Як зробити індукційний нагрівач своїми руками
Індукційний нагрівник. У його роботі використовується принцип індукції. Це екологічний прилад, що не несе шкоди і небезпека людському здоров’ю, що не дає кіптяви і не вимагає заготовки або закупівлі твердого палива. Індукційний генератор з успіхом нагріває воду в опалювальній системі і може бути зроблений власноруч, що заощадить фінанси сім’ї.
Перевага:
- Початкова герметичність суцільнометалевого елемента нагріву і дистанційне транспортування енергії електромагнітним полем. Це допоможе уникнути протікання.
- Безшумність навіть при вібруванні нагрівального елемента, так як частота вібрацій не сприймається людськими звуковими хвилями.
- Можливість самостійної збірки нагрівача завдяки доступній ціні його елементів.
- Просте обслуговування і виключення поломок, яке гарантує постійно циркулюючий теплоносій, що не дає сердечнику перегріватися.
- Екологічна безпека.
- Швидке нагрівання.
- Відсутність необхідності в чищенні, так як накип не осідає через вібрації, генеруються вихровими струмами.
- Довговічність – до 25 років, надійність і ефективність. А також можливість відмовитися від циркуляційного насоса, так як на старті відбувається розігрівання теплоносія до газоподібного стану, і він тече по трубопроводу під дією теплової конвекції.
548px” >
Види нагрівачів і принцип дії
Класифікація індукційних нагрівачів на певні категорії здійснюється за діапазонами їх частот на виході, які і визначають надалі їх використання. Вид:
- високої частоти – 20-40 або 30-100кГц;
- середньої частоти – 0,5-20 кГц;
- надвисокочастотні – 100кГц – 1,5 МГц.
Індукційний котел складається з сердечника, електро-і теплоізоляції і самого корпусу. Відмітна його риса – тороїдальна обмотка провідниками з міді, яка розташовується між 2-ух зварених сталевих труб товщиною від 10 мм з ферромагнита.
Дана конструкція більш легка, з високим ККД і малогабаритна. Сердечником виступає труба з обмоткою. А 2-ая труба нагріває теплоносій. Індукційний струмовий потік, що генерується магнітним високочастотним полем з зовнішньої обмотки на трубу, сприяє нагріванню теплоносія, викликаючи одночасно вібрацію стінок.
Змінний електрострум тече через котушку і утворює магнітне поле змінного типу, чиї лінії розташовані перпендикулярно магнітному потоку і замикаються в коло при їх пересуванні. Саме вихрові потоки перетворюють електроенергію в теплову, яка витрачається досить ефективно і при незначній швидкості нагрівання.
548px” >
Схема простого індукційного нагрівача
Робимо своїми руками
Необхідні матеріали та інструменти
- Полімерна труба з товщиною стінок від 3 мм і діаметром 5 см для виконання ролі сердечника.
- Обмотки з емальованого дроту з міді діаметром від 3 мм, щоб створити індукційну котушку з 50 або 90 витками на нагрівачі і під’єднати їх без спайки і розривів до клем.
- В якості нагрівача виступає рубана дріт в 5 см діаметром 5-6 мм.
- Зварювальний інвертор високої частоти, дозволяє плавно змінювати діапазон сили електроструму (від 15 А). Або 3-ехфазный трансформатор.
- Кусачки, паяльник і зварювальний апарат.
550px” >
Процес виготовлення
- Підготовчий етап полягає у фіксуванні полімерної труби і намотування на неї витків.
- Торці сердечника обрізаються з запасною довжиною дроту в 10 см на відводи.
- На нижньому відводі встановлюється куточок для підключення опалювальної обратки і надходження вже охолодженої води. Повинен бути встановлений кульовий вентиль, щоб замінювати сердечник, не зливаючи систему.
- Труба щільно заповнюється рубаним дротом.
- На верхньому патрубку встановлюється трійник, щоб виводити нагріту воду в напірний контур замкнутого типу через кульовий вентиль. Використання незайнятого відводу – щоб підключити запобіжний клапан.
- Далі монтується металевий або полімерний захисний нагрівальний контур. Повинно бути передбачено вікно доступу до управління розташованому в самому низу зварювального інвертора.
- Дріт з міді приєднується до індукційних нагрівальних клем, а сердечник наповнюється теплоносієм.
Більшою надійністю відрізняється водонагрівач з фіксованим 3-ехфазным трансформатором і 2-умя трубами з металу, які уварені один в одного, тобто контур має форму бублика. Обмотка робиться на зовнішній трубі, а до корпусу виробляють приварювання патрубків.
Продуктивність приладу буде вище, а розмірні параметри — менше. Необов’язково встановлений захисний чохол допоможе знизити теплові і струмові витоку.
Правила безпеки
- Категорично не дозволено включення обладнання поза розводкою, не заповнивши полімерну трубу водою. Так як це загрожує розплавленням полімерного корпусу і випаданням розпечених металевих смужок.
- Включення обладнання повинно відбуватися в окрему лінію, для якої потрібно кабель перетином 4-6 кв. мм.
- Повинна бути присутня напірна циркуляція, щоб не розірвало корпус від закипілої води. Для цього встановлюється клапан надлишкового тиску на виході.
- Необхідно монтувати запобіжний клапан, щоб знизити тиск в разі виходу з ладу циркуляційного насоса і виробленні пари в надлишку.
- Інвертор повинен бути підключений до мережі з використанням захисного відключення. Бажано встановити манометр або контролери.
- Повинно бути передбачено заземлення індукційної обмотки, для чого електропровід виводиться на металевий контур, який заритий в землю.
- Обладнання повинно розміщуватися від 80 см від статевого і стельового перекриттів, від 30 см — від стінових поверхонь. Щоб огородити себе від дії електромагнітного поля, монтаж слід робити далеко від зони проживання людей.
- Щоб уникнути опіків і струмових ударів, слід ізолювати відкриті мідні ділянки.
Бліц-поради
- Обладнання індукційних водонагрівачів являє собою індивідуальну опалювальну закриту систему, яка облаштовується трубопроводом з пластику. Щоб убезпечити монтується обладнання, після вивідного патрубка потрібно установка таких деталей, як манометр, підривний клапан і автомат для відведення повітряних скупчень.
- На перший погляд виготовлення водонагрівача, заснованого на принципі індукції, представляється складним і трудомістким процесом. Але завдяки значному зниженню витрат на електроенергію, яка на сьогоднішній день не з дешевих ресурсів, з часом корист для бюджету сім’ї буде очевидна. Конструкція даного устаткування сприяє нагріванню воду набагато швидше, завдяки своїм особливостям індукційний прилад має ряд переваг перед електронагрівальними аналогами при однаковій витраті електрики.
- Можливе створення водонагрівача, заснованого на принципі індукції, з електромагнітного трансформатора в основу роботи якого входять 2 потужних транзистора. Прилад нагрівається в результаті дії на метал струмів Фуко.
- Так як змінне електромагнітне поле сприяє розігріву і нагрівального елемента, і всього, що оточує його-це стосується і тканин людського тіла, то від даного пристрою необхідно перебувати далеко.
- До недоліків даного приладу варто віднести ще й його роботу на недешевому джерелі енергії – електрика.
- Завдяки ефективності і колосальної тепловіддачі водонагрівача існує ризик детонації котла від перегріву води, який можна усунути датчиком тиску.