Как сделать индукционную печь и котел отопления из инвертора - СТРОИТЕЛЬНЫЙ ПОРТАЛ
Ecom-climate.ru

СТРОИТЕЛЬНЫЙ ПОРТАЛ
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как сделать индукционную печь и котел отопления из инвертора

Как сделать индукционный котел

Индукционный электрический котел для дома многие умельцы считают интересной идеей. Индукционный котел обладает следующими достоинствами:

  • Нагревательный элемент, который погружен в теплоноситель и непосредственно передает ему тепловую энергию, не перегорает вообще никогда.
  • Электрическая обмотка (катушка) аппарата, если только работает в расчетном режиме, также условно вечная, на нее не воздействует агрессивная среда. В результате правильно сделанный индукционный котел сам по себе слишком долговечный.
  • Нагреватель может соседствовать с любыми видами теплоносителя.
  • Нагревательный элемент не участвует в электрохимических процессах, почти не притягивает ионов, не разлагает непосредственно теплоноситель, не загрязняется.
  • КПД на уровне 95 – 98%.

Сделать индукционный котел своими руками не сложно, но только при наличии кое каких запчастей…

Принцип индукционного нагрева

  • Если металлический сердечник поместить внутри катушки, по которой пропустить постоянный ток, то получим электромагнит. Сердечник начнет притягивать металлические предметы.
  • Если по этой же катушке пропускать переменный ток промышленной частоты 50 Гц, то особо ничего не произойдет, — лишь появится соответствующий низкочастотный гул. Полярность магнита будет меняться 50 раз в секунду, поэтому притянуть он уже ничего не сможет. Но токи Фуко уже начнут понемногу разогревать сердечник.
  • Если же это устройство подключить к генератору переменного тока высокой частоты, более чем 10000 Гц, то сердечник из любого металла начнет разогреваться. Вся электрическая мощность катушки будет преобразовываться в тепловую в сердечнике. Если отвод тепла от него будет небольшим, то он очень быстро перегреется и расплавится, при температурах свыше 1000 градусов.

Как используется в промышленности индукционный нагрев

На принципе индукционного нагрева в мастерских на производствах создаются плавильные приспособления для плавки металла электричеством. Никакой технической сложности в этом нет – немагнитную тугоплавкую чашу с расплавляемым токопроводящим металлом (сталью, медью, алюминием, серебром) помещают внутри катушки из толстой медной проволоки, по которой пропускают ток высокой частоты от генератора. Получившаяся индукционная печь перегреет металл до нужной температуры, и он расплавится. Подобное устройство мощностью около 2,0 кВт создают в домашних условиях для плавления заготовок минимальных размеров…

Простейший индукционный котел своими руками

Собственно котел умельцы изготавливают очень просто. Нужно взять не магнитящуюся трубу из пластика, и в нее поместить металлический нагревающийся элемент. Вокруг трубы намотать катушку… Точный расчет параметров индукционного нагревателя слишком сложен. Посмотрим, что предлагают умельцы.

Берется полипропиленовая труба от 40 мм диаметром, наполняется несколькими металлическими стержнями. Поверх нее наклеиваются трубки для увеличения диаметра обмотки и лучшей токоизоляции… Наматывается токопроводящая проволока медная сечением около 2 мм кв в изоляции с шагом навивки около 0,5 см. В такой конструкции почти вся энергия от высокочастотного переменного тока будет разогревать металлические стержни.

  • Через индукционный котел всегда должен двигаться теплоноситель. Если он остановится или если его не будет, то конструкция перегреется, расплавится. Температурная защита, отключающая подачу энергии в случае отсутствия теплоносителя (воздушная пробка), или в случае его перегрева, должна быть весьма надежной.

Это ключевой недостаток, почти перечеркивающий идею самостоятельного изготовления индукционного котла. Другая трудность заключается в сложности создания или приобретения высокочастотного электрического генератора.

Пример аматорства по теме «индукционный нагрев в быту» на видео…

Переменное напряжение высокой частоты

В бытовых условиях применяются индукционные плиты, в которых имеется электрический преобразователь, выдающий напряжение с частотой 10000 Гц. Дешевые китайские индукционные плиты потянут в цене на 70 – 80 у.е., а это уже не малая, неподходящая стоимость для создания на их основе индукционного нагревателя.

Можно использовать сварочный аргонной сварки с током высокой частоты, но этот аппарат еще дороже. Собрать же схему преобразователя со специальными трансформаторами под силу только опытному электронщику…

  • Сложность преобразования 50 Гц в высокочастотное напряжение практически перечеркивает стремления домашних аматоров обзавестись индукционным котлом или плавильной печью, работающей по этому принципу.

