Ajutați dezvoltarea site -ului, împărtășind articolul cu prietenii!

Cazanele cu inducție sunt aparate care se caracterizează printr-o eficiență foarte ridicată. Ele permit reducerea semnificativă a costurilor cu energia în comparație cu dispozitivele tradiționale dotate cu elemente de încălzire.

Modelele de producție industrială nu sunt ieftine. Cu toate acestea, orice artizan de origine care deține un set simplu de unelte poate face un încălzitor de inducție cu propriile sale mâini. Pentru ai ajuta, oferim o descriere detaliată a principiului funcționării și asamblării unui încălzitor eficient.

Principiul de funcționare al încălzitorului de inducție

Incălzirea prin inducție este imposibilă fără utilizarea a trei elemente principale:

  • inductor;
  • Generator;
  • element de încălzire.

Inductorul este o bobină, de obicei din sârmă de cupru, cu ajutorul căreia se creează un câmp magnetic. Un alternator este utilizat pentru a produce un flux de înaltă frecvență dintr-un flux standard al unei rețele electrice de origine cu o frecvență de 50 Hz.

Un obiect metalic capabil să absoarbă energia termică sub influența unui câmp magnetic este folosit ca element de încălzire. Dacă conectați corect aceste elemente, puteți obține un dispozitiv de înaltă performanță care este perfect pentru încălzirea fluidului de transfer de căldură și încălzirea casei.

Folosind un generator, un curent electric cu caracteristicile necesare este furnizat inductorului, adică pe bobina de cupru. Când trece prin ea, un curent de particule încărcate formează un câmp magnetic.

Principiul funcționării încălzitoarelor de inducție se bazează pe apariția curenților electrici din interiorul conductorilor care apar sub influența câmpurilor magnetice.

Particularitatea câmpului este că are capacitatea de a schimba direcția undelor electromagnetice la frecvențe înalte. Dacă un obiect metalic este plasat în acest câmp, acesta va începe să se încălzească fără contact direct cu inductorul sub influența curenților turbionari generați.

Curentul electric de înaltă frecvență de la invertor la bobina de inducție creează un câmp magnetic cu un vector în continuă schimbare de unde magnetice. Metalul plasat în acest câmp se încălzește repede.

Absența contactului vă permite să pierdeți energia în timpul trecerii de la un tip la altul nesemnificativ, ceea ce explică eficiența crescută a cazanelor de inducție.

Pentru încălzirea apei pentru circuitul de încălzire este suficient să se asigure contactul cu încălzitorul metalic. Adesea, o țeavă de metal este folosită ca element de încălzire prin care apa este pur și simplu trecută. Apa încălzește simultan încălzitorul, ceea ce sporește semnificativ durata de viață a acestuia.

Un electromagnet de inducție este produs prin înfășurarea unui fir în jurul unui miez de feromagnet. Bobina de inducție rezultată este încălzită și transferă căldură către corpul încălzit sau către lichidul de răcire care curge alături de acesta printr-un schimbător de căldură.

Avantajele și dezavantajele dispozitivului

Există o mulțime de "plusuri" ale încălzitorului de inducție cu vârtej. Este o schemă simplă pentru producția independentă, sporirea fiabilității, eficiența ridicată, costurile relativ scăzute ale energiei, durata lungă de funcționare, probabilitatea scăzută a defecțiunilor etc.

Performanța dispozitivului poate fi semnificativă, unitățile de acest tip sunt utilizate cu succes în industria metalurgică. Prin viteza de încălzire a agentului de răcire, dispozitivele de acest tip concurează cu încredere cu cazanele electrice tradiționale, temperatura apei din sistem atinge rapid nivelul necesar.

În timpul funcționării cazanului de inducție, încălzitorul vibrează ușor. Această vibrație scutură calcarul și alți contaminanți posibili din pereții conductelor metalice, prin urmare, un astfel de instrument trebuie rar curățat. Desigur, sistemul de încălzire ar trebui protejat de aceste contaminanți cu un filtru mecanic.

Bobina de inducție încălzește metalul (țeavă sau bucăți de sârmă) plasat în interiorul acestuia folosind curenți turbionari de înaltă frecvență, nu este necesar contact

Contactul constant cu apa minimizează probabilitatea de ardere a încălzitorului, ceea ce reprezintă o problemă obișnuită pentru cazanele tradiționale cu elemente de încălzire. În ciuda vibrațiilor, cazanul este extrem de silențios, nu este necesară izolarea suplimentară la locul de instalare a dispozitivului.

