wykonywać czynności konserwacyjne.

Wady kotłów indukcyjnych nie są tak liczne. Przede wszystkim jest to dość wysoki koszt sprzętu. Ponadto w procesie urządzenia emitują niewielki hałas wibracyjny.

Kolejną wadą jest dość duża masa, którą należy wziąć pod uwagę przy montażu urządzenia na ścianie.

Aby uzyskać maksymalny efekt przy użyciu kotła indukcyjnego, zarówno domowego, jak i szeregowego, musisz połączyć je w grupę i używać ich kolejno lub wszystkie jednocześnie

Instrukcja montażu kotła indukcyjnego

Indukcyjne urządzenia grzewcze można kupić w sklepie, ale ich koszt jest dość wysoki. Dlatego wielu rzemieślników domowych próbuje zrobić to własnymi rękami. Aby zrobić domowy kocioł indukcyjny, musisz przygotować materiały i narzędzia.

Najpierw musisz kupić falownik spawalniczy. Może to być niedrogie, ale pożądane jest, aby urządzenie było wyposażone w regulator prądu.

Ponadto należy zwrócić uwagę na aktualną siłę, z jaką działa urządzenie. Standardowa wartość dla falowników spawalniczych wynosi 15 A. To nie wystarczy. Musisz poszukać mocniejszej jednostki.

Ponadto musisz przygotować walcówkę lub drut ze stali nierdzewnej o średnicy około 7 mm. Należy go pokroić na fragmenty o długości 40-50 mm. Zostaną umieszczone w polu elektromagnetycznym, gdzie zostaną podgrzane.

Element grzejny domowego urządzenia indukcyjnego jest wykonany z drutu miedzianego, do którego uzwojenia można użyć dowolnego odpowiedniego cylindrycznego przedmiotu o średnicy

Aby wyprodukować korpus kotła, pobierana jest plastikowa grubościenna rura. Średnica części może się różnić, ale jak pokazuje praktyka, najlepszą opcją jest średnica wewnętrzna 50 mm.

Adaptery służą do podłączania urządzeń do systemu grzewczego. Przez jeden z nich płyn chłodzący dostanie się do kotła, a przez drugi gorący płyn zostanie dostarczony do układu.

Fragmenty drutu należy ułożyć w obudowie. Aby nie wypadły, spód części jest pokryty metalową lub nylonową siatką o drobnych oczkach, która jest bezpiecznie przymocowana do ciała. Następnie możesz położyć drut w obudowie.

Teraz górna część części jest pokryta tą samą siatką co spód i jest przymocowana do ścian części. Adaptery są umieszczane na końcu. Okazuje się, że przedmiot obrabiany, z którego zostanie wykonana cewka indukcyjna.

Aby to zrobić, musisz owinąć na nim emaliowany drut miedziany. Średnio wymaganych jest 90 zwojów. Powinny być umieszczone bliżej środka części. Musisz je wykonywać bardzo ostrożnie i równomiernie, aby uzyskać wysokiej jakości cewkę indukcyjną.

Powstałe urządzenie można zainstalować w systemie grzewczym. Odbywa się to w następujący sposób. Po pierwsze, płyn chłodzący jest odprowadzany z układu.

Następnie wybiera się miejsce, w którym zostanie zainstalowany kocioł.Rura w tej sekcji jest oznaczona, po czym wycina się z niej fragment równy długości urządzenia grzewczego.

Następnie w przygotowanym miejscu instalowany jest domowy kocioł indukcyjny. Cewka jest podłączona do falownika, w tej instalacji można uznać za kompletną. Następnie system ponownie wypełniony płynem chłodzącym.

Drut miedziany jest ostrożnie nawinięty na plastikową rurkę z kawałkami drutu metalowego w środku.

Tylko wtedy można przetestować nowe urządzenie. Musi mieć w sobie płyn.

Jeśli włączysz kocioł indukcyjny „na sucho”, plastikowa obudowa stopi się z wysokiej temperatury. Doprowadzi to do częściowego zniszczenia systemu grzewczego, co jest niedopuszczalne.

Kolejnym ważnym punktem jest właściwe rozmieszczenie uziemienia urządzenia grzewczego, bez którego jego bezpieczne działanie jest niemożliwe.

Cechy wirowego kotła indukcyjnego

Znamy już zasadę działania indukcyjnego urządzenia grzewczego. Jest ich wiele: kocioł indukcyjny wirowy lub VIN, działający nieco inaczej.

Charakterystyczne cechy VIN

Podobnie jak analog indukcyjny, działa na napięcie o wysokiej częstotliwości, dlatego jest koniecznie wyposażony w falownik. Osobliwością urządzenia VIN jest to, że nie ma ono uzwojenia wtórnego.

