Jak vyrobit indukční ohřívač vlastníma rukama ze svařovacího invertoru

Indukční topné kotle jsou zařízení, která se vyznačují velmi vysokou účinností. Ve srovnání s tradičními zařízeními vybavenými topnými tělesy mohou výrazně snížit náklady na energii.

Modely průmyslové výroby nejsou levné. Každý domácí řemeslník, který vlastní jednoduchou sadu nástrojů, však může indukční ohřívač vyrobit vlastníma rukama. Abychom mu pomohli, nabízíme podrobný popis principu fungování a montáže účinného topidla.

Princip činnosti indukčního ohřívače

Indukční ohřev není možný bez použití tří hlavních prvků:

• induktor;
• generátor;
• topné těleso.

Induktor je cívka, obvykle vyrobená z měděného drátu, která generuje magnetické pole. K výrobě vysokofrekvenčního proudu ze standardního domácího elektrického proudu 50 Hz se používá alternátor.

Jako topné těleso se používá kovový předmět schopný absorbovat tepelnou energii pod vlivem magnetického pole. Pokud tyto prvky správně připojíte, můžete získat vysoce výkonné zařízení, které je ideální pro ohřev chladicí kapaliny a vytápění domu.

Pomocí generátoru je do induktoru přiváděn elektrický proud s potřebnými charakteristikami, tzn. na měděnou cívku. Při průchodu jím vytváří proud nabitých částic magnetické pole.

Princip činnosti indukčních ohřívačů je založen na výskytu elektrických proudů uvnitř vodičů, které se objevují pod vlivem magnetických polí

Zvláštností pole je, že má schopnost měnit směr elektromagnetických vln při vysokých frekvencích.Pokud je do tohoto pole umístěn jakýkoli kovový předmět, začne se vlivem vytvořených vířivých proudů zahřívat bez přímého kontaktu s induktorem.

Vysokofrekvenční elektrický proud přiváděný z měniče do indukční cívky vytváří magnetické pole s neustále se měnícím vektorem magnetických vln. Kov umístěný v tomto poli se rychle zahřívá

Absence kontaktu umožňuje, aby ztráty energie při přechodu z jednoho typu na druhý byly zanedbatelné, což vysvětluje zvýšenou účinnost indukčních kotlů.

K ohřevu vody pro topný okruh stačí zajistit její kontakt s kovovým ohřívačem. Často se jako topné těleso používá kovová trubka, kterou jednoduše prochází proud vody. Voda současně ochlazuje ohřívač, což výrazně zvyšuje jeho životnost.

Elektromagnet indukčního zařízení se získá navinutím drátu kolem jádra feromagnetu. Výsledná indukční cívka se zahřívá a předává teplo ohřívanému tělesu nebo chladicí kapalině proudící v blízkosti výměníkem tepla

Výhody a nevýhody zařízení

Vírový indukční ohřívač má mnoho „výhod“. Jedná se o jednoduchý obvod pro vlastní výrobu, zvýšenou spolehlivost, vysokou účinnost, relativně nízké náklady na energii, dlouhou životnost, nízkou pravděpodobnost poruch atd.

Produktivita zařízení může být značná, jednotky tohoto typu se úspěšně používají v hutním průmyslu. Pokud jde o rychlost ohřevu chladicí kapaliny, zařízení tohoto typu s jistotou konkurují tradičním elektrickým kotlům, teplota vody v systému rychle dosáhne požadované úrovně.

Během provozu indukčního kotle ohřívač mírně vibruje. Tato vibrace setřásá vodní kámen a další možné nečistoty ze stěn kovové trubky, takže takové zařízení je potřeba čistit jen zřídka. Samozřejmě by měl být topný systém chráněn před těmito nečistotami pomocí mechanického filtru.

Indukční cívka ohřívá kov (trubku nebo kusy drátu) umístěný uvnitř pomocí vysokofrekvenčních vířivých proudů, není potřeba žádný kontakt

Neustálý kontakt s vodou minimalizuje pravděpodobnost vyhoření ohřívače, což je u tradičních kotlů s topnými tělesy poměrně častý problém. Navzdory vibracím pracuje kotel extrémně tiše, není nutná další zvuková izolace v místě instalace.