Chiar și cazanele de inducție sunt bune, deoarece aproape niciodată nu scurg, cu excepția cazului în care instalarea sistemului este corectă. Aceasta este o calitate foarte valoroasă pentru încălzirea electrică, deoarece elimină sau reduce în mod semnificativ probabilitatea unor situații periculoase.

Absența scurgerilor se datorează metodei fără contact a transferului energiei termice către încălzitor. Răcirea cu ajutorul tehnologiei descrise mai sus poate fi încălzită aproape în starea de vapori.

Aceasta asigură o convecție suficientă de căldură pentru a stimula mișcarea eficientă a agentului de răcire prin țevi. În cele mai multe cazuri, sistemul de încălzire nu va trebui să fie echipat cu o pompă de circulație, deși depinde de caracteristicile și schemele unui anumit sistem de încălzire.

Uneori este nevoie de o pompă de circulație. Instalarea dispozitivului este relativ ușoară. Deși acest lucru va necesita anumite abilități în instalarea aparatelor electrice și a țevilor de încălzire. Dar acest dispozitiv la îndemână și de încredere are o serie de dezavantaje, care ar trebui luate în considerare.

De exemplu, cazanul încălzește nu numai lichidul de răcire, ci și întregul spațiu de lucru care îl înconjoară. Este necesar să alocăm pentru o astfel de unitate o cameră separată și să scoatem din ea toate obiectele străine. Pentru o persoană, o ședere îndelungată în apropierea unui cazan de lucru poate fi, de asemenea, nesigură.

Pentru funcționare, încălzitoarele de inducție au nevoie de curent electric. Atât aparatul de casă, cât și echipamentul fabricat de fabrică sunt conectați la o sursă de curent alternativ de uz casnic.

Se cere electricitate pentru a opera dispozitivul. În zonele în care nu există acces liber la acest beneficiu al civilizației, un vas de inducție va fi inutil. Da, și în cazul în care există întreruperi frecvente în electricitate, se va demonstra o eficiență scăzută. Dacă manipulați fără probleme dispozitivul, poate apărea o explozie.

Dacă supraîncălziți lichidul de răcire, acesta se va transforma în abur. Ca urmare, presiunea în sistem va crește dramatic, pe care țevile pur și simplu nu vor rezista, se vor rupe. Prin urmare, pentru funcționarea normală a sistemului, dispozitivul ar trebui să fie echipat cu cel puțin un manometru și, chiar mai bine, un dispozitiv de oprire de urgență, un termostat etc.

Toate acestea pot crește semnificativ costul unui boiler de inducție de casă. Deși dispozitivul este considerat practic silențios, nu este întotdeauna cazul. Unele modele din diverse motive pot produce încă un zgomot. Pentru un dispozitiv realizat independent, probabilitatea unui astfel de rezultat crește.

În proiectarea încălzitoarelor de inducție fabricate și improvizate, practic nu există componente de uzură. Ele servesc mult timp și lucrează perfect.

Procese de fabricare la domiciliu

Pentru a face un astfel de dispozitiv singur nu este atât de dificil. Pentru aceasta veti avea nevoie de:

  1. Faceți un element de încălzire.
  2. Faceți o bobină de inductanță din sârmă de cupru.
  3. Pregătește alternatorul.
  4. Conectați încălzitorul bobinei la sistemul de încălzire.
  5. Conectați bobina la generator.
  6. Porniți sistemul.
  7. Efectuați o încercare pentru a verifica funcționarea unității.

În cazul modelelor industriale, o țeavă de metal cu pereți groși este folosită ca încălzitor, dar este foarte dificilă și nu are sens să ofere suficientă putere pentru un dispozitiv improvizat pentru a încălzi un astfel de element. Bobina de inducție poate încălzi orice metal, astfel încât încălzitorul poate fi modificat.

Modelele industriale de cazane de inducție sunt echipate cu un element de încălzire din oțel gros de metal. La domiciliu, copiați o astfel de unitate este dificilă

Ca o carcasă pentru un incalzitor de inducție de la un invertor de sudură, se utilizează o bucată de țeavă din plastic. Ar trebui să fie puțin mai mare decât diametrul conductelor de încălzire. Lungimea conductei pentru încălzitor poate fi de aproximativ un metru, diametrul interior poate fi variat între 50-80 mm.

Pentru a conecta încălzitorul la sistem, trebuie să instalați adaptoare în partea inferioară și superioară a carcasei. Partea inferioară a țevii trebuie să fie închisă cu un grătar, apoi în interiorul corpului este plasată o umplutură formată din particule mici de metal. Este posibil să obțineți o umplutură, de exemplu, dintr-un fir, un bar, o conductă metalică îngustă etc.