Jego rolę odgrywają wszystkie metalowe części urządzenia. Z konieczności są wykonane z materiałów wykazujących właściwości ferromagnetyczne. Zatem, gdy prąd przepływa do uzwojenia pierwotnego urządzenia, pole elektromagnetyczne gwałtownie wzrasta.

To z kolei generuje prąd, którego siła szybko rośnie. Prądy wirowe wywołują odwrócenie magnetyzacji, w wyniku czego wszystkie powierzchnie ferromagnetyczne bardzo szybko, niemal natychmiast nagrzewają się.

Urządzenia Vortex są dość kompaktowe, ale ze względu na zastosowanie metalu ich waga jest duża. Daje to dodatkową zaletę, ponieważ wszystkie masywne elementy obudowy biorą udział w przenoszeniu ciepła. Tak więc wydajność urządzenia zbliża się do 100%.

Tę cechę urządzenia należy wziąć pod uwagę, jeśli zostanie podjęta decyzja o niezależnej produkcji kotła VIN. Może być wykonany tylko z metalu, nie należy używać plastiku.

Główną różnicą między wirującym kotłem indukcyjnym jest to, że jego obudowa działa jak uzwojenie wtórne. Dlatego zawsze jest wykonany z metalu

Jak zamontować urządzenie indukcyjne wirowe?

Jak już wiemy, taki kocioł różni się od swojego odpowiednika indukcyjnego, jednak równie łatwo jest go wykonać samodzielnie. To prawda, że ​​umiejętności spawalnicze będą teraz potrzebne, ponieważ urządzenie powinno być montowane tylko z części metalowych.

Do pracy potrzebujesz:

• Dwie identyczne długości metalowej rury o grubych ściankach. Ich średnice muszą być różne, aby jedna część mogła zostać umieszczona w innej.
• Uzwojenie (emaliowany) drut miedziany.
• Falownik trójfazowy jest możliwy ze spawarki, ale jak najmocniejszy.
• Obudowa do izolacji termicznej kotła.

Teraz możesz zabrać się do pracy. Zaczynamy od produkcji korpusu przyszłego kotła. Bierzemy rurkę o większej średnicy i wkładamy drugą część do środka. Muszą być przyspawane jeden do drugiego, aby zachować pewną odległość między ścianami elementów.

Wynikowy detal przekroju będzie przypominał kierownicę. Podstawą i pokrywą obudowy jest blacha stalowa o grubości co najmniej 5 mm.

W rezultacie otrzymujemy wydrążony zbiornik o cylindrycznym kształcie. Teraz musisz zatopić w jego ścianach rury pod zimną rurą zasilającą i odpływ gorącej cieczy. Konfiguracja dyszy i jej średnica zależą od rur instalacji grzewczej, możesz dodatkowo potrzebować adapterów.

Następnie możesz rozpocząć nawijanie drutu. Jest starannie, pod wystarczającym napięciem, owinięty wokół korpusu kotła.

Schemat domowego kotła indukcyjnego typu wirowego

W rzeczywistości drut uzwojony będzie służył jako element grzejny, dlatego zaleca się zamknięcie obudowy urządzenia za pomocą osłony termoizolacyjnej. W ten sposób możliwe będzie utrzymanie maksymalnego ciepła i odpowiednio zwiększenie wydajności urządzenia i zapewnienie mu bezpieczeństwa.

Teraz musisz osadzić kocioł w systemie grzewczym. Aby to zrobić, chłodziwo jest spuszczane, wymagana długość odcinka rury jest odcinana, a urządzenie jest przyspawane na swoim miejscu.

Pozostaje tylko zasilić grzejnik i nie zapomnij podłączyć do niego falownika. Urządzenie jest gotowe do użycia. Ale przed przeprowadzeniem testów należy wypełnić linię płynem chłodzącym.

Nie wiesz, który płyn chłodzący wybrać do wypełnienia obwodu? Zalecamy zapoznanie się z charakterystyka różnych chłodziw oraz zalecenia dotyczące wyboru optymalnego rodzaju płynu dla obwodu grzewczego.

Dopiero po przepompowaniu płynu chłodzącego do układu należy przeprowadzić jazdę próbną.

Najpierw musisz uruchomić urządzenie przy minimalnej mocy i dokładnie monitorować jakość spoin. Jeśli wszystko jest w porządku, zwiększamy moc do maksimum.

Na naszej stronie znajduje się kolejna instrukcja produkcji urządzenia indukcyjnego, które można wykorzystać do ogrzewania płynu chłodzącego w systemie grzewczym. Aby zapoznać się z procesem montażu nagrzewnicy indukcyjnej, przejdź do ten link.

Niezwykły model urządzenia indukcyjnego

Ta modyfikacja kotła indukcyjnego może wydawać się bardzo nietypowa, jednak ma prawo istnieć.