Почему индукционные котлы отсутствуют

По сравнению с обычными котлами, в которых используются ТЭНы, индукционные оказываются и дороже и сложнее при сходных потребительских качествах и одинаковом КПД.

  • В обычном электрическом котле замена перегоревшегго ТЭНа обойдется копейки, а пожара он устроить не может, так как тен (нагреватель) перегорает в первую очередь и разъединяет тем самым цепь.

Преобразователь напряжения индукционной печи рассчитан на 2,0 кВт мощности. Но этой мощности даже для резервного котла маловато. Более мощный преобразователь на 4,0 – 13,0 кВт обойдется куда дороже. А сам котел большой мощности окажется уже громоздким и требования по безопасности, насчет перегрева и воспламенения, окажутся еще серьезнее.

Таким образом, самодельное изделие, работающее по принципу индукционного нагрева в 2 – 2,5 кВт мощностью годится лишь для эксперимента, с помощью которого можно убедиться, что электромагнитной индукцией нагреть стержень и воду действительно можно…

Дополнительную информацию о индукционных котлах, которые можно приобрести готовыми, сделанными в мастерских, – смотрите видео

Инструкции по изготовлению индукционного нагревателя для отопления дома и нагрева металла из сварочного инвертора

Заботясь об уюте и комфорте своего жилища, каждый владелец загородного дома или коттеджа задумывается о том, как правильно подойти к выбору оптимальной отопительной системы.

Современный рынок отопительного оборудования весьма насыщен всевозможными видами котлоагрегатов. Многие эксперты сегодня советуют выполнять монтаж газового котла, так как он является эффективным способом обогрева жилища.

В таком утверждении, конечно, никто не сомневается, но что делать в том случае, когда строение расположено далеко от газовых магистралей? В таком случае, оптимальным выходом будет установка электрического оборудования для обогрева дома.

Чтобы опередить скептиков, которые читая эти строки, задумываются о постоянном подорожании электроэнергии, мы предлагаем рассмотреть такой вид электрического обогрева помещения, как индукционное отопление. Поэтому, в нашей статье мы подробно остановимся на описании вихревого индукционного нагревателя, который без особых усилий можно выполнить своими руками, применяя при этом сварочный инвертор.

Из чего состоит и как работает

Нагреватель этого вида состоит из следующих конструктивных узлов:

  • индуктор изготовлен из определенного количества витков медной проволоки, которые, по сути, и образуют электромагнитное поле;
  • нагревательный компонент представлен в виде металлической трубы, которая расположена внутри индукторного элемента;
  • генератор, который преобразует обычную бытовую энергию в высокочастотный ток.

Взаимодействие этих конструктивных элементов и представляет собой принцип действия индукционного нагревателя, который заключается в следующих важных моментах:

  • генератор вырабатывает высокочастотный ток и передает его на катушку из медной проволоки;
  • индуктор, приняв высокочастотный ток, преобразует его в электромагнитное поле;
  • нагревательный элемент, находящийся внутри индуктора, разогревается под воздействием вихревых потоков, которые возникают от перемены вектора электромагнитного поля;
  • теплоноситель, находящийся внутри нагревательного элемента, разогревается одновременно с ним, и передается непосредственно в отопительную систему.

Такой принцип действия индукционного нагревателя, соответственно, несет в себе и преимущества использования агрегата этого вида.

Преимущества

К основным достоинствам нагревателя этого вида смело можно отнести следующие важные моменты:

  • высокий коэффициент полезного действия;
  • не требует частого технического ухода;
  • благодаря вибрациям электромагнитного поля, не образуется накипь;
  • бесшумность работы;
  • высокий уровень безопасности;
  • герметичность агрегата препятствует появлению протечек;
  • функционирование нагревателя полностью автоматизировано.

Основным недостатком нагревателя этого вида по праву считают его высокую стоимость. Но этот недостаток вполне можно исправить, если его конструкцию выполнить самому.

Стоит также отметить, что сборка индукционного нагревателя своими руками осуществляется из весьма доступных деталей, при этом, их стоимость не слишком высокая.

Необходимые материалы и инструменты

Чтобы смонтировать индукционный котел из сварочного инвертора самому, прежде всего, нужно приготовить все необходимые инструменты и материалы, к которым можно отнести следующее:

  • инвертор от агрегата для сварки, который значительно облегчит монтаж нагревателя;
  • пластиковая труба с толстыми стенками, которая будет корпусом собираемого устройства;
  • нержавеющая проволока из металла, которая станет нагреваемым элементом в электромагнитном поле;
  • металлическая сетка, роль которой будет заключаться в удержании внутри прибора кусков нержавеющей проволоки;
  • медная проволока для создания индуктора;
  • циркуляционный насос для беспрерывной подачи воды;
  • терморегулятор;
  • переходники и шаровые краны для подсоединения нагревателя к отоплению;
  • кусачки для обработки проволоки.

