Jak zrobić nagrzewnicę indukcyjną własnymi rękami z falownika spawalniczego

Indukcyjne kotły grzewcze są urządzeniami o bardzo wysokiej wydajności. Mogą znacznie obniżyć koszty energii elektrycznej w porównaniu do tradycyjnych urządzeń wyposażonych w elementy grzewcze.

Modele produkcji przemysłowej nie są tanie. Jednak każdy mistrz domu, który jest właścicielem prostego zestawu narzędzi, może zrobić grzejnik indukcyjny własnymi rękami. Aby mu pomóc, oferujemy szczegółowy opis zasady działania i montażu skutecznego grzejnika.

Zasada działania nagrzewnicy indukcyjnej

Ogrzewanie indukcyjne nie jest możliwe bez zastosowania trzech głównych elementów:

• induktor;
• generator;
• element grzewczy.

Induktor jest cewką, zwykle wykonaną z drutu miedzianego, z jego pomocą wytwarzającą pole magnetyczne. Alternator służy do wytwarzania strumienia o wysokiej częstotliwości ze standardowego domowego strumienia sieci elektrycznej na częstotliwości 50 Hz.

Metalowy przedmiot zdolny do pochłaniania energii cieplnej pod wpływem pola magnetycznego służy jako element grzewczy. Jeśli poprawnie połączysz te elementy, możesz uzyskać wysokowydajne urządzenie, które idealnie nadaje się do podgrzewania płynnego płynu chłodzącego i ogrzewanie domu.

Za pomocą generatora do cewki indukcyjnej doprowadzany jest prąd elektryczny o niezbędnych charakterystykach, tj. na cewce miedzianej. Przechodząc przez nią strumień naładowanych cząstek tworzy pole magnetyczne.

Zasada działania nagrzewnic indukcyjnych opiera się na występowaniu prądów elektrycznych wewnątrz przewodów, które pojawiają się pod wpływem pól magnetycznych

Specyfika tego pola polega na tym, że ma on zdolność zmiany kierunku fal elektromagnetycznych przy wysokich częstotliwościach. Jeśli metalowy przedmiot zostanie umieszczony w tym polu, zacznie się on nagrzewać bez bezpośredniego kontaktu z cewką indukcyjną pod wpływem wytworzonych prądów wirowych.

Prąd elektryczny o wysokiej częstotliwości pochodzący z falownika do cewki indukcyjnej wytwarza pole magnetyczne z ciągle zmieniającym się wektorem fal magnetycznych. Metal umieszczony w tym polu szybko się nagrzewa

Brak kontaktu pozwala nam na pomijanie strat energii podczas przejścia z jednego rodzaju na drugi, co tłumaczy zwiększoną wydajność kotłów indukcyjnych.

Aby podgrzać wodę dla obwodu grzewczego, wystarczy zapewnić jej kontakt z metalowym grzejnikiem. Często metalową rurę stosuje się jako element grzewczy, przez który po prostu przepływa strumień wody. Woda jednocześnie chłodzi grzejnik, co znacznie wydłuża jego żywotność.

Elektromagnes urządzenia indukcyjnego jest uzyskiwany przez owinięcie drutu wokół rdzenia ferromagnetycznego. Powstała cewka indukcyjna nagrzewa się i przekazuje ciepło do ogrzewanego korpusu lub pobliskiego chłodziwa przez wymiennik ciepła

Zalety i wady urządzenia

„Plusy” grzejnika indukcyjnego wirowego są bardzo liczne. Jest to prosty schemat niezależnej produkcji, zwiększonej niezawodności, wysokiej wydajności, stosunkowo niskich kosztów energii, długiej żywotności, niskiego prawdopodobieństwa awarii itp.

Wydajność urządzenia może być znacząca, urządzenia tego typu są z powodzeniem stosowane w przemyśle metalurgicznym. Dzięki prędkości ogrzewania płynu chłodzącego urządzenia tego typu pewnie konkurują z tradycyjnymi kotłami elektrycznymi, temperatura wody w systemie szybko osiąga wymagany poziom.

Podczas pracy kotła indukcyjnego nagrzewnica lekko wibruje. Wibracje te otrząsają wapienny osad i inne możliwe zanieczyszczenia ze ścian metalowej rury, dlatego takie urządzenie rzadko wymaga czyszczenia. Oczywiście system grzewczy należy chronić przed tymi zanieczyszczeniami za pomocą filtra mechanicznego.

Cewka indukcyjna ogrzewa metal (rurę lub kawałki drutu) umieszczony w nim za pomocą prądów wirowych o wysokiej częstotliwości, kontakt jest opcjonalny

Stały kontakt z wodą minimalizuje prawdopodobieństwo wypalenia grzejnika, co jest dość powszechnym problemem w tradycyjnych kotłach z elementami grzewczymi. Pomimo wibracji kocioł pracuje wyjątkowo cicho; dodatkowa izolacja akustyczna w miejscu instalacji nie jest potrzebna.