Další dobrá věc na indukčních kotlích je, že téměř nikdy netěsní, pokud není systém správně nainstalován. To je velmi cenná kvalita elektrické vytápění, protože eliminuje nebo výrazně snižuje pravděpodobnost výskytu nebezpečných situací.

Absence netěsností je způsobena bezkontaktním způsobem přenosu tepelné energie do ohřívače. Pomocí výše popsané technologie lze chladicí kapalinu ohřát téměř do stavu páry.

To zajišťuje dostatečnou tepelnou konvekci pro podporu účinného pohybu chladicí kapaliny potrubím. Ve většině případů nebude muset být topný systém vybaven oběhovým čerpadlem, i když vše závisí na vlastnostech a provedení konkrétního topného systému.

Někdy oběhové čerpadlo nutné. Instalace zařízení je poměrně snadná. Ačkoli to bude vyžadovat určité dovednosti při instalaci elektrických spotřebičů a topných trubek.Toto pohodlné a spolehlivé zařízení má však řadu nevýhod, které je třeba také vzít v úvahu.

Například kotel ohřívá nejen chladicí kapalinu, ale také celý pracovní prostor, který jej obklopuje. Pro takovou jednotku je nutné přidělit samostatnou místnost a odstranit z ní všechny cizí předměty. Pro člověka může být nebezpečný i dlouhodobý pobyt v těsné blízkosti fungujícího kotle.

Indukční ohřívače potřebují k provozu elektrický proud. Domácí i tovární zařízení jsou připojena k domácí AC síti

Zařízení potřebuje k provozu elektřinu. V oblastech, kde není volný přístup k této výhodě civilizace, bude indukční kotel k ničemu. A i tam, kde dochází k častým výpadkům proudu, bude vykazovat nízkou účinnost. Při neopatrném zacházení se zařízením může dojít k výbuchu.

Pokud chladicí kapalinu přehřejete, změní se na páru. V důsledku toho se prudce zvýší tlak v systému, což potrubí prostě nevydrží a praskne. Proto by pro normální provoz systému mělo být zařízení vybaveno alespoň manometrem a ještě lépe - zařízením pro nouzové vypnutí, termostatem atd.

To vše může výrazně zvýšit náklady na domácí indukční kotel. Přestože je zařízení považováno za prakticky tiché, není tomu tak vždy. Některé modely mohou z různých důvodů stále vydávat určitý hluk. U zařízení vyrobeného nezávisle se pravděpodobnost takového výsledku zvyšuje.

V konstrukci jak továrních, tak domácích indukčních ohřívačů nejsou prakticky žádné opotřebitelné součásti. Vydrží dlouho a fungují bezchybně

Domácí kroky

Vyrobit takové zařízení sami není tak obtížné. K tomu budete potřebovat:

1. Vytvořte topné těleso.
2. Vyrobte indukční cívku z měděného drátu.
3. Vezměte si hotový alternátor.
4. Připojte ohřívač s spirálou k topnému systému.
5. Připojte cívku ke generátoru.
6. Připojte napájení k systému.
7. Proveďte zkušební provoz, abyste ověřili provoz jednotky.

V průmyslových modelech se jako ohřívač používá kovová trubka se silnými stěnami, ale poskytování dostatečného výkonu domácímu zařízení k ohřevu takového prvku je velmi obtížné a nedává to velký smysl. Indukční cívka je schopna ohřát jakýkoli kov, takže ohřívač lze upravit.

Průmyslové modely indukčních kotlů jsou vybaveny topným tělesem ze silné kovové trubky. Doma je obtížné zkopírovat takovou jednotku

Jako pouzdro pro indukční ohřívač ze svařovacího invertoru je použit kus plastové trubky. Měl by mít o něco větší průměr než topné trubky. Délka topné trubky může být přibližně jeden metr, vnitřní průměr se může pohybovat mezi 50-80 mm.

Pro připojení ohřívače k ​​systému by měly být ve spodní a horní části krytu instalovány adaptéry. Spodní část trubky musí být pokryta grilem, poté je uvnitř těla umístěna výplň skládající se z malých kovových částic. Výplň můžete získat například z drátu, tyče, úzké kovové trubky atd.