Основные этапы монтажных работ

Когда приготовлены все необходимые материалы для индукционного котла, то можно непосредственно переходить к его сборке.

Читать еще:  Аэрограф — прибор для бесконтактного нанесения макияжа

При этом необходимо четко соблюдать всю последовательность работ, которая заключается в следующих этапах:

  1. В один из концов пластиковой трубы крепится металлическая сетка для предотвращения проваливания нагревательных кусочков проволоки.
  2. В этом же торце трубы крепится переходник для подсоединения к отопительной системе.
  3. Кусачками нарезается нержавеющая проволока длиной от 1 до 6 см.
  4. Нарезанные куски проволоки плотно укладываются в пластиковую трубу.

  • Второй торец трубы также фиксируется сеткой из металла, а также монтируется еще один переходник для отопления.
  • Изготовление индуктора осуществляется методом наматывания медной проволоки на трубу.

  • Согласно схеме, концы медной обмотки подключаются к полюсам инвертора сварочного аппарата.
  • Все электрические соединения тщательно изолируются.
  • Индукционный нагреватель подключается к отоплению.
  • Монтируется в отопительную систему циркуляционный насос, если такового не было.
  • К инвертору подключается терморегулятор, который обеспечит автоматизирование функционирование индукционного нагревателя.
  • После того, когда включен инвертор, индуктор начинает образовывать магнитное поле, которое провоцирует появление вихревых потоков. Эти токи хорошо разогревают нарезанные куски проволоки, которые, в свою очередь, нагревают теплоноситель.

    Таким образом, мы подробно рассказали о том, как сделать индукционный нагреватель из сварочного инвертора своими руками. Надеемся, что наша информация окажется вам полезной при сборке нагревателя своими руками.

    Смотрите видео, в котором специалист подробно объясняет, как сделать индукционный нагреватель на базе сварочного инвертора своими руками:

    Как сделать индукционный нагреватель своими руками из сварочного инвертора

    Главным отличием котлов отопления, основанных на принципе индукции, является высокий коэффициент полезного действия. Это позволяет существенно сократить расходы на электрическую энергию, что разительно отличает их от нагревателей, работающих при помощи трубчатых электронагревателей.

    Одним из главных конкурентов индукционных являются электродные котлы. Выигрывают они за счёт своей дешевизны и скорости нагрева теплоносителя (хоть она и не намного выше), но за счёт этого отопительный контур быстрее реагирует на изменение температуры. Автоматизированное управление значительно упрощает контроль за такими устройствами, но индукционные агрегаты не слишком уступают им в этом вопросе. Но габариты их значительно превышают размеры собрата. Электродные отопительные котлы стоят в 3-5 раз дешевле, но если смотреть наперёд и подсчитать затраты на электроэнергию, то становится понятно, что на всём сроке эксплуатации (примерно 40 лет) они проигрывают в пять раз. Поэтому, кто думает на перспективу сделает правильный выбор.

    Котлы, созданные на производстве, имеют значительную стоимость. Но нагреватель индукционного типа может сконструировать любой умелец, имеющий необходимый комплект инструментов. Хорошим пособием для него послужит приведённая ниже инструкция по созданию и разъяснению особенностей функционирования надёжного котла.

    1. Как работает нагреватель индукционного типа
    2. Плюсы и минусы индукционного нагревателя
    3. Последовательность конструирования
    4. Техника безопасности
    5. Выводы

    Как работает нагреватель индукционного типа

    Подъёма температуры за счёт индукции не произойдёт, если отсутствуют базовые элементы: индуктор, генератор и нагреватель.

    Индуктор имеет вид закрученной в катушку проволоки из меди, которая способна возбуждать магнитное поле. Генератор применяют для создания токов высокой частоты из обычной бытовой сети 50 Герц.

    Нагревателем служит элемент из металла, основной функцией которого является способность впитывать тепло, находясь в магнитном поле. Верная коммутация всех частей, позволит создать устройство, способное нагреть теплоноситель, а так же отопить помещение.

    Генератор вырабатывает электричество с нужными параметрами, которое поступает на обмотку индуктора. В это время внутри катушки создаётся магнитное поле, способное при высокой частоте тока менять вектор магнитных волн. Помещённый в это электромагнитное поле металлический элемент начнёт набирать температуру, так как на его поверхности появятся вихревые токи. Главным условием безопасности является отсутствие контакта металлического предмета и обмотки индуктора.

    Так как контакт отсутствует, то преобразование электроэнергии в тепловую энергию осуществляется с минимальными потерями. Благодаря этому КПД котлов индукционного нагрева так высок.