Lungimea segmentelor poate fi variată în mod arbitrar. Cel mai adesea pentru acest scop folosiți sârmă de oțel cu diametrul de 6-8 mm, care este pur și simplu tăiată în bucăți mici. Unii maeștri recomandă tăierea lui în tije lungi, de aproximativ 90 cm fiecare, adică aproape lungimea încălzitorului.

Pentru corpul elementului de încălzire al cazanului de inducție, care a fost realizat manual, veți avea nevoie de o țeavă de plastic extinsă de aproximativ 50 mm în diametru

Cu cât rezistența magnetică a oțelului de la care este realizată firul este mai mare, cu atât se va încălzi mai bine. În funcție de mărimea acestor piese, este selectată și o grătar protector, care este montat în partea inferioară a carcasei. Umplutura este turnată sau pusă într-o țeavă până la capăt. După aceasta, partea superioară este de asemenea închisă cu o grilă.

Schema vă permite să obțineți o idee despre cum să conectați bobina de inducție la încălzitorul cazanului și la mașina de sudură

Astfel, un încălzitor de casă pentru un cazan de inducție arată ca o țeavă de plastic groasă, umplută cu bucăți de metal și închisă pe ambele părți cu o grătare. De sus și de dedesubt încălzitorul are adaptoare pentru conectarea la circuitul de încălzire. Țeava de polimer pentru încălzitor trebuie să aibă pereți suficient de groși.

În plus, orice material plastic în aceste scopuri nu este potrivit, materialul trebuie să poarte efectul unei căldări destul de puternice și să nu elibereze substanțe periculoase în atmosferă sau în lichidul de răcire. Acum este necesară realizarea unei grătare de inducție. Pentru a face acest lucru, luați firul de cupru și înfășurați-l direct pe corpul încălzitorului.

În unele modele de încălzitoare de inducție de uz casnic, în locul unei țevi de plastic se utilizează un tub din cupru îngust. Aceasta nu este cea mai bună opțiune, deoarece nu este ușor să dați un astfel de element corect.

Cu cât mai multe fire de sârmă, cu atât mai bine. Se crede că bobina de inducție trebuie să fie de cel puțin 90 de rotații. Inductorul este înfășurat pe țeavă foarte strâns, nu ar trebui să existe decalaj între bobine.

Sârmă izolată din cupru de 1-1, 5 mm este potrivită pentru înfășurare. Un cablu mai gros nu este necesar aici, deoarece face de asemenea dificilă operația de înfășurare, va fi mai dificilă aranjarea strânselor.

Acest circuit va ajuta la conectarea corectă a bobinei inductoare la mașina de sudare a invertorului, dacă aceasta se face incorect, bobina se va transforma într-un electromagnet (+)

Prezența golurilor poate duce la zgomot datorat vibrațiilor, care este însoțit de munca unei astfel de unități. De-a lungul timpului, această situație poate duce la distrugerea izolației, ceea ce va provoca un scurtcircuit întrerupt.

Pe lângă adaptoare, supapele de închidere trebuie instalate deasupra și dedesubt. Acestea sunt necesare pentru a vă asigura că, dacă este necesar, opriți apa din circuitul de încălzire.

La instalarea încălzitorului, trebuie reținut că capătul său inferior trebuie direcționat către conducta de retur, o țeavă destinată colectării lichidului de răcire răcit într-un sistem de încălzire cu două conducte. Cea mai ușoară modalitate de obținere a unui generator de câmp alternativ este de a lua invertorul de la mașina de sudură.

Contactele bobinei de inducție sunt conectate la polii invertorului. De îndată ce sursa de alimentare este adusă la unitate și este pornită, cazanul de inducție de uz casnic va începe să funcționeze.

Pentru fabricarea unui astfel de dispozitiv, chiar și o mașină de sudură ieftină, de exemplu, este potrivit un model fabricat în China, care vă permite să reglați amperajul începând cu un nivel de 10 A. Instalați un senzor de termostat lângă adaptorul de alimentare. Conectarea invertorului de sudură se realizează prin acest regulator de temperatură.

La ieșirile trebuie să se pună diodele redresoare. Pentru a face acest lucru, trebuie să deschideți corpul mașinii de sudură și să lipiți conductorii de la priză, apoi conectați-i la diode. Dacă vă conectați fără diode, în mod direct, atunci un curent cu tensiune rectificată va merge la înfășurare, iar bobina va funcționa ca un electromagnet, și nu ca un inductor.

Pentru a crea o bobină de inducție, se recomandă utilizarea unui fir de cupru cu o secțiune de 1, 5 mm într-o manta izolatoare fiabilă, trebuie să faceți aproximativ 90 de virajuri

În unele mașini moderne de sudură există un senzor de atingere care începe lucrul în momentul în care electrodul atinge suprafața de lucru. Acest moment trebuie luat în considerare pentru ca senzorul să fie declanșat la momentul potrivit sau să nu afecteze funcționarea cazanului de uz casnic.

