Kā ar savām rokām izgatavot indukcijas sildītāju no metināšanas invertora

Indukcijas apkures katli ir ierīces, kurām raksturīga ļoti augsta efektivitāte. Tie var ievērojami samazināt enerģijas izmaksas salīdzinājumā ar tradicionālajām ierīcēm, kas aprīkotas ar sildelementiem.

Rūpnieciskās ražošanas modeļi nav lēti. Tomēr ikviens mājas amatnieks, kuram pieder vienkāršs instrumentu komplekts, var izgatavot indukcijas sildītāju ar savām rokām. Lai viņam palīdzētu, mēs piedāvājam detalizētu efektīva sildītāja darbības principa un montāžas aprakstu.

Indukcijas sildītāja darbības princips

Indukcijas apkure nav iespējama, neizmantojot trīs galvenos elementus:

• induktors;
• ģenerators;
• sildelements.

Induktors ir spole, parasti izgatavota no vara stieples, kas ģenerē magnētisko lauku. Ģenerators tiek izmantots, lai ražotu augstfrekvences strāvu no standarta 50 Hz sadzīves elektriskās strāvas.

Kā sildelements tiek izmantots metāla priekšmets, kas spēj absorbēt siltumenerģiju magnētiskā lauka ietekmē. Ja pareizi savienojat šos elementus, varat iegūt augstas veiktspējas ierīci, kas ir lieliski piemērota dzesēšanas šķidruma sildīšanai un mājas apkure.

Izmantojot ģeneratoru, induktoram tiek piegādāta elektriskā strāva ar nepieciešamajiem raksturlielumiem, t.i. uz vara spoles. Caur to ejot, lādētu daļiņu plūsma veido magnētisko lauku.

Indukcijas sildītāju darbības princips ir balstīts uz elektrisko strāvu rašanos vadītāju iekšpusē, kas parādās magnētisko lauku ietekmē

Lauka īpatnība ir tāda, ka tam ir iespēja mainīt elektromagnētisko viļņu virzienu augstās frekvencēs.Ja šajā laukā tiek ievietots kāds metāla priekšmets, izveidoto virpuļstrāvu ietekmē tas sāks uzkarst bez tieša kontakta ar induktors.

Augstfrekvences elektriskā strāva, kas tiek piegādāta no invertora uz indukcijas spoli, rada magnētisko lauku ar pastāvīgi mainīgu magnētisko viļņu vektoru. Šajā laukā novietotais metāls ātri uzsilst

Kontakta trūkums ļauj padarīt enerģijas zudumus, pārejot no viena veida uz otru, nenozīmīgus, kas izskaidro indukcijas katlu efektivitātes palielināšanos.

Lai sildītu ūdeni apkures lokam, pietiek ar tā saskari ar metāla sildītāju. Bieži vien kā sildelements tiek izmantota metāla caurule, caur kuru vienkārši tiek izlaista ūdens straume. Ūdens vienlaikus atdzesē sildītāju, kas ievērojami palielina tā kalpošanas laiku.

Indukcijas ierīces elektromagnētu iegūst, aptinot vadu ap feromagnēta serdi. Iegūtā indukcijas spole uzsilst un pārnes siltumu uz apsildāmo korpusu vai dzesēšanas šķidrumu, kas plūst tuvumā caur siltummaini

Ierīces priekšrocības un trūkumi

Vortex indukcijas sildītājam ir daudz "priekšrocību". Šī ir vienkārša ķēde pašražošanai, paaugstināta uzticamība, augsta efektivitāte, salīdzinoši zemas enerģijas izmaksas, ilgs kalpošanas laiks, zema bojājumu iespējamība utt.

Ierīces produktivitāte var būt ievērojama, šāda veida vienības tiek veiksmīgi izmantotas metalurģijas rūpniecībā. Dzesēšanas šķidruma sildīšanas ātruma ziņā šāda veida ierīces pārliecinoši konkurē ar tradicionālajiem elektriskajiem katliem, ūdens temperatūra sistēmā ātri sasniedz nepieciešamo līmeni.