    Для того, чтобы отопительная система нагрелась, нужно всего лишь создать контакт между теплоносителем внутри системы и нагревательным элементом. Зачастую нагревателем служит металлическая труба, внутри которой протекает вода. Попутно вода служит охладителем для нагревательного элемента, за счёт чего срок его эксплуатации повышается.

    Плюсы и минусы индукционного нагревателя

    Котлы индукционного нагрева обладают целым рядом преимуществ: простота конструирования; высокая безопасность и практичность; КПД выше, чем у котлов другого типа; меньшее потребление электричества; срок годности; минимальное число поломок и т.д.

    Эффективность данного устройства может быть очень велика, приборы индукционного нагрева широко применяются в металлургии. А минимальное время, необходимое для нагрева теплоносителя, помогает им опередить традиционные электрические нагревательные приборы.

    При работе котла индукционного нагрева, металлический нагреватель подвергается лёгким вибрациям, что позволяет накипи и извести отставать от его стенок. В связи с этим чистка ему практически не нужна. Но для меньшей вероятности загрязнения нагревателя и системы в целом, необходим фильтр очистки теплоносителя.

    Так как нагревательный элемент постоянно находится в воде, то это снижает возможность его перегорания, что является настоящей головной болью котлов с ТЭН. Местная вибрация во время работы, никак не сказывается на уровне шума, весь процесс происходит бесшумно, поэтому дополнительные меры по шумоподавлению не нужны.

    Правильная установка индукционных котлов исключает возможность его протечки, это так же является одним из их достоинств. Всё благодаря тому, что нагрев металлического элемента осуществляется бесконтактно. Поэтому безопасность эксплуатации этих приборов очень высока. Котёл способен нагреть воду в контуре практически до пара. Это способствует идеальную передачу тепла, что в свою очередь провоцирует перенос тепла в системе отопления. Обычные системы отопления с индукционным котлом не требуют дооборудования циркуляционным насосом. Но существуют и такие системы, где установка дополнительного оборудования для подкачки просто необходима. Пугаться не стоит, монтаж циркуляционного насоса не сложен, но определённые навыки всё же пригодятся (установка электрических приборов и монтаж труб).

    Несмотря на все свои достоинства, нагревательные индукционные котлы имеют и свои минусы. Одним из них является попутный нагрев пространства вокруг прибора во время его работы, поэтому для его размещения необходимо выделить отдельное помещение и постараться вынести оттуда всё ненужное. Людям находиться в одном помещении с котлом долгое время не желательно.

    Для функционирования индукционного котла требуется электричество, поэтому в местах, куда оно не проведено, пользы от прибора не будет. При частых колебаниях в электросети или отключениях электроэнергии эффективность устройства снижается. При несоблюдении техники безопасности и нарушении технологии эксплуатации могут возникнуть серьёзные повреждения.

    При неконтролируемом перегреве воды в системе отопления она может превратиться в пар. С повышением температуры в замкнутом контуре возрастёт и давление, это неминуемо приведёт к разрыву труб. С целью предотвращения подобной ситуации необходима установка датчика контроля давления. Но максимальная безопасность достигается путём внедрения в цепь управления котлом аварийного отключающего устройства.

    Соответственно с установкой дополнительного оборудования возрастёт себестоимость агрегата, но экономить на безопасности не стоит. Данные котлы выполняют свою функцию относительно бесшумно, но практика показывает, что прибор, созданный своими руками, всё же издаёт шумы.

    Последовательность конструирования

    Изготовить подобный агрегат не составит труда. Для изготовления необходимо следующее:

    • Соорудить нагревательный элемент;
    • Изготовить медный контур для индуктора;
    • Купить заводской генератор переменного тока;
    • Нагревательный элемент соединить с трубной системой отопления;
    • Подключить индуктор к генератору;
    • Подать электричество на агрегат;
    • Произвести испытания для проверки работоспособности.

    В котлах, изготовленных для промышленного производства, нагревателем служит толстостенная металлическая труба. Для самодельного прибора это будет не целесообразно, так как разогрев такого нагревателя требует повышенной мощности. Индукция нагревает любой металлический предмет, помещённый внутрь катушки индуктора. Из этого следует, что нагреватель можно видоизменять и совершенствовать.

    Пластиковая труба послужит отличным корпусом для нагревательного элемента сварочного инвертора. Для этого необходима труба длиной до одного метра и диаметром 50-80 миллиметров, что больше диаметра труб отопительного контура.