Nadal kotły indukcyjne są dobre, ponieważ prawie nigdy nie przeciekają, jeśli tylko instalacja systemu zostanie wykonana poprawnie. Jest to bardzo cenna jakość dla ogrzewanie elektryczne, ponieważ eliminuje lub znacznie zmniejsza prawdopodobieństwo wystąpienia niebezpiecznych sytuacji.

Brak wycieków wynika z bezdotykowego sposobu przekazywania energii cieplnej do grzejnika. Korzystając z opisanej powyżej technologii, płyn chłodzący można ogrzać prawie do stanu pary.

Zapewnia to wystarczającą konwekcję termiczną, aby stymulować sprawny przepływ chłodziwa przez rury. W większości przypadków system grzewczy nie musi być wyposażony w pompę obiegową, chociaż wszystko zależy od cech i układu konkretnego systemu grzewczego.

Czasem pompa obiegowa konieczne. Instalacja urządzenia jest stosunkowo łatwa. Chociaż będzie to wymagało pewnych umiejętności w instalowaniu urządzeń elektrycznych i rur grzewczych. Ale to wygodne i niezawodne urządzenie ma wiele wad, z którymi również należy się liczyć.

Na przykład kocioł ogrzewa nie tylko płyn chłodzący, ale także całą otaczającą go przestrzeń roboczą. Konieczne jest wybranie osobnego pomieszczenia dla takiego agregatu i usunięcie z niego wszystkich ciał obcych. Dla osoby długi pobyt w bezpośrednim sąsiedztwie pracującego kotła może być również niebezpieczny.

Nagrzewnice indukcyjne wymagają prądu elektrycznego do działania. Zarówno domowe, jak i fabryczne urządzenia są podłączone do domowej sieci prądu przemiennego

Do działania urządzenia wymaga prądu. W obszarach, w których nie ma swobodnego dostępu do tej korzyści cywilizacji, kocioł indukcyjny będzie bezużyteczny. A tam, gdzie obserwuje się częste przerwy w dostawie energii elektrycznej, będzie ona wykazywać niską wydajność. Nieostrożne obchodzenie się z urządzeniem może spowodować wybuch.

Jeśli płyn chłodzący zostanie przegrzany, zamieni się w parę. W rezultacie ciśnienie w systemie gwałtownie wzrośnie, co rury po prostu nie wytrzymają i pękną. Dlatego do normalnej pracy systemu urządzenie powinno być wyposażone w co najmniej manometr, a jeszcze lepiej - urządzenie wyłączania awaryjnego, kontroler temperatury itp.

Wszystko to może znacznie zwiększyć koszt domowego kotła indukcyjnego. Chociaż urządzenie uważa się za prawie bezgłośne, nie zawsze tak jest. Niektóre modele, z różnych powodów, mogą nadal generować hałas. W przypadku urządzenia wykonanego niezależnie zwiększa się prawdopodobieństwo takiego wyniku.

W projektowaniu zarówno fabrycznych, jak i domowych nagrzewnic indukcyjnych praktycznie nie ma elementów zużywających się. Służą przez długi czas i działają bezbłędnie

Domowe kroki

Samo zbudowanie takiego urządzenia nie jest takie trudne. Aby to zrobić, będziesz potrzebować:

1. Zrób element grzejny.
2. Zrób cewkę indukcyjną z drutu miedzianego.
3. Weź gotowy alternator.
4. Podłączyć grzejnik z cewką do systemu grzewczego.
5. Podłącz cewkę do generatora.
6. Podłącz zasilanie do systemu.
7. Wykonaj test, aby sprawdzić działanie urządzenia.

W modelach przemysłowych metalowa rura o grubych ścianach jest używana jako grzejnik, ale bardzo trudne i nie ma sensu zapewnienie wystarczającej mocy, aby domowe urządzenie ogrzało taki element. Cewka indukcyjna może ogrzewać dowolny metal, więc nagrzewnicę można modyfikować.

Modele przemysłowe kotłów indukcyjnych są wyposażone w element grzejny wykonany z grubej metalowej rury.W domu kopiowanie takiego agregatu jest trudne

Kawałek plastikowej rury służy jako obudowa grzejnika indukcyjnego z falownika spawalniczego. Powinien mieć nieco większą średnicę niż rury grzewcze. Długość rury grzejnika może wynosić około jednego metra, średnica wewnętrzna może wynosić od 50 do 80 mm.

Aby podłączyć grzejnik do systemu, zainstaluj adaptery w dolnej i górnej części obudowy. Dolna część rury musi być zamknięta kratką, a następnie w korpusie umieszcza się wypełniacz składający się z małych cząstek metalu. Możesz uzyskać wypełniacz, na przykład z drutu, pręta, wąskiej metalowej rury itp.