Indukcijas katla darbības laikā sildītājs nedaudz vibrē. Šī vibrācija nokrata no metāla caurules sieniņām kaļķakmens un citus iespējamos piesārņotājus, tāpēc šāda ierīce ir reti jātīra. Protams, apkures sistēma ir jāaizsargā no šiem piesārņotājiem, izmantojot mehānisku filtru.

Indukcijas spole silda tajā ievietoto metālu (cauruli vai stieples gabalus), izmantojot augstas frekvences virpuļstrāvas, kontakts nav nepieciešams

Pastāvīgs kontakts ar ūdeni samazina sildītāja izdegšanas iespējamību, kas ir diezgan izplatīta problēma tradicionālajiem apkures katliem ar sildelementiem. Neskatoties uz vibrāciju, katls darbojas ārkārtīgi klusi, uzstādīšanas vietā nav nepieciešama papildu skaņas izolācija.

Vēl viena laba lieta indukcijas katlos ir tā, ka tie gandrīz nekad neplūst, ja vien sistēma nav pareizi uzstādīta. Šī ir ļoti vērtīga kvalitāte elektriskā apkure, jo tas novērš vai būtiski samazina bīstamu situāciju rašanās iespējamību.

Noplūžu trūkums ir saistīts ar bezkontakta metodi siltumenerģijas pārnešanai uz sildītāju. Izmantojot iepriekš aprakstīto tehnoloģiju, dzesēšanas šķidrumu var uzsildīt gandrīz līdz tvaika stāvoklim.

Tas nodrošina pietiekamu termisko konvekciju, lai veicinātu efektīvu dzesēšanas šķidruma kustību pa caurulēm. Vairumā gadījumu apkures sistēma nebūs jāaprīko ar cirkulācijas sūkni, lai gan tas viss ir atkarīgs no konkrētās apkures sistēmas īpašībām un konstrukcijas.

Dažkārt cirkulācijas sūknis nepieciešams. Ierīces uzstādīšana ir salīdzinoši vienkārša. Lai gan tas prasīs zināmas prasmes elektroierīču un apkures cauruļu uzstādīšanā.Bet šai ērtajai un uzticamai ierīcei ir vairāki trūkumi, kas arī jāņem vērā.

Piemēram, apkures katls silda ne tikai dzesēšanas šķidrumu, bet arī visu apkārtējo darba telpu. Šādai vienībai ir nepieciešams piešķirt atsevišķu telpu un noņemt no tās visus svešķermeņus. Cilvēkam nedroša var būt arī ilgstoša atrašanās pie darba katla.

Indukcijas sildītāju darbībai nepieciešama elektriskā strāva. Mājsaimniecības maiņstrāvas tīklam ir pieslēgtas gan paštaisītas, gan rūpnīcā ražotas iekārtas

Ierīces darbībai nepieciešama elektrība. Vietās, kur nav brīvas piekļuves šim civilizācijas priekšrocībām, indukcijas katls būs bezjēdzīgs. Un pat tur, kur ir bieži strāvas padeves pārtraukumi, tas demonstrēs zemu efektivitāti. Neuzmanīgi rīkojoties ar ierīci, var notikt sprādziens.

Pārkarsējot dzesēšanas šķidrumu, tas pārvērtīsies tvaikā. Tā rezultātā spiediens sistēmā strauji palielināsies, ko caurules vienkārši nevar izturēt un pārplīsīs. Tāpēc normālai sistēmas darbībai ierīcei jābūt aprīkotai ar vismaz manometru un vēl labāk - avārijas izslēgšanas ierīci, termostatu utt.

Tas viss var ievērojami palielināt paštaisīta indukcijas katla izmaksas. Lai gan ierīce tiek uzskatīta par praktiski klusu, tas ne vienmēr notiek. Daži modeļi dažādu iemeslu dēļ joprojām var radīt zināmu troksni. Ierīcei, kas izgatavota neatkarīgi, šāda iznākuma iespējamība palielinās.

