Kako narediti indukcijski grelni kotel z lastnimi rokami: izdelava domačega generatorja toplote

Ljudje smo razvajeni s civilizacijo in si ne moremo predstavljati obstoja brez njenih dobrin. Mednje nedvomno spada tudi ogrevanje stavb.Ogrevalni sistemi se nenehno izboljšujejo in postajajo učinkovitejši in priročnejši za uporabo.

Vendar to ni dovolj. Strinjam se, sploh ni slabo, če je tudi ogrevalna oprema ekonomična. In ta želja je povsem izvedljiva - indukcijski grelni kotel lahko naredite z lastnimi rokami. Sposoben je ne samo zagotoviti zahtevano raven ogrevanja prostora, temveč tudi zelo ekonomično porabiti energetske vire.

Poleg tega lahko takšno opremo po želji sestavi tudi mojster začetnik. Kako to storiti pravilno in kateri materiali bodo potrebni za izdelavo - ta vprašanja bomo podrobno preučili v našem članku. Najprej razmislimo o zasnovi in ​​principu delovanja opreme ter o prednostih njene uporabe.

Zasnova in načelo delovanja opreme

Preden začnete sami sestavljati indukcijski kotel, morate razumeti njegovo strukturo in načelo delovanja. In šele po razumevanju teh točk lahko začnete izdelovati domače izdelke.

Kako deluje indukcijski kotel?

Da bi razumeli, kako deluje indukcijska oprema, se morate seznaniti z načelom njenega delovanja. Torej, spomnimo se šolskega tečaja fizike.

Ko električni tok teče skozi prevodni material, proizvaja toploto. V tem primeru bo količina prejete toplote neposredno sorazmerna z napetostjo in tokom.Ta vzorec sta odkrila Joule in Lenz, po katerih je fizikalni zakon tudi poimenovan.

Toda električni tok se lahko pojavi v prevodniku ne le, če je neposredno povezan z virom energije. Obstaja še ena metoda, ki jo je v prejšnjem stoletju odkril M. Faraday. To je brezkontaktna metoda, ki ne vključuje interakcije med virom energije in prevodnikom.

Njegovo bistvo je v tem, da ko se spremenijo parametri magnetnega polja, ki prečka prevodnik, se v njem pojavi emf ali elektromotorna sila.

Ta pojav so poimenovali elektromagnetna indukcija. To je tisto, kar se uporablja pri delovanju indukcijskega kotla. Izkazalo se je, da če obstaja EMF, potem bo električni tok in v skladu s tem bo prišlo do segrevanja prevodnika.

V tem primeru bo proizveden na brezkontakten način z uporabo induciranih tokov ali, kot jih imenujemo tudi Foucaultovih tokov.

Elektromagnetno indukcijo lahko dosežemo na dva načina.V prvem primeru se za pridobitev indukcije prevodnik vrti ali premika znotraj konstantnega magnetnega polja. Ta metoda se uporablja v električnih generatorjih.

Drug način za pridobitev indukcije je, da prevodnik miruje, medtem ko se parametri magnetnega polja, v katerem se nahaja, in sicer smer silnic in jakost polja, nenehno spreminjajo.

Delovanje katerega koli indukcijskega kotla temelji na pojavu elektromagnetne indukcije

To bi bilo precej težko narediti, če ne bi bilo Oerstedovega odkritja. Ugotovil je, da če se žica navije okoli tuljave, se ob priključitvi vira energije spremeni v elektromagnet. Ko se smer in moč toka spremenita, se spremeni tudi magnetno polje, ki ga ta naprava ustvarja.

Če prevodnik postavimo znotraj polja, bo v njem nastal električni tok, ki ga spremlja segrevanje.

Na tem principu je zasnovan indukcijski kotel. Njegova zasnova je zelo preprosta. Vključuje ohišje, ki mora biti toplotno izolirano in zaščiteno. V njej je nameščena cev. Najbolje je, če je zlitina, lahko pa tudi jeklo.

Vendar pa bodo v slednjem primeru značilnosti delovanja naprave nekoliko prizadete. Cev je nameščena v tulcu iz dielektričnega materiala.

Hladilno sredstvo v indukcijskih kotlih se segreva iz jeklenega jedra, ki se nahaja v notranjosti, ki se segreva z vrtinčnimi tokovi, ki nastanejo v elektromagnetnem polju

Bakrena zbiralka je navita na vrh tulca po principu tuljave. Priključen je na vir napajanja. Za priključitev na ogrevalni sistem se uporabljata dve cevi, skozi katere se bo premikala hladilna tekočina.