Délku segmentů lze libovolně měnit. Nejčastěji se k tomu používá ocelový drát o průměru 6-8 mm, který se jednoduše nařeže na malé kousky. Někteří řemeslníci jej doporučují nařezat na dlouhé tyče, cca 90 cm, tzn. téměř po celé délce ohřívače.

Pro těleso topného tělesa indukčního kotle, které jste si sami vyrobili, budete potřebovat širokou plastovou trubku o průměru asi 50 mm

Čím vyšší je magnetický odpor oceli, ze které je drát vyroben, tím lépe se bude zahřívat. Podle velikosti těchto kusů se volí ochranná síťka, která se montuje na spodní část pouzdra. Plnivo se nalije nebo umístí do potrubí až nahoru. Poté je horní část také pokryta síťovinou.

Schéma umožňuje získat představu o tom, jak připojit indukční cívku k ohřívači kotle a ke svařovacímu stroji

Domácí ohřívač pro indukční kotel tedy vypadá jako tlustá plastová trubka vycpaná kusy kovu a uzavřená na obou stranách sítí. Ohřívač má nahoře a dole adaptéry pro připojení k topnému okruhu. Polymerová trubka pro ohřívač musí mít poměrně silné stěny.

Pro tyto účely navíc není vhodný jakýkoli plast, materiál musí odolat působení dosti silného tepla a zároveň neuvolňovat žádné nebezpečné látky do atmosféry nebo chladiva. Nyní musíte vyrobit indukční gril. Chcete-li to provést, vezměte měděný drát a naviňte jej přímo na těleso ohřívače.

Některé modely domácích indukčních ohřívačů používají místo plastové trubky úzkou měděnou trubku. Toto není nejlepší volba, protože nebude snadné správně stočit takový prvek do spirály.

Čím více závitů drátu, tím lépe. Předpokládá se, že indukční cívka musí mít alespoň 90 závitů. Induktor je navíjen na trubku velmi těsně, mezi závity by neměla být žádná mezera.

Pro vinutí je vhodný izolovaný měděný drát 1-1,5 mm.Silnější kabel zde není potřeba, protože to zkomplikuje práci na navíjení a bude obtížnější umístit závity těsně.

Toto schéma pomůže správně připojit indukční cívku k invertorovému svařovacímu stroji; pokud se to udělá nesprávně, cívka se změní na elektromagnet (+)

Přítomnost mezer může vést k hluku v důsledku vibrací, které doprovázejí provoz takové jednotky. Časem může tato situace vést ke zničení izolace, což způsobí mezizávitový zkrat.

Kromě adaptérů by měly být nahoře a dole instalovány uzavírací ventily. Jsou potřebné k tomu, aby v případě potřeby zajistily možnost uzavření vody v topném okruhu.

Při instalaci ohřívače mějte na paměti, že jeho spodní konec by měl směřovat k vratné trubce, trubce určené ke shromažďování ochlazené chladicí kapaliny dvoutrubkový topný systém. Nejjednodušší způsob, jak získat generátor střídavého pole, je vzít invertor ze svářečky.

Kontakty indukční cívky jsou připojeny k pólům měniče. Jakmile je do jednotky přivedeno napájení a je zapnuta, domácí indukční kotel začne fungovat.

K výrobě takového zařízení je vhodný i levný svařovací stroj, například model čínské výroby, který umožňuje regulovat sílu proudu od úrovně 10 A. V blízkosti adaptéru by měl být instalován snímač termostatu. zásoba. Přes tento termostat je připojen svařovací invertor.

Na výstupech musí být instalovány usměrňovací diody. Chcete-li to provést, budete muset otevřít tělo svařovacího stroje a připájet vodiče k výstupu a poté je připojit k diodám.Pokud se připojíte přímo bez diod, pak do vinutí poteče proud s usměrněným napětím a cívka bude fungovat jako elektromagnet a ne jako induktor.

Pro vytvoření indukční spirály se doporučuje použít měděný drát o průřezu 1,5 mm ve spolehlivém izolačním plášti, je potřeba udělat cca 90 závitů

Některé moderní svařovací stroje mají dotykový senzor, který začne pracovat v okamžiku, kdy se elektroda dotkne pracovní plochy. Tento bod je třeba vzít v úvahu, aby se senzor buď spustil ve správný okamžik, nebo neovlivnil provoz domácího kotle.