Gan rūpnīcā ražoto, gan pašmāju indukcijas sildītāju konstrukcijā praktiski nav nekādu dilstošu komponentu. Tie kalpo ilgu laiku un darbojas nevainojami

Pašdarināti soļi

Pašam izgatavot šādu ierīci nav nemaz tik grūti. Šim nolūkam jums būs nepieciešams:

1. Izveidojiet sildelementu.
2. Izveidojiet induktora spoli no vara stieples.
3. Paņemiet gatavu ģeneratoru.
4. Pievienojiet sildītāju ar spirāli apkures sistēmai.
5. Pievienojiet spoli ģeneratoram.
6. Pievienojiet sistēmai strāvu.
7. Veiciet testa braucienu, lai pārbaudītu iekārtas darbību.

Rūpnieciskajos modeļos kā sildītāju izmanto metāla cauruli ar biezām sienām, taču pietiekamas jaudas nodrošināšana paštaisītai ierīcei šāda elementa sildīšanai ir ļoti sarežģīta un nav jēgas. Indukcijas spole spēj sildīt jebkuru metālu, tāpēc sildītāju var modificēt.

Indukcijas katlu rūpnieciskie modeļi ir aprīkoti ar sildelementu, kas izgatavots no biezas metāla caurules. Mājās ir grūti kopēt šādu vienību

Plastmasas caurules gabals tiek izmantots kā korpuss indukcijas sildītājam no metināšanas invertora. Tam vajadzētu būt nedaudz lielākam diametrā nekā apkures caurulēm. Sildītāja caurules garums var būt aptuveni viens metrs, iekšējais diametrs var svārstīties no 50 līdz 80 mm.

Lai savienotu sildītāju ar sistēmu, korpusa apakšējā un augšējā daļā jāuzstāda adapteri. Caurules apakšējā daļa jāpārklāj ar režģi, pēc tam korpusa iekšpusē ievieto pildvielu, kas sastāv no mazām metāla daļiņām. Pildvielu var iegūt, piemēram, no stieples, stieņa, šauras metāla caurules utt.

Segmentu garumu var patvaļīgi mainīt. Visbiežāk šim nolūkam izmanto tērauda stiepli ar diametru 6-8 mm, ko vienkārši sagriež mazos gabaliņos. Daži amatnieki iesaka to sagriezt garos stieņos, apmēram 90 cm, t.i. gandrīz visā sildītāja garumā.

Indukcijas katla sildelementa korpusam, kuru izgatavojāt pats, jums būs nepieciešama plata, apmēram 50 mm diametra plastmasas caurule

Jo augstāka ir tērauda magnētiskā pretestība, no kuras stieple ir izgatavota, jo labāk tā uzkarsēs. Atkarībā no šo gabalu izmēra tiek izvēlēts aizsargsiets, kas ir uzstādīts korpusa apakšā. Pildvielu ielej vai ievieto caurulē līdz pašai augšai. Pēc tam arī augšdaļa ir pārklāta ar sietu.

Diagramma ļauj iegūt priekšstatu par to, kā savienot indukcijas spoli ar apkures katla sildītāju un metināšanas iekārtu

Tādējādi paštaisīts indukcijas katla sildītājs izskatās kā bieza plastmasas caurule, kas pildīta ar metāla gabaliem un abās pusēs aizvērta ar sietu. Sildītājam augšpusē un apakšā ir adapteri savienošanai ar apkures loku. Sildītāja polimēra caurulei jābūt ar diezgan biezām sienām.

Turklāt jebkura plastmasa šiem nolūkiem nav piemērota, materiālam ir jāiztur diezgan spēcīga karstuma ietekme un tajā pašā laikā nedrīkst izdalīt nekādas bīstamas vielas atmosfērā vai dzesēšanas šķidrumā. Tagad jums ir jāizveido indukcijas grils. Lai to izdarītu, paņemiet vara stiepli un uztiniet to tieši uz sildītāja korpusa.