Ko je priključena električna energija, tok teče skozi tuljavo in aktivira izmenično magnetno polje, ki nato inducira vrtinčne tokove v cevi. Ogrejejo stene dela in delno hladilno tekočino, ki se nahaja v njem.

Obstajajo različice indukcijskega kotla z več vzporedno nameščenimi cevmi majhnega premera. Uporabljajo se namesto ene velike cevi. To omogoča povečanje hitrosti segrevanja naprave.

V tej obliki lahko oprema že deluje, vendar bo ogrevanje šibko. Če ga želite ojačati, morate skozi tuljavo prenesti visokofrekvenčni električni tok. Zato je treba opremo dopolniti z inverterjem in usmernikom.

Izmenični tok iz omrežja ima frekvenco 50 Hz, kar ni dovolj za učinkovito delovanje indukcijskega kotla. Zato se dovaja v usmernik, kjer se pretvori v konstantno.

Nato se pošlje v pretvornik, ki je elektronski modul s krmilnim vezjem in dvema ključnima tranzistorjema. Naprava pretvori enosmerni tok v visokofrekvenčni.

Treba je priznati, da uporaba usmernika in pretvornika poveča stroške indukcijskega kotla. Zato obstajajo modeli, ki delujejo brez njih. Povezujejo se v običajno omrežje. Toda takšna oprema ima impresivne dimenzije, kar omogoča povečanje njene učinkovitosti. Naprave z inverterjem so bolj kompaktne.

Inducirani vrtinčni tokovi zelo hitro segrejejo izmenjevalnik toplote in tekočino v njem

Osnovni elementi ogrevalne opreme

Vsak indukcijski kotel je sestavljen iz več strukturnih elementov:

• Induktor. Glavni del naprave. Je nekakšen transformator z dvema navitjema. Primar je navit na jedro.Ko tok teče, se tu pojavi elektromagnetno polje, ki tvori vrtinčne tokove. Telo kotla deluje kot sekundarno navitje. Prevzema vrtinčne tokove, segreva in prenaša toplotno energijo na hladilno tekočino.
• Grelni element. To je jedro tuljave. Za kotel je izdelan v obliki cevi dovolj velikega premera ali več vzporedno povezanih cevi manjšega prereza.
• Cevi. Zasnovan za vklop naprave v ogrevalno omrežje. Hladilna tekočina teče eno za drugo v napravo, skozi drugo pa tekočina zapusti kotel in se dovaja v ogrevalni krog.
• Inverter. Ta naprava - pretvornik — pretvarja enosmerni električni tok v visokofrekvenčni tok, ki se nato dovaja induktorju.

Preden začnete s samosestavljanjem, morate skrbno razmisliti, iz česa in kako bodo sestavljeni glavni elementi naprave. Nekatere boste morali narediti sami, nekatere pa lahko kupite.

Na primer, lahko uporabite pretvornik iz varilnega stroja. Dobro bi bilo, če bi imel možnost prilagajanja moči.

Inverter pretvarja enosmerni tok v visokofrekvenčni. Za izdelavo domačih naprav lahko uporabite standardni pretvornik za varjenje

Našteli smo glavne elemente indukcijskega kotla.

Prednosti samomontaže grelne naprave

Kotli, ki jih poganja elektrika, tradicionalno veljajo za negospodarne. Glede na to, da stroški električne energije nenehno naraščajo, svoje lastnike stanejo precej denarja. Priporočamo, da si ogledate podrobne informacije o ogrevanju z električnim kotlom v Ta članek.

Vendar pa so indukcijski kotli, čeprav delujejo na elektriko, precej ekonomični.

Toda to ni celoten seznam njihovih prednosti.

Če se odločite za namestitev takšne naprave, lahko dobite:

• Hitro segrevanje hladilne tekočine. To v povprečju traja 3-5 minut.
• Učinkovitost je blizu 100%, saj se skoraj vsa električna energija pretvori v toploto.
• Visoka temperatura ogrevanja tekočine v ogrevalnem krogu, najmanj – 35 °C.
• Pomanjkanje lestvice na notranjih površinah naprave, kar je razloženo z vibracijami, ki nastanejo med delovanjem naprave. Preprečujejo nastanek oblog.
• Dolga življenjska doba, saj ni premikajočih se ali drgnjenih mehanizmov in delov. Skladno s tem ni nobene obrabe opreme in nobenih poškodb njenih komponent.
• Ni potrebe po odstranjevanju produktov izgorevanja in izvajanju pogostih vzdrževalnih del.