    Для соединения труб разного диаметра между собой необходимо использовать переходные муфты в верхней и нижней части корпуса нагревателя. В нижнюю часть корпуса устанавливается решётка, чтобы избежать потери нагревателя, который состоит из кусочков металла (проволока, пруток, металлическая трубка). Длина кусков может быть различная, на выбор создателя, но зачастую это проволока из стали диаметром 6-8 мм и длиной 0.9 метра, что почти равно длине корпуса. От размера кусков нагревателя зависит и проходные отверстия в решётке. Проволокой заполняют корпус до самого верха. Для лучшего нагрева стоит использовать сталь для нагревателя с высоким магнитным сопротивлением.

    Читать еще:  Самодельные ловушки для борьбы с комарами

    В итоге нагревательный прибор представляет собой пластиковую трубу, наполненную металлическими частицами, и закрытую решёткой с обеих сторон. На концах имеются переходные муфты, для спайки с контуром отопления. На толщине стенок трубы лучше не экономить, чем толще, тем лучше. Материал пластиковых труб должен соответствовать требуем характеристика – выдерживать высокую температуру и не выделять токсины при нагреве.

    Следующим шагом будет изготовление решётки для контура индуктивности. Для этого используется медная проволока, которая наматывается непосредственно на корпус нагревателя. Количество витков напрямую определяет качество, чем больше, тем лучше, но их не должно быть меньше 90, так как это минимальное число. Каждый новый виток должен плотно прилегать к предыдущему, не оставляя зазоров. Для изготовления катушки индуктора идеально подойдёт медный провод с изоляцией сечением 1-1.5 квадрата, который без лишних затруднений прилегает к трубе. Зазоры между витками недопустимы, так как создают шум из-за вибрации, возникающей в процессе работы данного устройства. Это способно так же вызвать разрушение изоляции электропроводки, что неминуемо приведёт к межвитковому короткому замыканию.

    Помимо переходников с обеих сторон корпуса нагревателя необходимо предусмотреть установку запирающих кранов, чтобы была возможность заглушить подачу теплоносителя. При монтаже двухтрубной системы отопления следует помнить, что верхний выход нагревателя присоединяется на подачу горячей воды, которая, пройдя через весь дом, возвращается снизу в виде холодной, и процесс повторяется.

    Самым простым и доступным генератором переменного поля является инвертор сварочного аппарата, полюса которого соединяются с выводами катушки индуктора. Для того, чтобы созданный индукционный котёл заработал, остаётся лишь подать напряжение на инвертор. Для самодельного котла можно использовать инвертор от дешёвых китайских «сварочников», способных контролировать силу тока с 10 Ампер. На подаче горячей воды от нагревателя необходимо вмонтировать датчик регулятора температуры, который при заданных параметрах будет регулировать работу инвертора. Это поможет защититься от перегрева теплоносителя.

    Для того, чтобы катушка выполняла функции индуктора, а не электромагнита, то к выходам инвертора необходимо припаять выпрямительные диоды. В работе некоторых сварочных аппаратов применяется датчик прикосновения, который не запустит инвертор, пока не будет контакта между электродом и рабочей поверхностью. Поэтому следует принять меры, которые не помешают работе котла. После того, как всё выполнено и подано напряжение, нагреватель, под воздействием выпрямленного магнитного поля, начнёт быстро нагреваться и отдавать тепло воде, которая в свою очередь разнесёт его по всей системе.

    Устанавливать нагреватель стоит на стене, отступив при этом 0.8 метра от потолка и по 0.3 метра от стен и мебели.

    При возникновении затруднений во время переоборудования сварочного агрегата следует обратиться за помощью к специалисту. А если всё выполнено правильно, то сварку в дальнейшем можно использовать по назначению, для этого необходимо всего лишь аккуратно выпаять выпрямители и собрать всё воедино.

    Техника безопасности

    Котлы индукционного нагрева, изготовленные в домашних условиях, не оборудованы приборами защиты и наблюдения, и это относит их к разряду устройств повышенной опасности. Поэтому в целях безопасности нужно удостовериться, что система отопления заполнена водой, запирающие краны открыты и нагреватель находится в воде. Если нагрев происходит без участия теплоносителя, то это неизбежно приводит к разрушению корпуса нагревателя и влечёт за собой последствия. В случае расплавления корпуса, раскалённые части нагревателя могут вывалиться, и придётся заново всё изготавливать. Для предотвращения подобных нюансов необходимо установить предохранительный клапан, срабатывающий при повышенном давлении.

    В части электробезопасности необходимо учесть следующие моменты: подача электричества на инвертор должна производиться отдельным кабелем (сечением не меньше 4-6 квадратов) от щитка, где установлен защитный автомат; все неизолированные контакты и оголённые провода следует заизолировать; корпус сварочного аппарата должен быть заземлён.

