Cum să faceți un cazan de încălzire prin inducție cu propriile mâini: crearea unui generator de căldură de casă
Oamenii sunt răsfățați de civilizație și nu își pot imagina existența fără beneficiile ei. Fără îndoială, încălzirea clădirilor le aparține. Sistemele de încălzire sunt în continuă îmbunătățire și devin mai eficiente și mai convenabile de utilizat.
Dar acest lucru nu este suficient. De acord, nu este deloc rău ca echipamentele de încălzire să fie, de asemenea, economice. Și această dorință este destul de fezabilă - puteți face un cazan de încălzire prin inducție cu propriile mâini. El este capabil nu numai să asigure nivelul necesar de încălzire pentru încăpere, dar și să cheltuiască resurse energetice foarte economic.
Mai mult, chiar și un maestru începător va colecta un astfel de echipament, dacă doriți. Și cum să procedăm corect și ce materiale vor fi necesare pentru fabricație - vom discuta în detaliu aceste probleme în articolul nostru. În primul rând, luăm în considerare dispozitivul și principiul funcționării echipamentului, precum și avantajele utilizării acestuia.
Conținutul articolului:
Dispozitivul și principiul funcționării echipamentului
Înainte de a se angaja în auto-asamblarea cazanului de inducție, este necesar să înțelegeți structura și principiul de funcționare al acesteia. Și numai după înțelegerea acestor puncte, puteți începe să faceți produse de casă.
Cum funcționează un cazan de inducție?
Pentru a înțelege cum funcționează echipamentul de inducție, trebuie să vă familiarizați cu principiul acțiunii sale. Prin urmare, să ne amintim cursul de fizică școlară.
Când un curent electric trece printr-un material conductor, eliberă căldură. În acest caz, cantitatea de căldură primită va fi direct proporțională cu tensiunea și puterea curentului. Acest model a fost descoperit de Joule și Lenz, în onoarea căreia este numită legea fizică.
Dar un curent electric poate apărea într-un conductor nu numai atunci când este conectat direct la o sursă de alimentare. Există o altă metodă descoperită în secolul anterior ultima de către M. Faraday. Aceasta este o metodă fără contact care nu implică interacțiunea unei surse de alimentare cu un conductor.
Esența sa este că atunci când parametrii câmpului magnetic pe care îl traversează conductorul se schimbă, în el apare o forță EMF sau electromotivă.
Acest fenomen a fost numit inducție electromagnetică. Că este utilizat în funcționarea cazanului de inducție. Se dovedește că, dacă există un EMF, atunci va exista un curent electric, respectiv, va exista încălzirea conductorului.
În acest caz, acesta va fi produs într-o manieră fără contact, folosind curenți induși sau cum se mai numesc curenți Foucault.
Există două modalități de obținere a inducției electromagnetice. În primul caz, pentru a obține inducție, conductorul este rotit sau mutat în interiorul unui câmp magnetic constant. Această metodă este utilizată în generatoare electrice.
O altă modalitate de obținere a inducției - conductorul rămâne staționar, în timp ce parametrii câmpului magnetic în care este amplasat, respectiv direcția liniilor de forță și intensitate, se schimbă constant.
Ar fi dificil să faci acest lucru dacă nu ar fi fost descoperirea lui Oersted. El a aflat că dacă înfășurați un fir în jurul unei bobine, atunci când conectați o sursă de alimentare, aceasta se transformă într-un electromagnet. Cu o schimbare de direcție și de putere curentă, câmpul magnetic pe care îl generează acest dispozitiv se va schimba și el.
Dacă un conductor este plasat în interiorul câmpului, va apărea un curent electric în acesta, care este însoțit de încălzire.
Prin acest principiu, cazanul de inducție este amenajat. Construcția sa este foarte simplă. Include o cutie, neapărat izolată termic și protejată. O conductă este plasată în interiorul ei. Cel mai bine este dacă va fi aliaj, dar puteți folosi oțel.
Este adevărat, în ultimul caz, caracteristicile operaționale ale dispozitivului vor suferi puțin. Țeava este instalată într-un manșon din material dielectric.
Un autobuz de cupru este înfășurat deasupra căptușelii conform principiului bobinei. Este conectat la o sursă de alimentare. Pentru conectarea la sistemul de încălzire, sunt folosite două conducte, de-a lungul cărora se va deplasa lichidul de răcire.