Slabosti indukcijskih kotlov ni veliko. Prvič, to je dokaj visok strošek opreme. Poleg tega naprave med delovanjem proizvajajo rahel hrup tresljajev.

Druga pomanjkljivost je precej velika masa, ki jo je treba upoštevati pri namestitvi naprave na steno.

Da bi dosegli največji učinek pri uporabi indukcijskega kotla, tako domačega kot serijskega, jih morate povezati v skupino in jih uporabljati izmenično ali vse naenkrat

Navodila za montažo indukcijskega kotla

Indukcijske grelne naprave lahko kupite v trgovini, vendar so njihovi stroški precej visoki. Zato ga mnogi domači obrtniki poskušajo narediti z lastnimi rokami. Za izdelavo domačega indukcijskega kotla morate pripraviti materiale in orodja.

Najprej morate kupiti varilni inverter. Lahko je poceni, vendar je priporočljivo, da je naprava opremljena s tokovnim regulatorjem.

Poleg tega morate biti pozorni na moč toka, s katero naprava deluje. Standardna vrednost za varilne inverterje je 15A. To ne bo dovolj. Morate iskati močnejšo enoto.

Poleg tega morate pripraviti palico ali žico iz nerjavečega jekla s premerom približno 7 mm. Razrezati ga je treba na drobce dolžine 40-50 mm. Postavljeni bodo v elektromagnetno polje, kjer se bodo segrevali.

Grelni element domače indukcijske naprave je izdelan iz bakrene žice, za navijanje katere lahko uporabite kateri koli cilindrični predmet ustreznega premera.

Za izdelavo telesa kotla se vzame plastična cev z debelimi stenami. Premer dela se lahko razlikuje, vendar, kot kaže praksa, je optimalna možnost notranji premer 50 mm.

Adapterji se uporabljajo za priključitev opreme na ogrevalni sistem. Skozi enega od njih bo hladna hladilna tekočina pritekla v kotel, skozi drugo pa bo v sistem dovedena vroča tekočina.

Delce žice je treba namestiti v ohišje. Da bi preprečili njihovo izpadanje, je dno dela prekrito s kovinsko ali najlonsko mrežico z drobno mrežico, ki je varno pritrjena na telo. Po tem lahko žico položite v ohišje.

Sedaj je zgornji del dela prekrit z enako mrežico kot spodnji in pritrjen na stene dela. Na koncih so nameščeni adapterji. Rezultat je surovec, iz katerega bo izdelana indukcijska tuljava.

Če želite to narediti, morate okoli njega naviti emajlirano bakreno žico. V povprečju morate uporabiti 90 obratov. Nahajati se morajo bližje središču dela. Izvajati jih je treba zelo previdno in enakomerno, da dobite visokokakovostno indukcijsko tuljavo.

Nastala naprava se lahko vgradi v ogrevalni sistem. To se naredi na naslednji način. Najprej se iz sistema izpusti hladilna tekočina.

Po tem je izbrana lokacija, kjer bo kotel nameščen. Cev na tem območju je označena, po kateri se iz nje izreže fragment, ki je po dolžini enak grelni napravi.

Nato je na pripravljeno mesto nameščen domač indukcijski kotel. Tuljava je priključena na pretvornik in namestitev se lahko šteje za dokončano. Po tem spet sistem napolnjen s hladilno tekočino.

Bakreno žico previdno navijemo na plastično cev s kosi kovinske žice v notranjosti.

Šele po tem lahko preizkusite novo napravo. V njej mora biti tekočina.

Če indukcijski kotel vklopite "na suho", se bo plastično ohišje stopilo zaradi visoke temperature. To bo povzročilo delno uničenje ogrevalnega sistema, kar je nesprejemljivo.

Druga pomembna točka je pravilna ureditev ozemljitve grelne naprave, brez katere je njeno varno delovanje nemogoče.

Značilnosti indukcijskega kotla Vortex

S principom delovanja indukcijske grelne naprave smo že seznanjeni. Obstaja njegova različica: vrtinčni indukcijski kotel ali VIN, ki deluje nekoliko drugače.

Posebnosti VIN

Tako kot njegov indukcijski analog deluje na visokofrekvenčno napetost, zato mora biti opremljen z inverterjem. Posebnost naprave VIN je, da nima sekundarnega navitja.