Dacă un meșter neexperimentat are probleme cu o reproiectare a mașinii de sudat, este mai bine să solicitați sfaturi profesionale.

Pentru fabricarea unui cazan de inducție cu propriile mâini, puteți lua orice mașină de sudură cu caracteristici adecvate. Dacă este necesar, dispozitivul poate fi refolosit pentru sudare.

Dacă se face corect, mașina de sudura poate fi utilizată în viitor în scopul propus. Va fi necesar să deconectați conductorii cu diode și să efectuați ansamblul invers. Sub influența curentului alternativ de înaltă frecvență, bobina de inducție va crea un câmp magnetic.

Metalul din interiorul carcasei de polimer va începe să încălzească și să transfere căldură în apa care circulă în jurul circuitului de încălzire. Aparatul va lua doar câteva minute pentru a încălzi lichidul de răcire.

Locația încălzitorului de inducție trebuie selectată corect. Unitatea trebuie amplasată la 800 mm sub tavan, iar cel puțin 300 mm trebuie să o distanțeze de pereți și de mobilier.

Câteva cuvinte despre securitate

Cazanele de inducție autonome nu sunt, de obicei, echipate cu sisteme de control și protecție, ceea ce le face nesigure. Prin urmare, înainte de a porni unitatea, trebuie să vă asigurați că cavitatea corpului este umplută cu un lichid de transfer termic.

Dacă corpul de polimer al încălzitorului este supus încălzirii constante fără spălare cu un agent de răcire, el se va topi pur și simplu, uneori acest lucru nu duce numai la deformarea încălzitorului, ci și la deteriorarea completă.

Agregatele de acest tip sunt adesea folosite pentru arderea și topirea metalelor. Temperaturile ridicate obținute de la un încălzitor de inducție necesită o atenție deosebită la problemele de siguranță.

De asemenea, poate fi periculos ca umplutura metalică fierbinte să cadă din corpul topit. În acest caz, este necesar să demontați aproape complet dispozitivul și să faceți un nou element de încălzire pentru acesta.

Conexiunile de alimentare trebuie realizate cu ajutorul unui cablu separat de ecran. Desigur, este necesar să închideți toate contactele cu izolația. Mașina de sudură invertor trebuie, de asemenea, să fie împământată, acesta fiind un punct important pentru siguranță.

Veți avea nevoie de un cablu cu o secțiune transversală de cel puțin patru milimetri. Unii experți recomandă preferința pentru un cablu de șase milimetri. Pentru a împiedica supraîncălzirea unui încălzitor de inducție de casă datorită lipsei de apă în sistem, se recomandă instalarea unei supape de suprapresiune la orificiul de admisie al încălzitorului.

Inductivul dispozitiv de încălzire ocupă un spațiu relativ mic, dar trebuie amplasat la o anumită distanță de tavan, pereți, mobilier etc.

Dispozitivul de acest tip, care nu este echipat cu mijloace speciale de protecție, este un obiect potențial periculos care necesită o monitorizare constantă. Prin urmare, merită să cheltuiți mai mulți bani, dar să achiziționați dispozitivele necesare.

Nu doare pentru a estima costurile, cum ar fi cumpararea unui cazan de inductie gata nu va costa mult mai mult. Dispozitivele industriale sunt, de obicei, echipate cu toată protecția necesară.

Caracteristicile și tehnologia de fabricare pas cu pas a unei alte versiuni a cazanului de inducție de uz casnic pentru un sistem de încălzire sunt prezentate aici.

Concluzii și video util pe această temă

Filmul # 1. Prezentare generală a principiilor încălzirii prin inducție:

Filmul # 2. O opțiune interesantă pentru fabricarea încălzitorului cu inducție:

Pentru a instala un incalzitor de inducție, nu este necesar să obțineți permisiunea organismelor de reglementare, modelele industriale ale unor astfel de dispozitive sunt destul de sigure, sunt potrivite pentru o casă privată și pentru un apartament obișnuit. Dar proprietarii de unități auto-făcute nu ar trebui să uite de siguranță.

Comentariu, vă rog, materialul pe care ni-l oferim la cunoștință. Puneți întrebări despre puncte interesante sau neclare. Poate că aveți propria experiență în construirea sau instalarea unui cazan de inducție? Puteți să distribuiți și să postați fotografii unice în caseta de comentarii de mai jos.

Ajutați dezvoltarea site -ului, împărtășind articolul cu prietenii!

Categorie:

Incalzi