Dažos pašmāju indukcijas sildītāju modeļos plastmasas caurules vietā tiek izmantota šaura vara caurule. Tas nav labākais risinājums, jo šādu elementu nebūs viegli pareizi sarullēt spirālē.

Jo vairāk stieples apgriezienu, jo labāk. Tiek uzskatīts, ka indukcijas spolei jābūt vismaz 90 apgriezieniem. Induktors ir uztīts uz caurules ļoti cieši, starp pagriezieniem nedrīkst būt atstarpes.

Tinumam ir piemērota 1-1,5 mm izolēta vara stieple.Šeit nav nepieciešams biezāks kabelis, jo tas sarežģīs tīšanas darbu un būs grūtāk novietot pagriezienus cieši.

Šī diagramma palīdzēs pareizi savienot induktora spoli ar invertora metināšanas iekārtu; ja tas tiek izdarīts nepareizi, spole pārvērtīsies par elektromagnētu (+)

Atstarpes var radīt troksni vibrācijas dēļ, kas pavada šādas vienības darbību. Laika gaitā šī situācija var izraisīt izolācijas iznīcināšanu, kas izraisīs īssavienojumu.

Papildus adapteriem augšpusē un apakšā jāuzstāda slēgvārsti. Tie ir nepieciešami, lai vajadzības gadījumā nodrošinātu iespēju izslēgt ūdeni apkures lokā.

Uzstādot sildītāju, atcerieties, ka tā apakšējam galam jābūt vērstam pret atpakaļgaitas cauruli, kas ir paredzēta atdzesētā dzesēšanas šķidruma savākšanai divu cauruļu apkures sistēma. Vienkāršākais veids, kā iegūt maiņstrāvas lauka ģeneratoru, ir ņemt invertoru no metināšanas iekārtas.

Indukcijas spoles kontakti ir savienoti ar invertora poliem. Tiklīdz iekārtai tiek piegādāta strāva un tā ir ieslēgta, paštaisīts indukcijas katls sāks darboties.

Šādas ierīces izgatavošanai ir piemērota pat lēta metināšanas iekārta, piemēram, Ķīnā ražots modelis, kas ļauj regulēt strāvas stiprumu, sākot no 10 A līmeņa. Termostata sensors jāuzstāda pie adaptera plkst. piegāde. Metināšanas invertors ir pievienots caur šo termostatu.

Izejās jāuzstāda taisngriežu diodes. Lai to izdarītu, jums būs jāatver metināšanas iekārtas korpuss un jālodē vadītāji pie izejas, pēc tam pievienojiet tos diodēm.Ja pievienojat tieši bez diodēm, tad uz tinumu plūst strāva ar iztaisnoto spriegumu, un spole darbosies kā elektromagnēts, nevis kā induktors.

Lai izveidotu indukcijas spirāli, ieteicams izmantot vara stiepli ar 1,5 mm šķērsgriezumu uzticamā izolācijas apvalkā, jums jāveic aptuveni 90 pagriezieni

Dažām modernām metināšanas iekārtām ir pieskāriena sensors, kas sāk darboties brīdī, kad elektrods pieskaras darba virsmai. Šis punkts ir jāņem vērā, lai sensors vai nu iedarbinātu īstajā brīdī, vai arī neietekmētu paštaisītā katla darbību.

Ja nepieredzējušam meistaram ir problēmas ar metināšanas iekārtas pārveidošanu, viņam labāk ir meklēt profesionālu padomu.

Lai ar savām rokām izgatavotu indukcijas katlu, varat ņemt jebkuru metināšanas iekārtu ar piemērotām īpašībām. Ja nepieciešams, ierīci var atkārtoti izmantot metināšanas darbiem.

Ja viss ir izdarīts pareizi, metināšanas iekārtu nākotnē var izmantot paredzētajam mērķim. Būs nepieciešams atlodēt vadus ar diodēm un salikt no jauna. Augstfrekvences maiņstrāvas iedarbībā indukcijas spole radīs magnētisko lauku.