    На безопасности экономить нельзя, поэтому следует раскошелиться на необходимые устройства контроля и защиты. Рассчитав все затраты на изготовление самодельного прибора, нужно сравнить с заводскими моделями, которые оснащены всеми необходимыми приборами безопасности, и если разница выйдет незначительной, то стоит отдать предпочтение готовому варианту.

    Выводы

    Чтобы установить котёл, собранный своими руками, оформлять какие-либо документы не понадобиться, но позаботиться о собственной безопасности всё же придётся. Модели, изготовленные на производстве, оснащены всем необходимым перечнем приборов контроля и защиты.

    Индукционная печь из сварочного инвертора своими руками

    Идея изготовления приборов отопления из готовых элементов и блоков промышленного производства далеко не нова и имеет довольно большое число поклонников. Одним из таких экспериментов, дающий возможность своими руками изготовить индукционную печь из сварочного инвертора можно назвать эталонным по качеству и результативности успеха. При помощи простых устройств в домашних условиях используя сварочный аппарат как источник питания можно собрать не только индукционную печь, но и котел отопления.

    Принцип работы индукционного нагрева и устройство индукционных печей

    Индукционная печь из сварочного аппарата по своему устройству очень схожа с бытовыми индукционными печами, да и принципы, на которых основывается работа этих устройств, во многом схожи. В основе работы устройства положен принцип электромагнитной индукции. В силовое поле, образуемое вокруг проводника, по которому течет электрический ток, помещается металлический сердечник. В результате действий электрического тока образуется электромагнитное поле, которое воздействует на кристаллическую решетку сердечника. Под действием поля возникают вихревые токи, которые и создают нагрев сердечника до температуры плавления.

    Преимущества такой индукционной печи заключается:

    • в скоротечном равномерном нагреве металла помещенного в спираль катушки;
    • в специфической направленности нагрева – греется только металл, помещенный в установку, а не все оборудование;
    • при плавке получается однородный металл без вкрапления примесей и добавок;
    • нагрев происходит настолько быстро, что специальные добавки не успевают испаряться. К слову это очень важно при работе с ценными металлами, например, при плавке золота или золотосодержащих сплавов.

    Однако, конструкция не может обойтись без источника питания, способного выдавать ток нужных параметров и к тому же снабженного устройствами защиты от перегрева и короткого замыкания. Так что для изготовления печи используется сварочный аппарат как источник питания и изготовленный своими руками индуктор из медной трубки.

    Индукционная печь на транзисторах – схема изготовления и подключения

    На сегодняшний день существует несколько популярных схем изготовления индукционной печи на полевых транзисторах. Эти схемы во многом схожи со схемами бытовых сварочных инверторов, в них также используются полевые транзисторы и пленочные конденсаторы, а в качестве системы охлаждения медные или латунные радиаторы или кулер для обдува воздухом. Так что для тех кто не ищет легких путей и готов поработать паяльником схема сборки источника питания для индуктора выглядит следующим образом:

    • в схеме участвуют два полевых транзистора IRFZ44V;
    • два диода UF4007 или UF4001;
    • резистор 470 Ом, 1 вт;
    • конденсаторы разной мощности – 1 мкФ – 3 шт, 220 нФ – 4 шт, 470 нФ – 1 шт, 330 нФ – 1 шт;
    • эмалевый медный провод 1,2 мм – для обмотки ферритовых колец и такие же провода диаметром 2 мм.
    • В качестве дроссельных колец можно использовать ферритовые кольца от старых приемников или блоков питания компьютеров.
    • В качестве радиаторов используются латунные или медные пластины большой площади и большим количеством оребрения;
    • В качестве прокладочных шайб используются резиновые кольца и шайбы из тонкого текстолита или гетинакса.

    Первым этапом работы выступает изготовление дросселя – на кольцо из феррита наматывается проволока диаметром 1,2 мм. Оптимальным считается намотка 7-15 витков проволоки с одинаковым расстоянием между витками.

    Следующим шагом выступает сборка батареи конденсаторов – при параллельном соединении батарея должна иметь мощность 4,7 мкФ.

    Сам индуктор изготавливается из медной проводи диаметром 2 мм и имеет 7-8 полных витков с концами, имеющими длину ½ витка обмотки.

    После соединения всех элементов в качестве источника питания используется аккумулятор напряжением 12 вольт и емкостью 7,2а/ч. При включении схемы емкости аккумулятора должно хватить на 30-40 минут работы и при этом он будет выдавать ток силой примерно 10А.

    Такое устройство можно собрать самостоятельно, правда при этом, нет гарантии, что оно выдержит непрерывный режим работы, поскольку оно лишено устройства автоматического отключения при перегреве. Именно поэтому индукционная печь из сварочного инвертора намного практичнее и проще, как в изготовлении, так и в обслуживании.