Njegovo vlogo opravljajo vsi kovinski deli naprave. Nujno so izdelani iz materialov, ki kažejo feromagnetne lastnosti. Tako se ob dovajanju toka na primarno navitje naprave jakost elektromagnetnega polja močno poveča.

Po drugi strani pa ustvarja tok, katerega moč hitro narašča. Vrtinčni tokovi izzovejo obrat magnetizacije, zaradi česar se vse feromagnetne površine segrejejo zelo hitro, skoraj v trenutku.

Naprave Vortex so precej kompaktne, vendar je zaradi uporabe kovine njihova teža velika. To ima še dodatno prednost, da pri izmenjavi toplote sodelujejo vsi masivni elementi ohišja. Tako se učinkovitost enote približa 100%.

To lastnost naprave je treba upoštevati, če se odločite sami izdelati VIN kotel. Lahko je samo iz kovine, plastike se ne sme uporabljati.

Glavna razlika med vrtinčnim indukcijskim kotlom je, da njegovo telo deluje kot sekundarno navitje. Zato je vedno iz kovine

Kako sestaviti vrtinčno indukcijsko napravo?

Kot že vemo, se takšen kotel razlikuje od indukcijskega primerka, vendar je izdelava sama enako enostavna. Res je, zdaj boste potrebovali varilne veščine, saj je treba napravo sestaviti samo iz kovinskih delov.

Za delo boste potrebovali:

• Dva kosa kovinske cevi z debelimi stenami enake dolžine. Njihovi premeri morajo biti različni, tako da je mogoče en del postaviti v drugega.
• Navijanje (emajlirana) bakrena žica.
• Trifazni inverter, lahko iz varilnega aparata, vendar čim močnejši.
• Ohišje za toplotno izolacijo kotla.

Zdaj se lahko lotite dela. Začnemo z izdelavo telesa bodočega kotla. Vzamemo cev večjega premera in vanjo vstavimo drugi del. Variti jih je treba eno v drugo, tako da je med stenami elementov nekaj razdalje.

Nastali del v prerezu bo podoben volanu. Kot podstavek in pokrov ohišja se uporablja jeklena pločevina debeline najmanj 5 mm.

Rezultat je votel cilindrični rezervoar. Zdaj morate v njegove stene vrezati cevi za dovod hladne in odvod vroče tekočine. Konfiguracija cevi in ​​njen premer sta odvisna od cevi ogrevalnega sistema, morda bodo potrebni dodatni adapterji.

Po tem lahko začnete navijati žico. Previdno je navit na telo kotla pod zadostno napetostjo.

Shematski diagram domačega indukcijskega kotla vrtinčnega tipa

Pravzaprav bo navita žica služila kot grelni element, zato je priporočljivo, da ohišje naprave pokrijete s toplotnoizolacijskim ohišjem. Tako bo mogoče ohraniti maksimalno toploto in s tem povečati učinkovitost naprave ter jo narediti varno.

Zdaj morate kotel priključiti na ogrevalni sistem. Da bi to naredili, se hladilna tekočina izprazni, zahtevana dolžina cevi je odrezana in naprava je varjena na svojem mestu.

Ostane le še napajanje kurilne naprave in ne pozabite nanjo priključiti pretvornika. Naprava je pripravljena za uporabo. Toda pred testiranjem morate cev napolniti s hladilno tekočino.

Ne veste, katero hladilno tekočino izbrati za polnjenje tokokroga? Priporočamo, da preberete značilnosti različnih hladilnih tekočin in priporočila za izbiro optimalne vrste tekočine za ogrevalni krog.

Šele po črpanju hladilne tekočine v sistem izvedite poskusni zagon.

Najprej morate zagnati napravo z minimalno močjo in skrbno spremljati kakovost zvarov. Če je vse v redu, povečamo moč do maksimuma.

Na naši spletni strani je še eno navodilo za izdelavo indukcijske naprave, ki se lahko uporablja za ogrevanje hladilne tekočine v ogrevalnem sistemu. Če se želite seznaniti s postopkom sestavljanja indukcijskega grelnika, pojdite na ta povezava.

Nenavaden model indukcijske naprave

Ta sprememba indukcijskega kotla se morda zdi zelo nenavadna, vendar ima pravico do obstoja.