Atunci când se aplică putere, curentul curge prin bobină și activează un câmp magnetic alternativ, care, la rândul său, induce curenți de mușchi în interiorul conductei. Încălzesc pereții părții și parțial lichidul de răcire care se află în el.
Există variații ale cazanului de inducție cu mai multe tuburi de diametru mic, instalate în paralel. Sunt utilizate în loc de o țeavă mare. Acest lucru oferă un câștig în viteza de încălzire a dispozitivului.
În această formă, echipamentele pot funcționa deja, dar încălzirea va fi slabă. Pentru a-l întări, trebuie să treceți prin bobină un curent electric de înaltă frecvență. Prin urmare, echipamentul trebuie completat cu un invertor și un redresor.
Curentul alternativ din rețea are o frecvență de 50 Hz, ceea ce nu este suficient pentru funcționarea eficientă a centralei de inducție. Prin urmare, este alimentat la redresor, unde este transformat într-o constantă.
Apoi merge la invertor, care este un modul electronic cu un circuit de control și două tranzistoare cheie. Dispozitivul convertește curentul direct la frecvență înaltă.
Desigur, utilizarea unui redresor și a unui invertor crește costul unui cazan de inducție. Prin urmare, există modele care funcționează fără ele. Se conectează la o rețea obișnuită. Dar un astfel de echipament are dimensiuni impresionante, ceea ce permite creșterea eficienței sale. Instrumentele cu invertor sunt mai compacte.
Elementele principale ale echipamentelor de încălzire
Orice cazan de tip inducție este format din mai multe elemente structurale:
- Inductor. Partea principală a dispozitivului. Este un fel de transformator cu două înfășurări. Primarul este înfășurat în jurul miezului. Odată cu trecerea curentului, aici apare un câmp electromagnetic, care formează curenți rotunziți. Corpul cazanului acționează ca o înfășurare secundară. Acesta preia curenți de vârstă, se încălzește și transferă energia termică în lichidul de răcire.
- Element de încălzire. Acesta este miezul bobinei. Pentru cazan, acesta se realizează sub forma unei conducte cu un diametru suficient de mare sau a mai multor conducte cu o secțiune transversală mai mică conectate în paralel.
- Țevi de ramură. Proiectat pentru a introduce dispozitivul în rețeaua de încălzire. Un dispozitiv de răcire intră unul pe unul în dispozitiv și un al doilea lichid iese din cazan și intră în circuitul de încălzire.
- Invertor. Acest dispozitiv este invertor - Convertește un curent electric constant în frecvență mare, care este apoi alimentat inductorului.
Înainte de a continua cu auto-asamblarea, ar trebui să luați în considerare cu atenție din ce și cum vor fi alcătuite elementele principale ale dispozitivului. Unele dintre ele vor trebui realizate de tine, iar altele pot fi cumpărate.
De exemplu, puteți utiliza un invertor de la o mașină de sudat. Ei bine, dacă va fi cu capacitatea de a regla puterea.
Am enumerat principalele elemente ale unui cazan de inducție.
Avantajele auto-asamblării încălzitorului
Cazanele electrice sunt considerate în mod tradițional neeconomice. Având în vedere că costul energiei electrice este în continuă creștere, acestea costă „un ban destul de mare” proprietarilor lor. Vă recomandăm să consultați informațiile detaliate despre încălzirea de la un cazan electric în acest articol.
Cu toate acestea, cazanele cu inducție, deși sunt alimentate cu electricitate, sunt destul de economice.
Dar aceasta nu este întreaga listă a avantajelor lor.
După ce ați hotărât să instalați un astfel de dispozitiv, puteți obține:
- Încălzirea rapidă a lichidului de răcire. Aceasta durează în medie 3-5 minute.
- Eficiență aproape de 100%, deoarece aproape toată energia electrică este transformată în căldură.
- Temperatura ridicată a încălzirii lichidului în circuitul de încălzire, cel puțin 35 ° C.
- Lipsa de scară pe suprafețele interne ale dispozitivului, din cauza vibrațiilor care apar în timpul funcționării dispozitivului. Previn depozitele.
- Durată de viață lungă, deoarece nu există mecanisme și piese de mișcare și frecare. În consecință, nu există nicio deteriorare a echipamentului și deteriorarea componentelor sale.
- Nu este nevoie să deviați produsele de ardere și să desfășurați deseori activități de întreținere.
Dezavantajele cazanelor cu inducție nu sunt atât de multe. În primul rând, acesta este un cost destul de ridicat al echipamentului. În plus, în acest proces, dispozitivele emit un zgomot vibrațional mic.