Pokud má nezkušený řemeslník problémy s úpravou svářečky, je pro něj lepší vyhledat odbornou radu.

Chcete-li vyrobit indukční kotel vlastníma rukama, můžete si vzít jakýkoli svařovací stroj s vhodnými vlastnostmi. V případě potřeby lze zařízení znovu použít pro svářečské práce.

Pokud je vše provedeno správně, může být svařovací stroj v budoucnu použit pro zamýšlený účel. Bude nutné odpájet vodiče s diodami a znovu je sestavit. Když je indukční cívka vystavena vysokofrekvenčnímu střídavému proudu, vytvoří magnetické pole.

Kov uvnitř polymerového pouzdra se začne zahřívat a předávat teplo vodě, která cirkuluje topným okruhem. Zařízení bude trvat jen několik minut, než se chladicí kapalina zahřeje.

Místo pro indukční ohřívač by mělo být zvoleno správně. Jednotka by měla být umístěna 800 mm pod úrovní stropu a měla by být oddělena od stěn a nábytku minimálně 300 mm.

Pár slov o bezpečnosti

Domácí indukční kotle obvykle nejsou vybaveny řídicími a ochrannými systémy, což je činí nebezpečnými.Proto se před zapnutím jednotky musíte ujistit, že dutina krytu je naplněna chladicí kapalinou.

Pokud je polymerové těleso ohřívače vystaveno neustálému zahřívání bez mytí chladicí kapalinou, jednoduše se roztaví, někdy to vede nejen k deformaci ohřívače, ale také k jeho úplnému poškození.

Jednotky tohoto typu se často používají pro ohřev a tavení kovů. Vysoké teploty generované indukčním ohřívačem vyžadují pečlivou pozornost z hlediska bezpečnosti

Nebezpečná může být i ztráta horkého kovového plniva z roztaveného tělesa. V takovém případě budete muset zařízení téměř úplně demontovat a vyrobit pro něj nové topné těleso.

Připojení k napájecímu zdroji by mělo být provedeno samostatným kabelem z panelu. Samozřejmě je nutné všechny kontakty pečlivě zakrýt izolací. Invertor svářečky musí být také uzemněn, což je důležitý bod pro zajištění bezpečnosti.

V tomto případě budete potřebovat kabel o průřezu alespoň čtyři milimetry. Někteří odborníci doporučují dát přednost šestimilimetrovému kabelu. Aby se předešlo přehřátí podomácku vyrobeného indukčního ohřívače v důsledku nedostatku vody v systému, doporučuje se instalovat na vstup ohřívače přetlakový ventil.

Indukční topné zařízení zabírá relativně málo místa, ale musí být umístěno v určité vzdálenosti od stropu, stěn, nábytku atd.

Domácí zařízení tohoto typu, které není vybaveno speciálními ochrannými prostředky, je potenciálně nebezpečným objektem, který vyžaduje neustálé sledování. Proto se vyplatí utratit o něco více peněz, ale zakoupit potřebná zařízení.

Zároveň neuškodí odhadnout náklady, možná pořízení hotového indukčního kotle nebude stát mnohem víc. Průmyslová zařízení jsou obvykle vybavena veškerou potřebnou ochranou.

Vlastnosti a výrobní technologie krok za krokem další verze domácího indukčního kotle pro topný systém jsou uvedeny zde.

Závěry a užitečné video k tématu

Video #1. Přehled principů indukčního ohřevu:

Video #2. Zajímavá možnost výroby indukčního ohřívače:

Chcete-li nainstalovat indukční ohřívač, nemusíte získat povolení od regulačních orgánů, průmyslové modely takových zařízení jsou zcela bezpečné, jsou vhodné jak pro soukromý dům, tak pro běžný byt. Majitelé domácích jednotek by však neměli zapomínat na bezpečnostní opatření.

Vyjádřete se prosím k materiálu, který nabízíme ke kontrole. Ptejte se na zajímavé nebo nejasné body. Možná máte vlastní zkušenosti se stavbou nebo instalací indukčního kotle? Jedinečné fotografie můžete sdílet a zveřejňovat v bloku komentářů níže.