    Читать еще:  Компактные настольные посудомоечные машины

    Индукционная печь из сварочного инвертора – приспособление для плавки металла и для нагрева теплоносителя в системе отопления

    Идея использования такой индукционной установки в качестве плавильной печи металла во многом позволяет применить ее и в качестве котла отопления для небольшого помещения.

    Преимуществом такого применения является:

    • В отличие от плавки металла при наличии постоянно циркулирующего теплоносителя система не подвергается перегреву;
    • Постоянная вибрация в электромагнитном поле не позволяет оседать на стенках нагревательной камеры отложениям, сужающим просвет;
    • Принципиально схема без резьбовых соединений с прокладками и муфтами исключает возможность протечек;
    • Установка практически бесшумна в отличие от других типов отопительных котлов;
    • Сама установка без традиционных ТЭН-ов, имеет больший ресурс работы и высокую надежность;
    • Нет выбросов продуктов сгорания, риск отравления продуктами горения топлива сведен к нулю.

    Практическая составляющая процесса создания оборудования для обогрева помещения при помощи индукционной печи из инверторного сварочного аппарата состоит из следующих шагов.

    • Для изготовления корпуса подбирается пластиковая труба с толстыми стенками и предназначенную, для использования в трубопроводах с высокой температурой и под высоким давлением;
    • Для того чтобы металлический наполнитель постоянно находится в полости нагревателя изготавливаются две крышки с сеткой, чтобы через нее не вываливался наполнитель.
    • В качестве наполнителя подбирается стальная проволока диаметром 5-8 мм, и режется кусочками длиной 50-70 мм.
    • Отрезками проволоки заполняется корпус трубы и подсоединяется к системе.

    Принцип работы этого устройства состоит в следующем:

    • Индуктор из медной проволоки диаметром 2-3 мм с 90 – 110 витками устанавливается снаружи корпуса из пластиковой трубы;
    • Корпус заполняется теплоносителем;
    • При включении инвертора ток поступает на индуктор;
    • В спирали индуктора образуются вихревые потоки, которые начинают воздействовать на кристаллическую решетку металла внутри корпуса;
    • Отрезки металлической проволоки начинают нагреваться и нагревать теплоноситель;
    • Поток теплоносителя после нагревания начинает движение, нагретый теплоноситель замещается холодным.

    Такая принципиальная схема системы отопления на индукционном нагревательном элементе в практическом исполнении имеет один существенный недостаток – теплоноситель должен постоянно проталкиваться напором. Для этого в систему должен быть обязательно включен циркуляционный насос. Кроме того, рекомендуется установить и дополнительно датчик температуры это позволит контролировать теплоноситель и защитить котел от перегрева.

    Как сделать индукционный нагреватель и печь из сварочного инвертора

    Отопительная система – важная составляющая любого дома. Её можно назвать «сердцем» жилища, ведь именно тепло формирует уют и атмосферу.
    Рынок изобилует различными видами газовых котлов, потому что они считаются самыми эффективными. Однако газовая магистраль может быть расположена довольно далеко, поэтому в данном случае электрическое оборудование выходит на первый план. Довольно популярны индукционные котлы. Достоинством этого типа обогрева является то, что индукционная печь из сварочного инвертора без проблем изготавливается своими руками. На основе вихревых током можно сконструировать также индукционный нагреватель для металла, взяв за источник тока сварочный инвертор.

    Принцип работы

    Нагревательный элемент представлен набором трёх элементов:

    1. Нагревательный элемент – трубка (обычно металлическая или полимерная). Находится в индукторном элементе. Внутри него имеется теплоноситель.
    2. Генератор переменного тока (альтернатор) увеличивает показатели частоты бытовой сети (делает их выше стандарта в 50 Гц).
    3. Индуктор – медная цилиндрическая катушка из проволоки, являющаяся генератором электромагнитного поля.

    Теория применения индукционных нагревателей значительно опережала практику по той причине, что использование устройств с низкой частотой не приносило бы адекватной пользы. Однако после решения проблемы о выработке высокой частоты магнитного поля, индукционные элементы стали широко использоваться.
    Чтобы понять, как сделать индукционный нагреватель, сначала нужно рассмотреть, как он работает. Принципы работы довольно прост:

    1. Генератор оперирует токами высокой частоты (ТВЧ). В индуктор передаётся высокочастотный ток из генератора.
    2. Катушка принимает ток. Она является преобразователем, так как на выходе получается уже электромагнитное поле.
    3. Повышается температура нагревательного элемента, благодаря вихревым потокам, возникающим от смены вектора поля. Энергия передаётся практически без потерь.
    4. Также нагревается теплоноситель, расположенный внутри трубы, а энергия передаётся в систему отопления.