Un alt dezavantaj este masa destul de mare, care trebuie luată în considerare la montarea dispozitivului pe perete.
Instrucțiuni de asamblare a cazanului de inducție
Aparatele de încălzire prin inducție pot fi achiziționate de la magazin, dar costul lor este destul de mare. Prin urmare, mulți meșteri de casă încearcă să-l facă cu propriile lor mâini. Pentru a face un cazan de inducție de casă, trebuie să pregătiți materiale și unelte.
Mai întâi trebuie să achiziționați un invertor de sudură. Poate fi ieftin, dar este de dorit ca dispozitivul să fie echipat cu un regulator de curent.
În plus, trebuie să acordați atenție rezistenței actuale cu care funcționează dispozitivul. Valoarea standard pentru invertoarele de sudură este 15A. Acest lucru nu va fi suficient. Trebuie să cauți o unitate mai puternică.
În plus, trebuie să pregătiți o tijă sau o sârmă din oțel inoxidabil cu un diametru de 7 mm sau cam așa ceva. Ar trebui să fie tăiate în fragmente de 40-50 mm lungime. Acestea vor fi plasate într-un câmp electromagnetic, unde vor fi încălzite.
Pentru fabricarea corpului cazanului, se ia o țeavă cu pereți groși din plastic. Diametrul piesei poate varia, dar, așa cum arată practica, cea mai bună opțiune este diametrul interior de 50 mm.
Adaptoarele sunt utilizate pentru conectarea echipamentelor la sistemul de încălzire. Prin unul dintre ele, lichidul de răcire va intra în cazan, iar prin celălalt, lichidul fierbinte va fi furnizat în sistem.
Fragmente din sârmă ar trebui să fie introduse în carcasă. Pentru ca acestea să nu cadă, partea inferioară a părții este acoperită cu o plasă fină din metal sau o plasă din nylon, care este fixată în siguranță pe corp. După aceea, puteți așeza firul în interiorul carcasei.
Acum partea superioară a părții este acoperită cu aceeași plasă ca partea inferioară și este fixată pe pereții părții. Adaptoarele sunt puse la capăt. Se dovedește piesa de prelucrare din care va fi fabricată bobina de inducție.
Pentru a face acest lucru, trebuie să înfășurați pe el un fir de cupru emailat. În medie, sunt necesare 90 de rotații. Acestea ar trebui să fie amplasate mai aproape de centrul piesei. Trebuie să le efectuați foarte atent și uniform, astfel încât să obțineți o bobină de inducție de înaltă calitate.
Dispozitivul rezultat poate fi instalat în sistemul de încălzire. Aceasta se face după cum urmează. În primul rând, lichidul de răcire este evacuat din sistem.
După aceea, este selectat locul în care va fi instalată centrala.Conducta din această secțiune este marcată, după care un fragment egal cu lungimea dispozitivului de încălzire este tăiat din el.
Apoi, pe locul pregătit este instalat un cazan de inducție de casă. Bobina este conectată la invertor, pe această instalație poate fi considerată completă. După aceea, sistemul din nou umplut cu lichid de răcire.
Doar atunci poate fi testat un dispozitiv nou. Trebuie să aibă lichid în ea.
Dacă porniți „uscarea” cazanului de inducție, carcasa din plastic se va topi la temperaturi ridicate. Acest lucru va duce la o distrugere parțială a sistemului de încălzire, ceea ce este inacceptabil.
Un alt punct important este amenajarea competentă a legării la pământ a dispozitivului de încălzire, fără de care funcționarea sa sigură este imposibilă.
Caracteristici ale cazanului de inducție a vortexului
Suntem deja familiarizați cu principiul funcționării unui dispozitiv de încălzire prin inducție. Există o varietate de ele: un cazan de inducție a vortexului sau VIN, care acționează oarecum diferit.
Caracteristici distinctive ale VIN
Ca și analogul cu inducție, funcționează din tensiune de înaltă frecvență, de aceea este echipat neapărat cu un invertor. Particularitatea dispozitivului VIN este că nu are o înfășurare secundară.
Rolul său este jucat de toate părțile metalice ale dispozitivului. Sunt făcute neapărat din materiale care prezintă proprietăți ferromagnetice. Astfel, atunci când curentul curge spre înfășurarea primară a dispozitivului, câmpul electromagnetic crește brusc.