Poleg tega praksa kaže, da je takšna naprava veliko bolj ekonomična kot standardni grelni kotel. Ogrevanje standardnega bankovca za tri rublje bo trajalo približno 1,8-2,5 kW na uro, medtem ko bo električni kotel porabil najmanj 6 kW.

Pri izdelavi domačih indukcijskih kotlov se za navijanje na jedro uporablja samo posebna navijalna bakrena žica.

Pravzaprav je kotel toplotni izmenjevalnik, vgrajen v ogrevalni sistem, ki se ogreva z indukcijsko električno pečjo.

Pomemben člen pri zasnovi je izmenjevalnik toplote, ki mora biti kompakten, zanesljiv in čim cenejši. Izračuni kažejo, da je za ogrevanje stanovanja približno 50 kvadratnih metrov. m bo zadostovala naprava, ki deluje s 40 litri hladilne tekočine.

To pomeni, da boste potrebovali ravno kovinsko posodo, katere dimenzije se gibljejo med 50x600x500 mm. Takšno posodo je povsem mogoče izdelati sami, tako da jo zvarite iz profilnih cevi 50x50.

Delo se izvaja v naslednjem zaporedju:

• Cev 50x50 je razrezana na kose dolžine 600 mm. Skupaj naj bo 9-10 kosov.
• Nastali odseki so varjeni drug z drugim po principu "od stene do stene", tako da dobimo neprekinjeno vrsto cevi.
• Iz cevi sta izrezana še dva dela, tako da je njihova dolžina enaka širini nastalega obdelovanca.
• Ena stena je odrezana od obeh nastalih fragmentov cevi.
• Del je nameščen z odrezanim delom na skupaj zvarjene cevi, tako da dobimo surovec, ki spominja na razdelilnik. Fragment je privarjen na toplotni izmenjevalnik.
• Drugi del cevi je nameščen na enak način na nasprotni strani.
• V diagonalno nasprotne dele toplotnega izmenjevalnika so privarjene šobe za povezavo z ogrevalnim sistemom.
• Struktura je previdno poparjena, saj mora biti popolnoma zaprta.

Toplotni izmenjevalnik je pripravljen, lahko ga namestite na svoje mesto in pod njim dovajate vir toplote. Praksa kaže, da je najbolje namestiti tak sistem v kopalnici z uporabo navpične namestitve.

Navadna indukcijska peč lahko postane vir toplote za ogrevanje stanovanja

Toplotni izmenjevalnik je privarjen v ogrevalni sistem, ploščica pa se nahaja med njim in steno.

Domači obrtniki trdijo, da če na takšno napravo priključite pretvornik, se bo njegova poraba energije znatno zmanjšala.

Ali se vam po branju navodil izdelava domačih kotlov zdi težka in nevarna? Ali dvomite, da bo domač izdelek bolj ekonomičen pri porabi električne energije za ogrevanje hladilne tekočine v ogrevalnem sistemu? V tem primeru bo najboljša rešitev nakup že pripravljene grelne enote.

Naše spletno mesto vsebuje koristne materiale o izbiri najboljšega električnega kotla in oceno najbolj priljubljenih modelov med kupci. Priporočamo tudi, da se seznanite z značilnostmi izračuna porabe energije s kotlom in drugimi možnostmi električnega ogrevanja v hiši:

• Električni kotel za ogrevanje zasebnega doma: pregled desetih najboljših modelov električnih kotlov
• Koliko električne energije porabi električni kotel: pravila za izračun
• Električno ogrevanje v zasebni hiši: pregled vrst sistemov za podeželsko hišo

Zaključki in uporaben video na to temo

Kako sami sestaviti indukcijski kotel:

Kako deluje domači indukcijski grelec:

Kaj je indukcijsko ogrevanje:

Indukcijski kotel je najbolj varčen in učinkovit od vseh grelnih naprav na elektriko. Obstaja veliko modifikacij domačih indukcijskih naprav, lahko izberete katero koli, ki je najbolj primerna za pogoje delovanja.

Za nakup takšne naprave v trgovini boste morali porabiti precejšen znesek, zato so se domači mojstri naučili izdelati sami.

Ali kot grelno napravo uporabljate domači indukcijski kotel? Delite fotografijo svojega domačega izdelka in navodila za sestavljanje v razdelku za komentarje.

Ali pa se morda ravnokar lotite izdelave kotla in imate po branju našega članka še vedno nerešena vprašanja? Ne oklevajte in jih vprašajte – poskušali vam bomo pomagati.