Długość segmentów można dowolnie zmieniać. Najczęściej stosuje się do tego drut stalowy o średnicy 6-8 mm, który jest po prostu pocięty na małe kawałki. Niektórzy mistrzowie zalecają cięcie go na długie pręty o długości około 90 cm, tj. prawie na całej długości grzejnika.

Do obudowy elementu grzejnego kotła indukcyjnego, którą sami wykonaliśmy, potrzebujesz szerokiej, około 50 mm średnicy, plastikowej rury

Im wyższy opór magnetyczny stali, z której wykonany jest drut, tym lepiej się nagrzeje. W zależności od wielkości tych elementów wybierana jest również siatka ochronna, która jest montowana u dołu skrzynki. Wypełniacz jest napełniany lub układany rurą na samą górę. Następnie górna część jest również pokryta siatką.

Schemat pozwala zorientować się, jak podłączyć cewkę indukcyjną do grzałki kotła i spawarki

Tak więc domowy grzejnik do kotła indukcyjnego wygląda jak gruba plastikowa rura, wypełniona kawałkami metalu i zamknięta z obu stron kratą. Powyżej i poniżej nagrzewnicy znajdują się adaptery do podłączenia do obwodu grzewczego. Rura polimerowa grzejnika powinna mieć wystarczająco grube ściany.

Ponadto żadne tworzywo sztuczne do tych celów nie jest odpowiednie, materiał musi tolerować skutki dość silnego ogrzewania, a jednocześnie nie może emitować żadnych niebezpiecznych substancji do atmosfery lub chłodziwa. Teraz powinieneś zrobić siatkę indukcyjną. Aby to zrobić, weź drut miedziany i nawiń go bezpośrednio na korpus grzejnika.

W niektórych modelach domowych grzejników indukcyjnych zamiast plastikowej rury stosuje się wąską rurkę miedzianą. Nie jest to najlepsza opcja, ponieważ złożenie takiego elementu w spiralę nie będzie łatwe.

Im więcej zwojów drutu, tym lepiej. Uważa się, że cewka indukcyjna powinna mieć co najmniej 90 zwojów. Cewka indukcyjna jest bardzo ciasno nawinięta na rurę, między zwojami nie powinno być przerwy.

Do nawijania odpowiedni jest drut miedziany o grubości 1-1,5 mm. Grubszy kabel nie jest tutaj potrzebny, ponieważ komplikuje to również pracę nad uzwojeniem, trudniej będzie ściśle ułożyć cewki.

Ten schemat pomoże prawidłowo podłączyć cewkę indukcyjną do spawarki inwertorowej, jeśli zostanie to wykonane nieprawidłowo, cewka zamieni się w elektromagnes (+)

Obecność szczelin może prowadzić do hałasu z powodu wibracji, która towarzyszy pracy takiego urządzenia. Z czasem ta sytuacja może prowadzić do zniszczenia izolacji, co spowoduje obwód międzyobrotowy.

Powyżej i poniżej, oprócz adapterów, powinny być zainstalowane zawory odcinające. Są one potrzebne, aby zapewnić możliwość, w razie potrzeby, odcięcia wody w obiegu grzewczym.

Podczas instalowania grzejnika należy pamiętać, że jego dolny koniec powinien być skierowany na rurę powrotną, przeznaczoną do zbierania schłodzonego płynu chłodzącego w dwururowy system grzewczy. Najłatwiejszym sposobem uzyskania generatora pola przemiennego jest pobranie falownika ze spawarki.

Styki cewki indukcyjnej są podłączone do biegunów falownika.Po podłączeniu zasilania do urządzenia i włączeniu go do sieci zacznie działać domowy kocioł indukcyjny.

Do produkcji takiego urządzenia nadaje się nawet niedroga spawarka, na przykład chiński model, który pozwala regulować siłę prądu, zaczynając od poziomu 10 A. Czujnik regulatora temperatury powinien być zainstalowany w pobliżu adaptera na zasilaniu. Falownik spawalniczy jest podłączony przez ten termostat.

Na wyjściach należy zainstalować diody prostownicze. Aby to zrobić, musisz otworzyć korpus spawarki i przylutować przewody do wyjścia, a następnie przymocować je do diod. Jeśli podłączysz bezpośrednio bez diod, wówczas do uzwojenia popłynie wyprostowany prąd napięcia, a cewka będzie działać jak elektromagnes, a nie jako cewka indukcyjna.

Aby utworzyć spiralę indukcyjną, zaleca się stosowanie drutu miedzianego o przekroju 1,5 mm w niezawodnej osłonie izolacyjnej, konieczne jest wykonanie około 90 zwojów

Niektóre nowoczesne spawarki mają czujnik dotykowy, który uruchamia się, gdy elektroda dotyka powierzchni roboczej. Moment ten należy wziąć pod uwagę, aby czujnik działał we właściwym czasie lub nie wpływał na działanie domowego kotła.