La rândul său, generează un curent a cărui forță crește rapid. Curenții Eddy provoacă inversarea magnetizării, ca urmare a faptului că toate suprafețele ferromagnetice se încălzesc foarte repede, aproape instantaneu.
Dispozitivele Vortex sunt destul de compacte, dar datorită utilizării metalului, greutatea lor este mare. Acest lucru oferă un avantaj suplimentar, deoarece toate elementele masive ale carcasei participă la transferul de căldură. Astfel, eficiența unității se apropie de 100%.
Această caracteristică a dispozitivului trebuie luată în considerare dacă se decide fabricarea independentă a unui cazan VIN. Poate fi confecționat doar din metal, nu trebuie utilizat plastic.
Cum să asamblați un dispozitiv de inducție a vortexului?
După cum știm deja, un astfel de cazan diferă de omologul său de inducție, cu toate acestea, este la fel de ușor să-l faci singur. Adevărat, acum vor fi necesare abilități de sudare, deoarece dispozitivul trebuie asamblat doar din piese metalice.
Pentru muncă, veți avea nevoie de:
- Două lungimi identice de țeavă cu pereți groși de metal. Diametrele lor trebuie să fie diferite, astfel încât o parte să poată fi plasată în alta.
- Fir de cupru înfășurat (emailat).
- Invertitor trifazat, este posibil de la aparatul de sudare, dar cât se poate de puternic.
- Carcasă pentru izolare termică a centralei.
Acum poți să te apuci de treabă. Începem cu fabricarea corpului viitorului cazan. Luăm o țeavă cu diametrul mai mare și introducem a doua parte în interior. Trebuie să fie sudate una în alta, astfel încât să rămână o anumită distanță între pereții elementelor.
Detaliul secțiunii rezultate va semăna cu un volan. Ca bază și capac al carcasei se folosește o foaie de oțel cu o grosime de cel puțin 5 mm.
Drept urmare, obținem un rezervor gol de formă cilindrică. Acum trebuie să încorporați în pereții săi conductele de sub conducta de alimentare rece și scurgerea lichidului fierbinte. Configurația duzei și diametrul acesteia depind de conductele sistemului de încălzire, este posibil să aveți nevoie de adaptori.
După aceea, puteți începe să înfășurați firul. În jurul corpului cazanului, se află o tensiune suficient de mare.
De fapt, firul plagii va servi ca element de încălzire, de aceea este recomandabil să închideți carcasa dispozitivului cu o carcasă termoizolantă. Astfel, va fi posibilă menținerea căldurii maxime și, în consecință, creșterea eficienței dispozitivului și siguranța acestuia.
Acum trebuie să încorporați centrala în sistemul de încălzire. Pentru a face acest lucru, lichidul de răcire este scurs, lungimea necesară a secțiunii de conductă este tăiată și dispozitivul este sudat la locul său.
Rămâne doar pentru a alimenta încălzitorul și nu uitați să conectați un invertor la acesta. Dispozitivul este gata de utilizare. Dar înainte de a efectua testele, trebuie să completați linia cu lichid de răcire.
Nu știți ce lichid de răcire să alegeți să umpleți circuitul? Vă recomandăm să vă familiarizați caracteristicile diverselor lichide de răcire și recomandări pentru alegerea tipului optim de fluid pentru circuitul de încălzire.
Numai după pomparea lichidului de răcire în sistem, efectuați un test.
În primul rând, trebuie să porniți dispozitivul la o putere minimă și să monitorizați cu atenție calitatea sudurilor. Dacă totul este în ordine, creștem puterea la maxim.
Pe site-ul nostru există o altă instrucțiune pentru fabricarea unui dispozitiv de inducție care poate fi utilizat pentru încălzirea lichidului de răcire într-un sistem de încălzire. Pentru a vă familiariza cu procesul de asamblare al unui încălzitor de inducție, mergeți la acest link.
Model neobișnuit de dispozitiv de inducție
Această modificare a cazanului de inducție poate părea foarte neobișnuită, cu toate acestea, are dreptul să existe.
Mai mult, practica arată că un astfel de dispozitiv este mult mai economic decât un cazan cu element de încălzire standard. Pentru a încălzi un "trei ruble" standard, va dura aproximativ 1,8-2,5 kW pe oră, în timp ce un cazan electric va cheltui cel puțin 6 kW.
De fapt, cazanul este un schimbător de căldură încorporat în sistemul de încălzire, care este încălzit de o sobă electrică cu inducție.