Co więcej, praktyka pokazuje, że takie urządzenie jest znacznie bardziej ekonomiczne niż standardowy kocioł z elementem grzewczym. Ogrzewanie standardowego „trzech rubli” zajmie około 1,8–2,5 kW na godzinę, a kocioł elektryczny wyda co najmniej 6 kW.

W produkcji domowych kotłów indukcyjnych do uzwojenia rdzenia stosuje się tylko specjalny drut miedziany uzwojenia

W rzeczywistości kocioł jest wymiennikiem ciepła wbudowanym w system grzewczy, który jest ogrzewany przez indukcyjny piec elektryczny.

Ważną częścią projektu jest wymiennik ciepła; musi on być kompaktowy, niezawodny i tak tani, jak to możliwe. Obliczenia pokazują, że do ogrzewania mieszkania o powierzchni około 50 metrów kwadratowych. m wystarczy urządzenie pracujące z 40 litrami płynu chłodzącego.

Oznacza to, że potrzebujesz płaskiego metalowego zbiornika, którego rozmiary różnią się w zakresie 50 x 600 x 500 mm. Możliwe jest samodzielne wykonanie takiego pojemnika przez spawanie z rur profilowych 50x50.

Prace są wykonywane w następującej kolejności:

• Rura 50x50 jest cięta na odcinki 600 mm. W sumie powinno wynieść 9-10 sztuk.
• Uzyskane segmenty są zespawane ze sobą zgodnie z zasadą „od ściany do ściany”, dzięki czemu uzyskuje się ciągły rząd rur.
• Dwa kolejne kawałki są wycinane z rury, aby ich długość była równa szerokości wynikowego przedmiotu obrabianego.
• Jedna ściana jest wycięta z obu otrzymanych fragmentów.
• Część jest instalowana z wyciętą częścią na spawanych rurach tak, aby uzyskać przedmiot podobny do kolektora. Fragment jest przyspawany do wymiennika ciepła.
• Podobnie, drugi odcinek rury jest zainstalowany po przeciwnej stronie.
• Rury są przyspawane do przekątnych przeciwnych sekcji wymiennika ciepła w celu podłączenia do systemu grzewczego.
• Struktura jest całkowicie poparzona, ponieważ musi być całkowicie szczelna.

Wymiennik ciepła jest gotowy, można go zainstalować na miejscu, a pod nim umieścić źródło ciepła. Praktyka pokazuje, że najlepiej zainstalować taki system w łazience, wykonując instalację pionową.

Konwencjonalna płyta indukcyjna może stać się źródłem ciepła do ogrzewania mieszkania

Wymiennik ciepła jest przyspawany do systemu grzewczego, a płytka znajduje się między nim a ścianą.

Mistrzowie domu twierdzą, że jeśli podłączysz falownik do takiego urządzenia, jego zużycie energii znacznie spadnie.

Po przeczytaniu instrukcji przygotowywanie domowych kotłów wydaje się skomplikowane i niebezpieczne? Czy wątpisz w to, że domowe produkty będą bardziej ekonomiczne w zużyciu energii elektrycznej do ogrzewania płynu chłodzącego w systemie grzewczym? W takim przypadku najlepszym rozwiązaniem będzie zakup gotowego urządzenia grzewczego.

Nasza strona zawiera przydatne materiały do ​​wyboru najlepszego kotła elektrycznego oraz ocenę najpopularniejszych modeli wśród kupujących. Zalecamy również zapoznanie się z funkcjami obliczania zużycia energii przez kocioł i innymi opcjami ogrzewania elektrycznego w domu:

• Kocioł elektryczny do ogrzewania prywatnego domu: przegląd dziesięciu najlepszych modeli kotłów elektrycznych
• Ile energii elektrycznej zużywa kocioł elektryczny: zasady obliczania
• Ogrzewanie elektryczne w prywatnym domu: przegląd rodzajów systemów dla wiejskiego domu

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Jak samemu zmontować kocioł indukcyjny:

Jak działa domowy podgrzewacz indukcyjny:

Co to jest ogrzewanie indukcyjne:

Kocioł indukcyjny - najbardziej ekonomiczny i wydajny ze wszystkich urządzeń grzewczych zasilanych energią elektryczną. Istnieje wiele modyfikacji domowych urządzeń indukcyjnych, możesz wybrać dowolną, która jest najbardziej odpowiednia do warunków pracy.

Aby kupić takie urządzenie w sklepie, trzeba będzie wydać znaczną kwotę, więc rzemieślnicy domowi nauczyli się, jak zrobić je sam.

Czy używasz domowego kotła indukcyjnego jako grzejnika? Udostępnij swoje domowe zdjęcia i rekomendacje dotyczące montażu w sekcji komentarzy.

A może dopiero zaczniesz produkować kocioł i po przeczytaniu naszego artykułu nadal masz nierozwiązane pytania? Zapytaj ich - postaramy się Ci pomóc.