Jeśli niedoświadczony mistrz ma problemy ze zmianą spawarki, lepiej jest poszukać profesjonalnej porady.

Do produkcji kotła indukcyjnego własnymi rękami możesz wziąć dowolną spawarkę o odpowiednich właściwościach. W razie potrzeby urządzenie można ponownie wykorzystać do spawania

Jeśli wszystko zostanie wykonane poprawnie, spawarka może być używana zgodnie z jej przeznaczeniem w przyszłości. Konieczne będzie odlutowanie przewodów za pomocą diod i ponowne złożenie. Pod wpływem prądu przemiennego o wysokiej częstotliwości cewka indukcyjna wytworzy pole magnetyczne.

Metal w obudowie polimerowej zacznie się nagrzewać i przekazywać ciepło do wody krążącej w obwodzie grzewczym. Urządzenie potrzebuje tylko kilku minut na rozgrzanie chłodziwa.

Lokalizacja nagrzewnicy indukcyjnej powinna być odpowiednio wybrana. Jednostka powinna znajdować się 800 mm pod sufitem, a co najmniej 300 mm powinno oddzielić ją od ścian i mebli.

Kilka słów o bezpieczeństwie

Domowe kotły indukcyjne zwykle nie są wyposażone w systemy kontroli i ochrony, co czyni je niebezpiecznymi. Dlatego przed włączeniem urządzenia należy upewnić się, że wnęka obudowy jest wypełniona płynnym chłodziwem.

Jeśli obudowa polimerowa grzejnika zostanie poddana ciągłemu ogrzewaniu bez mycia nośnikiem ciepła, po prostu stopi się, czasami prowadzi to nie tylko do deformacji grzejnika, ale także do jego całkowitego uszkodzenia.

Urządzenia tego typu są często używane do żarzenia i wytapiania metali. Wysokie temperatury nagrzewnicy indukcyjnej wymagają szczególnej uwagi w zakresie bezpieczeństwa.

Wypadnięcie gorącego metalowego wypełniacza ze stopionego ciała może być również niebezpieczne. W takim przypadku będziesz musiał prawie całkowicie zdemontować urządzenie i zrobić dla niego nowy element grzewczy.

Podłączenie do zasilania należy wykonać osobnym kablem od ekranu. Oczywiście konieczne jest staranne uszczelnienie wszystkich styków izolacją. Falownik spawarki również musi być uziemiony, jest to ważny punkt dla bezpieczeństwa.

W takim przypadku potrzebujesz kabla o przekroju co najmniej czterech milimetrów. Niektórzy eksperci zalecają preferowanie kabla o długości sześciu milimetrów. Aby zapobiec przegrzaniu domowej nagrzewnicy indukcyjnej z powodu braku wody w układzie, zaleca się zainstalowanie zaworu nadciśnieniowego na wlocie nagrzewnicy.

Indukcyjne urządzenie grzewcze zajmuje stosunkowo mało miejsca, ale musi być umieszczone w pewnej odległości od sufitu, ścian, mebli itp.

Domowe urządzenie tego typu, nie wyposażone w specjalny sprzęt ochronny, jest potencjalnie niebezpiecznym przedmiotem, który wymaga ciągłego monitorowania. Dlatego powinieneś wydać trochę więcej pieniędzy, ale kup niezbędne urządzenia.

Jednocześnie oszacowanie kosztów nie zaszkodzi, być może zakup gotowego kotła indukcyjnego będzie kosztował niewiele więcej. Urządzenia przemysłowe są zwykle wyposażone we wszystkie niezbędne zabezpieczenia.

Funkcje i technologia produkcji krok po kroku innej wersji domowego kotła indukcyjnego do systemu grzewczego podane tutaj.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Klip nr 1. Przegląd zasad ogrzewania indukcyjnego:

Klip # 2. Ciekawa opcja produkcji nagrzewnicy indukcyjnej:

Aby zainstalować nagrzewnicę indukcyjną, nie trzeba uzyskiwać pozwolenia od organów regulacyjnych, modele przemysłowe takich urządzeń są całkowicie bezpieczne, nadają się do prywatnego domu i do zwykłego mieszkania. Ale właściciele domowych urządzeń nie powinni zapominać o bezpieczeństwie.

Proszę skomentować materiał, który zaproponowaliśmy do przeglądu. Zadawaj pytania dotyczące interesujących lub niejasnych punktów. Być może masz własne doświadczenie w budowie lub instalacji kotła indukcyjnego? Możesz komentować i publikować unikalne zdjęcia w sekcji komentarzy poniżej.