O parte importantă a proiectării este schimbătorul de căldură, trebuie să fie compact, fiabil și cât mai ieftin. Calculele arată că pentru încălzirea unui apartament de aproximativ 50 de metri pătrați. Voi fi suficient dispozitiv care funcționează cu 40 de litri de lichid de răcire.
Adică aveți nevoie de un rezervor metalic plat, ale cărui dimensiuni variază între 50x600x500 mm. Este foarte posibil să faceți singur un astfel de container prin sudarea de la țevi de profil 50x50.
Lucrarea este realizată în următoarea secvență:
- O țeavă de 50x50 este tăiată în lungimi de 600 mm. În total, ar trebui să fie 9-10 bucăți.
- Segmentele obținute sunt sudate unul la altul după principiul „perete la perete”, astfel încât să se obțină un rând continuu de țevi.
- Alte două bucăți sunt tăiate din țeavă, astfel încât lungimea lor să fie egală cu lățimea piesei rezultate.
- Un perete este tăiat din ambele fragmente obținute.
- Piesa este instalată cu partea tăiată pe conductele sudate împreună, astfel încât să se obțină o piesă care seamănă cu un colector. Fragmentul este sudat la schimbătorul de căldură.
- În mod similar, a doua secțiune de țeavă este instalată pe partea opusă.
- Țevile sunt sudate în secțiuni opuse în diagonală a schimbătorului de căldură pentru conectarea la sistemul de încălzire.
- Structura este complet zguduită, deoarece trebuie să fie complet etanșă.
Schimbătorul de căldură este gata, poate fi instalat pe loc și o sursă de căldură plasată sub el. Practica arată că este mai bine să instalați un astfel de sistem în baie, efectuând o instalare verticală.
Schimbătorul de căldură este sudat în sistemul de încălzire, iar țigla este situată între acesta și perete.
Stăpânii de acasă susțin că dacă conectați un invertor la un astfel de dispozitiv, consumul său de energie electrică va scădea semnificativ.
După ce ai citit instrucțiunile pentru tine, crearea cazanelor de casă pare complicată și periculoasă? Te îndoiești că produsele casnice vor fi mai economice în consumul de energie electrică pentru a încălzi lichidul de răcire din sistemul de încălzire? În acest caz, achiziția unei unități de încălzire finite va fi cea mai bună soluție.
Site-ul nostru are materiale utile pentru alegerea celui mai bun cazan electric și o evaluare a celor mai populare modele printre cumpărători. Vă recomandăm, de asemenea, să vă familiarizați cu caracteristicile de calcul al consumului de energie al cazanului și alte opțiuni de încălzire electrică în casă:
- Cazan electric pentru încălzirea unei case private: o imagine de ansamblu a primelor zece modele de cazane electrice
- Câtă energie electrică consumă un cazan electric: reguli de calcul
- Încălzirea electrică într-o casă privată: o imagine de ansamblu asupra tipurilor de sisteme pentru o casă de țară
Concluzii și video util pe această temă
Cum să asamblați singur un cazan de tip inducție:
Cum funcționează un încălzitor de inducție de casă:
Ce este încălzirea prin inducție:
Cazan de inducție - cel mai economic și mai eficient dintre toate aparatele de încălzire alimentate cu electricitate. Există multe modificări ale dispozitivelor de inducție de casă, puteți alege oricare care este cel mai potrivit pentru condițiile de operare.
Pentru a cumpăra un astfel de dispozitiv în magazin va trebui să cheltuiți o cantitate semnificativă, așa că meșterii de acasă au învățat cum să le faceți singur.
Utilizați un cazan de inducție casnic ca încălzitor? Împărtășește-ți fotografiile de casă și recomandările de asamblare în secțiunea de comentarii.
Sau poate aveți de gând să începeți să fabricați cazanul și mai aveți întrebări nerezolvate după citirea articolului nostru? Nu ezitați să le cereți - vom încerca să vă ajutăm.
Pentru a fi sincer, fezabilitatea autoasamblării unui cazan de inducție pare dubioasă. Prețul va fi puțin mai ieftin decât cel chinezesc și cel intern. Iar eficiența unei astfel de case de casă în performanța unei persoane fără experiență va fi pusă la îndoială.
Sunt de acord. Și ar fi bine să ne îndoim doar de eficiență, deci siguranța unor astfel de dispozitive este o mare întrebare. Mi-ar fi frică să locuiesc alături de un astfel de cazan de încălzire cu inducție de casă.