Metāls polimēra korpusa iekšpusē sāks uzkarst un nodot siltumu ūdenim, kas cirkulē caur apkures loku. Ierīcei būs nepieciešamas tikai dažas minūtes, lai uzsildītu dzesēšanas šķidrumu.

Indukcijas sildītāja vieta ir jāizvēlas pareizi. Ierīcei jāatrodas 800 mm zem griestu līmeņa un jāatdala no sienām un mēbelēm vismaz par 300 mm.

Daži vārdi par drošību

Pašdarināti indukcijas katli parasti nav aprīkoti ar vadības un aizsardzības sistēmām, kas padara tos nedrošus.Tāpēc pirms iekārtas ieslēgšanas jums jāpārliecinās, vai korpusa dobums ir piepildīts ar dzesēšanas šķidruma šķidrumu.

Ja sildītāja polimēru korpuss tiek pakļauts pastāvīgai karsēšanai, to nemazgājot ar dzesēšanas šķidrumu, tas vienkārši izkusīs, dažreiz tas izraisa ne tikai sildītāja deformāciju, bet arī pilnīgu tā bojājumu.

Šāda veida vienības bieži izmanto metālu apkurei un kausēšanai. Indukcijas sildītāja radītā augstā temperatūra prasa rūpīgu uzmanību drošības jautājumiem

Bīstami var būt arī karstā metāla pildvielas zudums no izkusušā korpusa. Šajā gadījumā jums būs gandrīz pilnībā jāizjauc ierīce un jāizgatavo tai jauns sildelements.

Savienojums ar strāvas padevi jāveic, izmantojot atsevišķu kabeli no paneļa. Protams, ir nepieciešams rūpīgi pārklāt visus kontaktus ar izolāciju. Arī metināšanas iekārtas invertoram jābūt iezemētam, tas ir svarīgs drošības nodrošināšanas punkts.

Šajā gadījumā jums būs nepieciešams kabelis, kura šķērsgriezums ir vismaz četri milimetri. Daži eksperti iesaka dot priekšroku sešu milimetru kabelim. Lai novērstu paštaisīta indukcijas sildītāja pārkaršanu ūdens trūkuma dēļ sistēmā, sildītāja ieejā ieteicams uzstādīt pārspiediena vārstu.

Indukcijas sildīšanas ierīce aizņem salīdzinoši maz vietas, taču tā jānovieto noteiktā attālumā no griestiem, sienām, mēbelēm utt.

Šāda veida paštaisīta ierīce, kas nav aprīkota ar īpašiem aizsarglīdzekļiem, ir potenciāli bīstams objekts, kam nepieciešama pastāvīga uzraudzība. Tāpēc ir vērts tērēt nedaudz vairāk naudas, bet iegādāties nepieciešamās ierīces.

Tajā pašā laikā nenāk par ļaunu aplēst izmaksas, iespējams, gatavā indukcijas katla iegāde neizmaksās daudz dārgāk. Rūpnieciskās ierīces parasti ir aprīkotas ar visu nepieciešamo aizsardzību.

Citas mājas indukcijas apkures sistēmas versijas īpašības un pakāpeniska ražošanas tehnoloģija ir sniegti šeit.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

1. video. Pārskats par indukcijas sildīšanas principiem:

2. video. Interesanta iespēja indukcijas sildītāja izgatavošanai:

Lai uzstādītu indukcijas sildītāju, nav jāsaņem atļauja no pārvaldes iestādēm, šādu ierīču rūpnieciskie modeļi ir diezgan droši, tie ir piemēroti gan privātmājai, gan parastam dzīvoklim. Bet paštaisītu vienību īpašniekiem nevajadzētu aizmirst par drošības pasākumiem.

Lūdzu, komentējiet materiālu, ko piedāvājam pārskatīšanai. Uzdodiet jautājumus par interesantiem vai neskaidriem punktiem. Varbūt jums ir sava pieredze indukcijas katla būvniecībā vai uzstādīšanā? Tālāk esošajā komentāru blokā varat kopīgot un publicēt unikālus fotoattēlus.