    Плюсы и минусы

    Индукционные электронагреватели выделяются рядом важных преимуществ, выраженных в следующих характеристиках:

    1. На нагревательном элементе исключено образование накипи, так как создаётся вибрация посредством воздействия вихревых токов. Отсюда следует, что траты на чистку котлов отсутствуют.
    2. Теплогенератор вихревого типа герметичен, даже самодельный. Поэтому протечки в котлах стопроцентно исключены. Это достигается за счёт принципа работы теплогенератора: теплоноситель разогревается внутри металлической трубы, а энергия передаётся на расстоянии через электромагнитное поле. Разъёмные соединения отсутствуют.
    3. Нагревательный элемент не нужно ремонтировать или заменять, так как это металлическая трубка. А вот нагревательная спираль ТЭНа вполне может перегореть, так что конструкция для нагрева металла из сварочного инвертора безопасна в это отношении.
    4. Индукционный нагреватель из сварочного инвертора беззвучен, хоть он и вибрирует. Частота вибрации попросту мала по сравнению со слышимыми звуковыми волнами.
    5. Немаловажное достоинство – это низкие затраты на сборку.

    Несмотря на важные преимущества, у индукционных нагревателей есть ряд недостатков:

    1. Нахождение в непосредственной близости от нагревателя может быть опасно, так как разогревается не только нагревательный элемент, то и ближайшее к нему пространство.
    2. Обогревание дома на электричестве обходится дороже по сравнению с газом. Поэтому перед тем, как сделать индукционный нагреватель из сварочного инвертора, неплохо подсчитать будущие затраты.
    3. Присутствует опасность детонации котла по причине перегрева теплоносителя. Чтобы избежать этой проблемы, обычно устанавливают датчик давления.

    Конструирование электронагревателя

    Чтобы начать создание индукционного нагревателя своими руками, необходимо подготовить детали:

    1. Корпус устройства –труба из полимера диаметром 50 мм, которая должна выдерживать высокие температуры.
    2. Нагреваемый элемент – проволока из нержавеющего металла.
    3. Держатель для кусков проволоки – металлическая сетка с маленькими отверстиями.
    4. Составляющая индуктора – проволока из меди.
    5. Прибор для подачи воды – циркуляционный насос.
    6. Устройство для контроля температуры – терморегулятор.
    7. Подключение к отоплению – шаровые краны и переходники.
    8. Кусачки.

    Инвертор от устройства для сварки.

    Формирование электромагнитного поля за пределами индуктора требует мощной катушки с большим количеством витков, да и согнуть трубу тоже дело не из лёгких. Поэтому мастера рекомендуют сделать из трубы подобие сердечника, поместив её в индукционную катушку.
    Вообще, корпус устройства задумывался металлическим, но, в силу малых размеров индуктора, трубу заменяют на полимерную с металлической проволокой внутри.
    После сбора необходимых деталей можно приступить к изготовлению индукционного котла по приведённой ниже схеме. Нужно обратить внимание на последовательность шагов, так как от соблюдения этапов зависит результат.

    Сначала нужно закрепить металлическую сетку на один из концов полимерной трубы, чтобы нагревательные кусочки проволоки не проваливались во время эксплуатации.

    С этого же конца трубы закрепляется переходник для дальнейшего соединения с отоплением.

    Далее нужно нарезать проволоку, используя кусачки. Длина кусочков варьируется от 1 до 6 см.
    Потом эти кусочки нужно максимально плотно уложить в трубу так, чтобы в ней не оставалось свободного пространства.

    Второй конец трубы проходит те же 2 начальных этапа: установка металлической сетки и переходника.
    Далее начинается этап изготовления индуктора: нужно намотать медную проволоку, при этом норма витков составляет 80-90 штук.
    К полюсам инвертора нужно подключить концы медной проволоки.

    Важно: Необходимо изолировать все электрические соединения. Этот этап лучше перепроверить несколько раз.После этого нужно подключить обогреватель к отоплению.

    Нужно монтировать в систему отопления циркуляционный насос (если он отсутствовал).
    И, наконец, подключается терморегулятор. Он обеспечивает автоматизированную работу нагревателя.

    Индуктор начинает создавать электромагнитное поле после запуска инвертора. Появляются вихревые потоки, нагревающие проволоку внутри трубы, и как итог – весь теплоноситель.

    Так, создание индукционного нагревателя на базе сварочного инвертора довольно несложное дело. Тем более, у данного типа обогревания есть множество плюсов, которые вытекают в эффективность, долговечность оборудования и низкие финансовые затраты. Однако нужно помнить о мерах предосторожности, чтобы не пришлось переделывать всю работу заново, подбирать качественные детали и сохранять поэтапность сборки нагревателя.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector