Как да сглобите индукционна пещ за топене на метал у дома със собствените си ръце. Индукционен нагревател: прости схеми за изпълнение на DIY

Популярността на индукционния нагревател IR2153 може да се обясни с факта, че човек е винаги в търсене - безкрайно търсене от човек на източници на топлина за отопление на домовете си, които ще бъдат: икономични, екологични и функционални. Мнозина дори се осмелиха и не напразно да направят индукционен нагревател със собствените си ръце, за да го свържат към отоплителната система на дома. Статията ще опише подробно как да направите индукционен нагревател, за да харчите минимум Парии времето.

Схема на индукционен нагревател

Поради факта, че М. Фарадей през далечната 1831 г. открива явлението електромагнитна индукциясветът е видял голям бройустройства, които загряват вода и други среди.

Защото беше изпълнено това откритиехората използват ежедневно:

• Електрическа кана с дисков нагревателза подгряване на вода;
• Фурна за мултикукър;
• индукционен плот;
• Микровълнови печки (печка);
• Нагревател;
• Отоплителна колона.

Също така отворът се прилага към екструдера (не механичен). Преди това се използваше широко в металургията и други индустрии, свързани с обработката на метали. Фабричният индуктивен котел работи на принципа на действие на вихрови токове върху специално ядро, разположено във вътрешността на бобината. Вихровите токове на Фуко са повърхностни, така че е по-добре да вземете куха метална тръба като сърцевина, през която преминава елементът на охлаждащата течност.

Появата на електрически токове възниква поради подаването на променливо електрическо напрежение към намотката, което води до появата на променливо електрическо магнитно поле, което променя потенциалите 50 пъти/сек. при стандартна индустриална честота от 50 Hz.

В същото време индукционната намотка на Ruhmkorff е проектирана по такъв начин, че може да бъде свързана директно към AC мрежата. В производството за такова отопление се използват високочестотни електрически токове - до 1 MHz, така че е доста трудно да се постигне работата на устройството при 50 Hz. Дебелината на проводника и броят на завоите на намотката, използвани от устройството, бойлера, се изчисляват отделно за всяка единица, като се използва специален метод за необходимата топлинна мощност. Домашно приготвено мощно устройство трябва да функционира ефективно, бързо да загрява водата, протичаща през тръбата, и да не се нагрява.

Организациите инвестират много в разработването и внедряването на такива продукти, т.е:

• Всички задачи са решени успешно;
• Ефективността на отоплителното устройство е 98%;
• Функции без прекъсване.

В допълнение към най-високата ефективност, не може да не привлече скоростта, с която се извършва нагряването на средата, преминаваща през сърцевината. На фиг. предлага се схема на функциониране на индукционен бойлер, създаден в завода. Такава схема има единица с марка VIN, която се произвежда от завода в Ижевск.

Колко дълго ще работи устройството зависи единствено от това колко стегнат е корпусът и изолацията на завоите на проводника не е повредена, а това е доста значителен период, според производителя - до 30 години.

За всички тези предимства, които устройството има 100%, трябва да платите много пари, индукционен, магнитен бойлер е най-скъпият от всички видове отоплителни инсталации. Ето защо много майстори предпочитат сами да сглобят ултраикономичен агрегат за отопление.

Ние правим индукционен нагревател със собствените си ръце

Създаването на изобретение не е трудно, ако имате умения, можете да направите добро устройство. Най-простата единица, която се сглобява ръчно, се състои от тръбен разрез (пластмаса), вътре в който са подредени различни елементи(метал), за да създадете ядро.

Може да бъде:

• Тел от неръждаема стомана;
• Разточени на топки, нарязани на малки парченца тел - тел, чийто диаметър е 8 мм;
• Пробийте според диаметъра на тръбата.

С външна странаКъм него се залепват пръчки от фибростъкло, като върху тях трябва да се навива тел с дебелина 1,7 мм в изолация. Дължината на проводника е приблизително 11 м. След това индукционният нагревател трябва да се тества, като се напълни с вода и се свърже например към индукционен котлон с марка ORION с мощност 2 kW вместо стандартен индуктор. Вихровият радиатор, заварен от няколко метални тръби, действа като външно ядро ​​за вихрови електрически токове, които се създават от намотката на същия панел.

В резултат на това може да се направи следното заключение:

1. Топлинната мощност на изработеното нагревателно устройство е по-висока от електрическата мощност на панела.
2. Броят и размерът на тръбите са избрани на случаен принцип, но създават достатъчна повърхност за подаване на топлина, която възниква от вихрови токове.
3. Тази схема за бойлер се оказа успешна за конкретен случайкогато апартаментът е заобиколен от други апартаменти, които се отопляват.

Устройството работи правилно, така че ако имате желание, опит и познания, можете да осъществите тази идея. Сложните модели може да изискват използването на 3-фазен трансформатор.

Високо прецизно индукционно нагряване

Такова отопление има най-простия принцип, тъй като е безконтактно. Високочестотното импулсно нагряване дава възможност за постигане на най-високи температурни условия, при които е възможно да се обработват най-трудните метали при топене. За извършване на индукционно нагряване е необходимо да се създаде необходимото напрежение от 12V (волта) и честотата на индуктивността в електромагнитни полета.

Това може да стане в специално устройство - индуктор. Захранва се с електричество от индустриално захранване при 50 Hz.

За това е възможно да се използват индивидуални захранвания - преобразуватели / генератори. Най-простото устройство за нискочестотно устройство е спирала (изолиран проводник), която може да бъде поставена във вътрешността на метална тръба или навита около нея. Течащите потоци загряват тръбата, която в бъдеще дава топлина на хола.

Използването на индукционно нагряване при минимални честоти не е често явление. Най-често срещаната обработка на метали с по-висока или средна честота. Такива устройства се отличават с факта, че магнитната вълна отива на повърхността, където се разпада. Енергията се превръща в топлина. За да бъде ефектът по-добър, двата компонента трябва да имат сходна форма. Къде се прилага топлина?

Днес използването на високочестотно отопление е широко разпространено:

• За топене на метали и тяхното запояване по безконтактен метод;
• Инженерна индустрия;
• Бизнес с бижута;
• Създаване на малки елементи (плочи), които могат да се повредят при използване на други техники;
• Втвърдяване на повърхности на детайли, различни конфигурации;
• Термична обработка на части;
• Медицинска практика (дезинфекция на устройства/инструменти).

Отоплението може да реши много проблеми.

Предимства: метално индукционно нагряване

Отоплението има много предимства. С него е възможно бързо да се нагрее и стопи всеки проводим материал до течно състояние. Това дава възможност за извършване на нагряване във всяка среда, която не провежда ток, тоест функцията на топене и работа.

Тъй като само проводникът се нагрява, стените остават студени. Този тип отопление не замърсява околната среда. Ако газовите горелки замърсяват въздуха, тогава индукционното отопление елиминира това, защото работи електромагнитно излъчване. Компактни размери на индуктора. Възможност за създаване на устройство с всякаква форма.

Отоплението е незаменимо, ако трябва да затоплите само избрана площ на повърхността. Също така устройството трябва да настрои такова специално оборудване за необходимия режим и да го настрои.

Как да си направим индукционен нагревател от компютърно захранване

Нагревателят може да бъде направен от компютърно захранване.

Ще взема:

• Дроссел от компютърен блок;
• поялник;
• Заваръчна машина;
• резачки за тел;
• Тел от от неръждаема стомана 6 мм;
• Емайлиран плосък меден проводник 2 мм;
• Стоманени тръби 25 мм;
• Пластмасова тръба 50 мм;
• Издръжлива санитарна арматура;
• Експлозивен клапан;
• Подробности за сглобяване на веригата.

Котелът се състои от намотка, топлообменник, клемна кутия, контролен шкаф, входни и изходящи дюзи. Инсталацията е проста, основното е да следвате схемата. Доброто лабораторно захранване може да бъде проектирано за един ден и внедрено за един ден. Устройствата са свързани чрез трансформаторна точка.

Прост индуктор "направи си сам".

В домашния живот, HDTV индуктор често може да бъде полезен.

Това устройство често се използва за загряване на варено:

• гайки/болтове;
• Автомобилни рамки и греди;
• Части за автосервиз, включително лагери и различни втулки.

Такива устройства могат да бъдат закупени в специализиран магазин, както всяко друго оборудване, например китайски инверторен климатик, сеизмичен сензор, но те са много скъпи. Въпреки това, има изход, напълно възможно е да се създаде индукционен нагревател у дома. За сглобяване ще ви е необходим трансформатор, той може да бъде направен от 2 пръстена. Може да се приложи клас ферит M 2000 NM.

В първичната намотка трябва да има приблизително 26 завъртания на тел с диаметър 0,75 mm. Първичната намотка е свързана там, където излиза инвертора. Втората намотка е съставена от един контур от медна тръба с диаметър 6 mm, също така е клон на индукторната тръба, която преминава през центъра на пръстеновидната част на трансформатора.

Самият индуктор е намотка от няколко завоя медна тръба - 4 мм.

Кондензаторът, заедно с устройството, изпълнява работата на трептяща верига, която създава резонансна честота (резонансна), на която е настроен инверторът. Ако в централната част на медната спирала е подредена заготовка, тогава тя ще осигури активно съпротивление. HDTV се появява в самата бобина, така че тръбата с намотките се нагрява много, което означава, че трябва да бъде охладена непременно, за това е възможно да се използва обикновена вода от тръбопроводи.

За захранване на индуктора е необходимо да се използват диелектрични тръби, тъй като във веригата се развива високо напрежение. Отзад течаща водакойто охлажда индуктора, е необходим постоянен мониторинг, така че в дренажа е поставена специална вложка, към която са прикрепени термодвойка и тестер за управление температурен режим. Устройството трябва да използва най-мощния кондензатор, той може да бъде сглобен от четиридесет високоволтови кондензатора от 0,033 микрофарада всеки.

Направи си сам индукционен нагревател (видео)

Както можете да видите, да направите индуктор със собствените си ръце не е трудно, основното е да следвате схемата, можете също да създадете индукционен клаксон или да сглобите тиристорна верига или друга, например вътрешното съдържание на транзистор .

индукция отоплителни котлиТова са устройства, които имат много висока ефективност. Те могат значително да намалят разходите за енергия в сравнение с традиционните уреди, оборудвани с нагревателни елементи.

модели промишлено производствоне е евтино. Всеки обаче може да направи индукционен нагревател със собствените си ръце. Домашен майстор, притежаващ прост набор от инструменти. За да му помогнем, предлагаме подробно описание на принципа на работа и монтаж на ефективен нагревател.

индукционно нагряваненевъзможно без използването на три основни елемента:

• индуктор;
• генератор;
• нагревателен елемент.

Индукторът е намотка, обикновено изработена от медна тел, която генерира магнитно поле. Алтернаторът се използва за производство на високочестотен поток от стандартен 50 Hz поток от домакинска мощност.

Използва се като нагревателен елемент метален предметспособни да абсорбират Термална енергияпод въздействието на магнитно поле. Ако свържете правилно тези елементи, можете да получите високопроизводително устройство, което е идеално за нагряване на течна охлаждаща течност и.

С генератор електричествос необходимите характеристики се подава към индуктора, т.е. на медна намотка. При преминаване през него потокът от заредени частици образува магнитно поле.

Принципът на работа на индукционните нагреватели се основава на появата на електрически токове вътре в проводниците, които се появяват под въздействието на магнитни полета.

Особеността на полето е, че има способността да променя посоката на електромагнитните вълни при високи честоти. Ако в това поле се постави някакъв метален предмет, той ще започне да се нагрява без директен контакт с индуктора под въздействието на създадените вихрови токове.

Високочестотният електрически ток, протичащ от инвертора към индукционната намотка, създава магнитно поле с постоянно променящ се вектор на магнитните вълни. Металът, поставен в това поле, се нагрява бързо

Липсата на контакт позволява да се направят загубите на енергия при прехода от един тип към друг незначителни, което обяснява повишената ефективност на индукционните котли.

За да загреете вода за отоплителния кръг, достатъчно е да осигурите контакта му с метален нагревател. Често като нагревателен елемент се използва метална тръба, през която просто преминава поток от вода. Водата едновременно охлажда нагревателя, което значително увеличава експлоатационния му живот.

Електромагнитът на индукционно устройство се получава чрез навиване на проводник около сърцевината на феромагнит. Получената индукционна намотка се нагрява и предава топлина към нагрятото тяло или към охлаждащата течност, протичаща наблизо през топлообменника

Предимства и недостатъци на устройството

„Плюсовете“ на вихровия индукционен нагревател са многобройни. Това е проста схема за самостоятелно производство, повишена надеждност, висока ефективност, относително ниски разходи за енергия, дългосроченработа, ниска вероятност от повреди и др.

Производителността на устройството може да бъде значителна; единици от този тип се използват успешно металургична промишленост. По отношение на скоростта на нагряване на охлаждащата течност устройства от този тип уверено се конкурират с традиционните електрически котли, температурата на водата в системата бързо достига необходимото ниво.

По време на работа на индукционния котел нагревателят леко вибрира. Тази вибрация изтръсква варовик и други възможни замърсители от стените на металната тръба, така че подобно устройство рядко се налага да се почиства. със сигурност, отоплителна систематрябва да бъдат защитени от тези замърсители с механичен филтър.

Индукционната намотка нагрява метала (тръба или парчета тел), поставен вътре в нея, използвайки високочестотни вихрови токове, контакт не е необходим

Постоянният контакт с вода също намалява до минимум вероятността от изгаряне на нагревателя, което е доста често срещан проблемза традиционни бойлери с нагревателни елементи. Въпреки вибрациите, котелът е изключително тих, допълнителна шумоизолацияна мястото на инсталиране на устройството не се изисква.

Индукционните котли също са добри, защото почти никога не пропускат, само ако инсталацията на системата е извършена правилно. Това е много ценно качество, тъй като елиминира или значително намалява вероятността от опасни ситуации.

Липсата на течове се дължи на безконтактния метод за прехвърляне на топлинна енергия към нагревателя. Охлаждащата течност, използваща описаната по-горе технология, може да се нагрее почти до състояние на пара.

Това осигурява достатъчна термична конвекция, за да стимулира ефективното движение на охлаждащата течност през тръбите. В повечето случаи отоплителната система няма да трябва да бъде оборудвана с циркулационна помпа, въпреки че всичко зависи от характеристиките и оформлението на конкретна отоплителна система.

Изводи и полезно видео по темата

Ролка №1. Преглед на принципите на индукционно нагряване:

Ролка №2. Интересен вариантпроизводство на индукционен нагревател:

За да инсталирате индукционен нагревател, не е необходимо да получавате разрешение от регулаторните органи, индустриалните модели на такива устройства са доста безопасни, подходящи са както за частна къща, така и за обикновен апартамент. Но собствениците на домашно изработени единици не трябва да забравят за безопасността.

Индукционната пещ е изобретена отдавна, през далечната 1887 г., от С. Фаранти. Първо промишлено предприятиеспечелени през 1890 г. във фирмата Benedicks Bultfabrik. Дълго времеиндукционните пещи бяха екзотика в индустрията, но не поради високата цена на електричеството, тогава не беше по-скъпо от сега. В процесите, протичащи в индукционните пещи, все още имаше много неразбираеми и елементна базаелектрониката не позволяваше създаването на ефективни схеми за управление за тях.

В областта на индукционните пещи днес се случи революция буквално пред очите ни, благодарение на появата, първо, на микроконтролери, чиято изчислителна мощност надвишава тази персонални компютрипреди десет години. Второ, благодарение на ... мобилните комуникации. Развитието му изискваше появата в продажба на евтини транзистори, способни да доставят няколко kW мощност при високи честоти. Те от своя страна са създадени на базата на полупроводникови хетероструктури, за изследването на които руският физик Жорес Алферов получи Нобелова награда.

В крайна сметка индукционните печки не само се промениха напълно в индустрията, но и широко навлезли в ежедневието. Интересът към темата породи много домашни продукти, които по принцип биха могли да бъдат полезни. Но повечето от авторите на проекти и идеи (чиито описания в източниците са много повече от работещи продукти) имат лоша представа както за основите на физиката на индукционното нагряване, така и за потенциална опасностлошо изпълнени конструкции. Тази статия има за цел да изясни някои от най-объркващите точки. Материалът е изграден въз основа на конкретни структури:

1. Индустриална канална пещ за топене на метал и възможност за създаване сами.
2. тигелни пещи индукционен тип, най-лесният за изпълнение и най-популярен сред майсторите.
3. Индукционни котли за гореща вода, бързо заменящи котли с нагревателни елементи.
4. Домашни индукционни уреди за готвене, които се конкурират с газови печкии по редица параметри превъзхожда микровълните.

Забележка: всички разглеждани устройства се основават на магнитна индукция, създадена от индуктор (индуктор), и затова се наричат ​​индукция. В тях могат да се топят/нагряват само електропроводими материали, метали и др. Съществуват и електрически индукционни капацитивни пещи, базирани на електрическа индукция в диелектрика между кондензаторните плочи; те се използват за „нежно“ топене и електрическа термична обработка на пластмаси. Но те са много по-рядко срещани от индукторните, тяхното разглеждане изисква отделна дискусия, така че нека го оставим засега.

Принцип на действие

Принцип на действие индукционна пещилюстрира фиг. на дясно. По същество това е електрически трансформатор с късо съединение вторична намотка:

• Генераторът на променливо напрежение G създава променлив ток I1 в индуктора L (нагревателна намотка).
• Кондензатор C заедно с L образуват осцилаторна верига, настроена на работната честота, това в повечето случаи увеличава техническите параметри на инсталацията.
• Ако генераторът G е самоосцилиращ, тогава C често се изключва от веригата, като вместо това се използва собствения капацитет на индуктора. За високочестотните индуктори, описани по-долу, това е няколко десетки пикофарада, което точно съответства на работния честотен диапазон.
• Индукторът, в съответствие с уравненията на Максуел, създава в околното пространство променливо магнитно поле със сила H. Магнитното поле на индуктора може да бъде затворено през отделно феромагнитно ядро ​​или да съществува в свободно пространство.
• Магнитното поле, проникващо в детайла (или стопящия се заряд) W, поставен в индуктора, създава магнитен поток F в него.
• Ф, ако W е електропроводим, индуцира вторичен ток I2 в него, тогава същите уравнения на Максуел.
• Ако Ф е достатъчно масивен и твърд, тогава I2 се затваря вътре в W, образувайки вихров ток или ток на Фуко.
• Вихровите токове, според закона на Джоул-Ленц, отделят енергията, получена от него през индуктора и магнитното поле от генератора, нагрявайки детайла (заряд).

От гледна точка на физиката, електромагнитното взаимодействие е доста силно и има доста високо далечно действие. Следователно, въпреки многоетапното преобразуване на енергия, индукционната пещ е в състояние да покаже ефективност до 100% във въздух или вакуум.

Забележка: в неидеална диелектрична среда с проницаемост >1, потенциално постижимата ефективност на индукционните пещи пада, а в среда с магнитна проницаемост >1, се постига висока ефективностпо-лесно.

канална пещ

Каналната индукционна топилна пещ е първата, използвана в индустрията. Конструктивно е подобен на трансформатор, виж фиг. на дясно:

1. Първичната намотка, захранвана с индустриален (50/60 Hz) или повишен (400 Hz) честотен ток, е направена от медна тръба, охлаждана отвътре от течен топлоносител;
2. Вторична намотка с късо съединение - стопилка;
3. Пръстеновиден тигел, изработен от топлоустойчив диелектрик, в който е поставена стопилката;
4. Набор на плочи от магнитна сърцевина от трансформаторна стомана.

Каналните пещи се използват за претопяване на дуралуминий, цветни специални сплави и производство на висококачествен чугун. Индустриалните канални пещи изискват засаждане на стопилка, в противен случай "вторичното" няма да има късо съединение и няма да има отопление. Или ще възникнат дъгови разряди между трохите на заряда и цялата стопилка просто ще избухне. Следователно, преди да стартирате пещта, малко стопилка се излива в тигела и претопената част не се излива напълно. Металурзите казват, че каналната пещ има остатъчен капацитет.

От индустриален честотен заваръчен трансформатор може да се направи и канална пещ с мощност до 2-3 kW. В такава пещ могат да се стопят до 300-400 g цинк, бронз, месинг или мед. Възможно е да се стопи дуралуминий, само отливката трябва да се остави да остарее след охлаждане, от няколко часа до 2 седмици, в зависимост от състава на сплавта, за да придобие здравина, здравина и еластичност.

Забележка: Дуралуминият обикновено е изобретен случайно. Разработчиците, ядосани, че е невъзможно да се легира алуминий, хвърлиха още една проба с „не“ в лабораторията и тръгнаха да се разхождат от скръб. Изтрезня, върна се - но никой не промени цвета си. Проверено - и той придоби сила почти стомана, оставайки лек като алуминий.

„Първичният“ на трансформатора е оставен като стандартен, той вече е проектиран да работи в режим на късо съединение на вторичната със заваръчна дъга. "Вторичният" се отстранява (след това можете да го върнете и да използвате трансформатора според предназначение), и вместо това се поставя върху пръстеновиден тигел. Но опитите да преобразувате заваръчен RF инвертор в канална пещ е опасно! Неговото феритно ядро ​​ще се прегрее и ще се счупи на парчета поради факта, че диелектричната константа на ферита >> 1, вижте по-горе.

Проблемът с остатъчния капацитет в пещ с ниска мощност изчезва: тел от същия метал, огънат на пръстен и с усукани краища, се поставя в заряда за засяване. Диаметър на проводника – от 1 mm/kW мощност на пещта.

Но има проблем с пръстеновидния тигел: единственият подходящ материал за малък тигел е електропорцеланът. У дома е невъзможно да го обработите сами, но къде мога да намеря закупен подходящ? Други огнеупорни материали са неподходящи поради високи диелектрични загуби в тях или порьозност и ниски механична сила. Следователно, въпреки че каналната пещ дава най-високо качество на стопилка, не изисква електроника и нейната ефективност вече надвишава 90% при мощност от 1 kW, те не се използват от домашно приготвени хора.

Под обичайния тигел

Остатъчният капацитет раздразни металурзите - скъпите сплави се стопиха. Ето защо, веднага щом през 20-те години на миналия век се появиха достатъчно мощни радиолампи, веднага се роди идея: хвърлете магнитна верига (няма да повтаряме професионалните идиоми на суровите мъже) и поставете обикновен тигел директно в индуктор, виж фиг.

Не можете да направите това на индустриална честота, нискочестотно магнитно поле без магнитна верига, която го концентрира, ще се разпространи (това е така нареченото разсеяно поле) и ще предаде енергията си навсякъде, но не и в стопилката. Разсеяното поле може да бъде компенсирано чрез увеличаване на честотата до висока: ако диаметърът на индуктора е съизмерим с дължината на вълната на работната честота и цялата система е в електромагнитен резонанс, тогава до 75% или повече от енергията от неговото електромагнитно поле ще бъде концентрирано вътре в "безсърдечната" намотка. Ефективността ще бъде съответна.

Но вече в лабораториите се оказа, че авторите на идеята са пренебрегнали очевидното обстоятелство: стопилката в индуктора, макар и диамагнитна, но електропроводима, поради собственото си магнитно поле от вихрови токове, променя индуктивността на нагревателната намотка . Първоначалната честота трябваше да се настрои под студения заряд и да се промени, когато се стопи. Освен това, в по-големите граници, толкова по-голям е детайлът: ако за 200 g стомана можете да се справите с диапазон от 2-30 MHz, тогава за заготовка с железопътен резервоар първоначалната честота ще бъде около 30-40 Hz , а работната честота ще бъде до няколко kHz.

Трудно е да се направи подходяща автоматизация на лампи, да се „издърпа“ честотата зад празно място - необходим е висококвалифициран оператор. Освен това при ниски честоти разсеяното поле се проявява по най-силен начин. Стоилката, която в такава пещ е и сърцевината на намотката, до известна степен събира магнитно поле близо до нея, но все пак, за да се получи приемлива ефективност, беше необходимо цялата пещ да се обгради с мощен феромагнитен щит .

Въпреки това, поради изключителните си заслуги и уникални качества(вижте по-долу) тигелните индукционни пещи са широко използвани както в индустрията, така и от майсторите, които правят сами. Ето защо ще се спрем по-подробно на това как правилно да направите това със собствените си ръце.

Малко теория

Когато проектирате домашно приготвена "индукция", трябва твърдо да запомните: минималната консумация на енергия не съответства на максималната ефективност и обратно. Печката ще вземе минималната мощност от мрежата, когато работи на основната резонансна честота, поз. 1 на фиг. В този случай празният/зарядът (и при по-ниски, предрезонансни честоти) работи като една намотка с късо съединение и в стопилката се наблюдава само една конвективна клетка.

В основния резонансен режим в пещ 2-3 kW може да се стопи до 0,5 kg стомана, но зареждането / заготовката ще отнеме до един час или повече, за да се нагрее. Съответно общата консумация на електроенергия от мрежата ще бъде голяма, а общата ефективност ще бъде ниска. При предрезонансни честоти - още по-ниски.

В резултат на това индукционните пещи за топене на метали най-често работят на 2-ри, 3-ти и други по-високи хармоници (поз. 2 на фигурата) Мощността, необходима за нагряване/топене, се увеличава; за същия паунд стомана на 2-ри ще са необходими 7-8 kW, на 3-ти 10-12 kW. Но загряването става много бързо, за минути или части от минути. Следователно ефективността е висока: печката няма време да „яде“ много, тъй като стопилката вече може да се излее.

Пещите върху хармоници имат най-важното, дори уникално предимство: в стопилката се появяват няколко конвективни клетки, които незабавно и старателно го смесват. Следователно е възможно да се проведе топене в т.нар. бързо зареждане, получаване на сплави, които е принципно невъзможно да се топят в други пещи за топене.

Ако обаче честотата се „повдигне“ 5-6 или повече пъти по-висока от основната, тогава ефективността малко (леко) спада, но се появява още едно забележително свойство на хармоничната индукция: повърхностно нагряване поради скин ефекта, който измества ЕМП към повърхността на детайла, поз. 3 на фиг. За топене този режим се използва рядко, но за нагряване на заготовки за повърхностно карбуризиране и втвърдяване е хубаво нещо. Съвременната технология без такъв метод на топлинна обработка би била просто невъзможна.

Относно левитацията в индуктора

И сега нека направим трика: навийте първите 1-3 завъртания на индуктора, след това огънете тръбата / шината на 180 градуса и навийте останалата част от намотката в обратна посока (поз. 4 на фигурата). Свържете я към генератора, поставете тигела в индуктора в заряда, дайте ток. Нека изчакаме топенето, извадете тигела. Стойката в индуктора ще се събере в сфера, която ще остане да виси там, докато не изключим генератора. Тогава ще падне.

Ефектът на електромагнитната левитация на стопилката се използва за пречистване на метали чрез зоново топене, за получаване на високо прецизни метални топки и микросфери и др. Но за правилен резултат топенето трябва да се извърши във висок вакуум, така че тук левитацията в индуктора е спомената само за информация.

Защо индуктор у дома?

Както можете да видите, дори индукционна печка с ниска мощност за жилищно окабеляване и ограничения на потреблението е доста мощна. Защо си струва да го направите?

Първо, за пречистване и отделяне на благородни, цветни и редки метали. Вземете например стар съветски радиоконектор със позлатени контакти; златото/среброто за покритие тогава не беше пощадено. Поставяме контактите в тесен висок тигел, поставяме ги в индуктор, разтопяваме при основния резонанс (професионално казано, при нулев режим). При топене постепенно намаляваме честотата и мощността, оставяйки заготовката да се втвърди за 15 минути - половин час.

След охлаждане разбиваме тигела и какво виждаме? Месингова опора с ясно видим златен връх, който трябва само да бъде отрязан. Без живак, цианиди и други смъртоносни реагенти. Това не може да се постигне чрез нагряване на стопилката отвън по никакъв начин, конвекцията в нея няма да работи.

Е, златото си е злато, а сега черен метален скрап не лежи на пътя. Но тук е необходимостта от равномерно, или прецизно дозирано по повърхността/обем/температурата на нагряване метални частиза висококачествено втвърдяване винаги ще го има майстор или индивидуален предприемач. И тук отново индукторната печка ще помогне и консумацията на електроенергия ще бъде осъществима семеен бюджет: в края на краищата основният дял от топлинната енергия пада върху латентната топлина на топене на метала. И като промените мощността, честотата и местоположението на частта в индуктора, можете да загреете точно точното място точно както трябва, вижте фиг. по-висок.

И накрая, правене на индуктор специална форма(виж фигурата вляво), можете да освободите втвърдената част правилно място, при прекъсване на карбуризирането с втвърдяване в края/краищата. След това, където е необходимо, се огъваме, плюем, а останалата част остава твърда, вискозна, еластична. Накрая можете да го загреете отново, където е бил пуснат, и да го втвърдите отново.

Да стартираме печката: какво трябва да знаете

Електромагнитното поле (ЕМП) въздейства върху човешкото тяло, като поне го затопля изцяло, като месо в микровълнова фурна. Ето защо, когато работите с индукционна пещ като дизайнер, бригадир или оператор, трябва ясно да разберете същността на следните понятия:

PES е плътността на енергийния поток на електромагнитното поле. Определя цялостния физиологичен ефект на ЕМП върху организма, независимо от честотата на излъчване, т.к. EMF PES със същия интензитет се увеличава с честотата на излъчване. според санитарните норми различни странидопустима стойност на PES от 1 до 30 mW на 1 кв. м. телесна повърхност при постоянно (над 1 час на ден) експозиция и три до пет пъти повече при еднократно краткотрайно, до 20 минути.

Забележка: САЩ стоят отделно, те имат допустима PES от 1000 mW (!) на кв. км. м. тяло. Всъщност американците смятат външните му прояви за начало на физиологичното въздействие, когато човек вече се разболява, а дългосрочните последици от излагането на ЕМП са напълно игнорирани.

PES с разстояние от точков източник на радиация пада върху квадрата на разстоянието. Еднослойната екранировка с поцинкована или фина поцинкована мрежа намалява PES с 30-50 пъти. В близост до намотката по оста й, PES ще бъде 2-3 пъти по-висок, отколкото отстрани.

Нека обясним с пример. Има индуктор за 2 kW и 30 MHz с ефективност 75%. Следователно от него ще излязат 0,5 kW или 500 W. На разстояние 1 m от него (площта на сфера с радиус 1 m е 12,57 кв. м.) на 1 кв. м. ще има 500 / 12,57 \u003d 39,77 W и около 15 W на човек, това е много. Индукторът трябва да бъде поставен вертикално, преди да включите пещта, да поставите върху него заземена екранираща капачка, да наблюдавате процеса отдалеч и незабавно да изключете пещта след като приключи. При честота от 1 MHz PES ще спадне с коефициент 900 и екраниран индуктор може да работи без специални предпазни мерки.

SHF - ултра-високи честоти. В радиоелектрониката микровълните се разглеждат с т.нар. Q-лента, но според физиологията на микровълновата тя започва от около 120 MHz. Причината е електрическото индукционно нагряване на клетъчната плазма и резонансните явления в органичните молекули. микровълновата има специфична посока биологично действиес дългосрочни последици. Достатъчно е да получите 10-30 mW за половин час, за да подкопаете здравето и/или репродуктивния капацитет. Индивидуалната чувствителност към микровълни е силно променлива; като работите с него, трябва редовно да се подлагате на специален медицински преглед.

Много е трудно да се спре микровълновата радиация, както казват професионалистите, тя „сифонира“ през най-малката пукнатина в екрана или при най-малкото нарушение на качеството на земята. Ефективна борба срещу микровълновото излъчване на оборудването е възможна само на нивото на неговото проектиране от висококвалифицирани специалисти.

Компоненти на пещта

Индуктор

Най-важната част на индукционната пещ е нейната нагревателна намотка, индукторът. За домашни печкиза мощност до 3 kW ще отиде индуктор, изработен от гола медна тръба с диаметър 10 mm или гола медна шина с напречно сечение най-малко 10 квадратни метра. мм Вътрешният диаметър на индуктора е 80-150 mm, броят на завоите е 8-10. Завоите не трябва да се докосват, разстоянието между тях е 5-7 мм. Също така, никоя част от индуктора не трябва да докосва екрана му; минималният луфт е 50 мм. Следователно, за да се прекарат изводите на бобината към генератора, е необходимо да се предвиди прозорец в екрана, който да не пречи на неговото отстраняване / инсталиране.

Индукторите на индустриални пещи се охлаждат с вода или антифриз, но при мощност до 3 kW описаният по-горе индуктор не изисква принудително охлаждане, когато работи до 20-30 минути. Въпреки това, в същото време самият той става много горещ, а котлен камък върху медта рязко намалява ефективността на пещта, до загуба на нейната ефективност. Направете свой собствен индуктор течно охлажданеневъзможно, така че ще трябва да се променя от време на време. Не може да се използва принудително въздушно охлаждане: пластмаса или метален корпусвентилаторът близо до намотката ще „привлече“ ЕМП към себе си, ще прегрее и ефективността на пещта ще спадне.

Забележка: за сравнение - индуктор за топилна пещ за 150 кг стомана е огънат от медна тръба 40 мм външен диаметър и 30 вътрешен. Броят на завоите е 7, диаметърът на бобината вътре е 400 мм, височината също е 400 мм. За натрупването му в нулев режим са необходими 15-20 kW при наличие на затворен охладителен кръг с дестилирана вода.

Генератор

Втората основна част на пещта е алтернаторът. Не си струва да се опитвате да направите индукционна пещ, без да знаете основите на радиоелектрониката поне на нивото на средно квалифициран радиолюбител. Работете - също, защото ако печката не е под компютърно управление, можете да я настроите на режим само като усетите веригата.

При избора на генераторна верига трябва да се избягват по всякакъв начин решения, които дават твърд токов спектър. Като антипример представяме доста често срещана верига, базирана на тиристорен ключ, вижте фиг. по-висок. Изчислението, с което разполага специалист по осцилограмата, приложена към него от автора, показва, че PES при честоти над 120 MHz от индуктор, захранван по този начин, надвишава 1 W/kv. м. на разстояние 2,5 м от инсталацията. Убийствена простотия, нищо няма да кажеш.

Като носталгично любопитство даваме и диаграма на древен генератор на лампи, виж фиг. на дясно. Те са направени от съветски радиолюбители през 50-те години, фиг. на дясно. Настройка на режим - чрез въздушен кондензатор с променлив капацитет C, с разстояние между плочите най-малко 3 mm. Работи само на нулев режим. Индикаторът за настройка е неонова крушка L. Характеристика на веригата е много мек, "тръбен" радиационен спектър, така че можете да използвате този генератор без специални предпазни мерки. Но - уви! - сега няма да намерите лампи за него, а с мощност в индуктора от около 500 W, консумацията на енергия от мрежата е повече от 2 kW.

Забележка: честотата от 27,12 MHz, посочена на диаграмата, не е оптимална, тя е избрана от съображения за електромагнитна съвместимост. В СССР това беше безплатна („боклук”) честота, за която не се изискваше разрешение, стига устройството да не пречи на никого. Като цяло C може да възстанови генератора в доста широк диапазон.

На следващата фиг. наляво - най-простият генераторсъс самовъзбуждане. L2 - индуктор; L1 - намотка обратна връзка, 2 завъртания емайлиран проводник с диаметър 1,2-1,5 мм; L3 - празен или зареден. Собственият капацитет на индуктора се използва като капацитет на контура, така че тази схема не изисква настройка, тя автоматично влиза в режим на нулев режим. Спектърът е мек, но ако фазирането на L1 е неправилно, транзисторът изгаря моментално, т.к. е в активен режим от късо съединение до постоянен токв колекторната верига.

Освен това транзисторът може да изгори просто от смяна външна температураили самозагряване на кристала - не се предвиждат мерки за стабилизиране на режима му. Като цяло, ако имате някъде стар KT825 или други подобни, тогава можете да започнете експерименти за индукционно нагряване от тази схема. Транзисторът трябва да бъде инсталиран на радиатор с площ от най-малко 400 квадратни метра. вижте с въздушен поток от компютър или подобен вентилатор. Регулиране на мощността в индуктора, до 0,3 kW - чрез промяна на захранващото напрежение в диапазона 6-24 V. Източникът му трябва да осигурява ток от най-малко 25 A. Разсейването на мощността на резисторите на основния делител на напрежението е при най-малко 5 W.

Следваща схема. ориз. вдясно - мултивибратор с индуктивен товар върху мощни полеви транзистори (450 V Uk, най-малко 25 A Ik). Поради използването на капацитет във веригата на осцилаторната верига, той дава доста мек спектър, но извън режима, следователно е подходящ за нагряване на части до 1 kg за закаляване / закаляване. Основният недостатък на схемата е високата цена на компонентите, мощните полеви устройства и високоскоростните (честота на прекъсване най-малко 200 kHz) високоволтови диоди в техните базови вериги. Биполярните силови транзистори в тази схема не работят, прегряват и изгарят. Радиаторът тук е същият като в предишния случай, но въздушният поток вече не е необходим.

Следната схема вече твърди, че е универсална, с мощност до 1 kW. Това е push-pull генератор с независимо възбуждане и индуктор с мост. Позволява ви да работите в режим 2-3 или в режим на повърхностно отопление; честотата се регулира от променлив резистор R2, а честотните диапазони се превключват от кондензатори C1 и C2, от 10 kHz до 10 MHz. За първия диапазон (10-30 kHz) капацитетът на кондензаторите C4-C7 трябва да се увеличи до 6,8 uF.

Трансформаторът между каскадите е на феритен пръстен с площ на напречното сечение на магнитната верига от 2 кв. виж Намотки - от емайлиран проводник 0,8-1,2 мм. Транзисторен радиатор - 400 кв. виж за четирима с въздушен поток. Токът в индуктора е почти синусоидален, така че спектърът на излъчване е мек и на всички работни честоти допълнителни меркизащита не се изисква, подлежи на работа до 30 минути на ден след 2 дни на 3-ти.

Видео: домашен индукционен нагревател на работа

Индукционни котли

индукция бойлери за гореща вода, без съмнение, ще замени котлите с нагревателни елементи навсякъде, където електричеството е по-евтино от другите видове гориво. Но техните неоспорими предимства са породили и маса от домашни продукти, от които специалист понякога буквално настръхва.

Да кажем този дизайн: индуктор обгражда пропиленова тръба с течаща вода и се захранва от заваръчен RF инвертор 15-25 A. Опция - куха поничка (торус) е направена от топлоустойчива пластмаса, вода се пропуска през тръби през него и се увиват около шината за отопление, образувайки навита индуктор.

ЕМП ще прехвърли енергията си към водния кладенец; има добра електрическа проводимост и аномално висока (80) диелектрична константа. Спомнете си как капчиците влага, останали върху съдовете, се изстрелват в микровълновата печка.

Но, първо, за пълноценно отопление на апартамент или през зимата са необходими поне 20 kW топлина, с внимателна изолация отвън. 25 A при 220 V дава само 5,5 kW (и колко струва това електричество според нашите тарифи?) При 100% ефективност. Добре, да кажем, че сме във Финландия, където токът е по-евтин от газа. Но ограничението за потребление за жилища все още е 10 kW и трябва да плащате за бюста с повишена ставка. И окабеляването на апартамента няма да издържи 20 kW, трябва да издърпате отделно захранващо устройство от подстанцията. Колко би струвала такава работа? Ако електротехниците все още са далеч от надмощието на района и ще го позволят.

След това самият топлообменник. Трябва да бъде или масивен метал, тогава ще работи само индукционно нагряване на метала, или изработен от пластмаса с ниски диелектрични загуби (пропиленът, между другото, не е един от тях, подходящ е само скъп флуоропласт), тогава водата ще бъде директно абсорбира енергията на ЕМП. Но във всеки случай се оказва, че индукторът загрява целия обем на топлообменника и само вътрешната му повърхност отдава топлина на водата.

В резултат на това с цената на много работа с риск за здравето получаваме котел с ефективността на пещерен пожар.

Индукционен котел за отопление промишлено производството е подредено по съвсем различен начин: просто, но невъзможно у дома, вижте фиг. на дясно:

• Масивен меден индуктор е свързан директно към мрежата.
• Неговото ЕМП също се нагрява от масивен метален лабиринтен топлообменник, изработен от феромагнитен метал.
• Лабиринтът едновременно изолира индуктора от водата.

Такъв котел струва няколко пъти повече от конвенционалния с нагревателен елемент и е подходящ за монтаж само върху пластмасови тръби, но в замяна дава много предимства:

1. Никога не изгаря - в него няма гореща електрическа намотка.
2. Масивният лабиринт надеждно екранира индуктора: PES в непосредствена близост до 30 kW индукционен котел е нула.
3. Ефективност - повече от 99,5%
4. Той е абсолютно безопасен: собствената му времева константа на намотка с голяма индуктивност е повече от 0,5 s, което е 10-30 пъти по-дълго от времето за изключване на RCD или машината. Ускорява се и от "отката" от преходния процес по време на пробив на индуктивността върху корпуса.
5. Самата повреда поради „дъбовостта“ на конструкцията е изключително малко вероятно.
6. Не изисква отделно заземяване.
7. Безразличен към удар от мълния; тя не може да изгори масивна намотка.
8. Голямата лабиринтна повърхност осигурява ефективен топлообмен с минимален температурен градиент, което почти елиминира образуването на котлен камък.
9. Голяма издръжливост и лекота на използване: индукционен котел, заедно с хидромагнитна система (HMS) и филтър за резервоар, работи без поддръжка от най-малко 30 години.

За домашно приготвени бойлери за топла вода

Тук на фиг. схема на индукционен нагревател с ниска мощност за системи за БГВ с резервоар за съхранение. В основата си всяка силови трансформаторпри 0,5-1,5 kW с първична намотка от 220 V. Много добре са подходящи двойни трансформатори от стари тръбни цветни телевизори - „ковчези“ върху двупрътово магнитно ядро ​​от типа PL.

Вторичната намотка се отстранява от такава, първичната се навива отново на един прът, увеличавайки броя на завоите му, за да работи в режим, близък до късо съединение (късо съединение) във вторичната. Самата вторична намотка е вода в U-образно коляно от тръба, покриваща друг прът. Пластмасова тръба или метал - няма значение на индустриалната честота, но металната тръба трябва да бъде изолирана от останалата част от системата с диелектрични вложки, както е показано на фигурата, така че вторичният ток да се затваря само през вода.

Във всеки случай такъв бойлер е опасен: възможен теч е в непосредствена близост до намотката под мрежово напрежение. Ако поемем такъв риск, тогава в магнитната верига е необходимо да пробиете дупка за заземителния болт и преди всичко плътно в земята, заземете трансформатора и резервоара със стоманена шина от най-малко 1,5 квадратни метра . виж (не кв. мм!).

След това трансформаторът (трябва да се намира директно под резервоара), с двойно изолиран мрежов проводник, свързан към него, заземяващ електрод и намотка за нагряване на вода, се излива в една „кукла“ силиконов уплътнителкато двигател на аквариумна филтърна помпа. И накрая, много е желателно да свържете цялото устройство към мрежата чрез високоскоростен електронен RCD.

Видео: "индукционен" котел на базата на домакински плочки

Индуктор в кухнята

индукция котлониза кухнята вече са станали познати, вижте фиг. Според принципа на работа това е същата индукционна печка, само дъното на всеки метален съд за готвене действа като вторична намотка с късо съединение, вижте фиг. вдясно, а не само от феромагнитен материал, както често пишат хора, които не знаят. Просто алуминиевите прибори излизат от употреба; лекарите са доказали, че свободният алуминий е канцероген, а медта и калайът отдавна не се използват поради токсичност.

Домакинските индукционни готварски печки са продукт на ерата на високите технологии, въпреки че идеята за неговия произход се ражда едновременно с индукционните топилни пещи. Първо, за да се изолира индукторът от готвенето, беше необходим силен, устойчив, хигиеничен и свободен от ЕМП диелектрик. Подходящите стъклокерамични композити се произвеждат сравнително скоро и горната плоча на готварската печка представлява значителна част от цената му.

Тогава всички съдове за готвене са различни и съдържанието им променя електрическите си параметри, а режимите на готвене също са различни. Внимателно завъртане на дръжките до желаната модатук и специалист няма да направи, имате нужда от високопроизводителен микроконтролер. И накрая, токът в дросела трябва да бъде, според санитарните изисквания, чиста синусоида, а големината и честотата му трябва да варират комплексно в зависимост от степента на готовност на ястието. Тоест генераторът трябва да е с генериране на ток на цифров изход, управляван от същия микроконтролер.

Няма смисъл да правите сами кухненска индукционна готварска печка: само за електронни компонентипри цени на дребно ще се изразходват повече пари, отколкото за готови добри плочки. И все още е трудно да се управляват тези устройства: който има такова, знае колко бутона или сензора има с надписи: „Яхния“, „Печено“ и т.н. Авторът на тази статия видя плочка с думите „ВМС борш“ и „Претаниер супа“, изброени отделно.

Въпреки това, индукционните печки имат много предимства пред другите:

• Почти нула, за разлика от микровълновите печки, PES, дори сами седнете на тази плочка.
• Възможност за програмиране за приготвяне на най-сложните ястия.
• Топене на шоколад, топене на риба и птичи мазнини, правене на карамел без ни най-малък признак на изгаряне.
• Висока икономическа ефективност в резултат на бързото нагряване и почти пълната концентрация на топлина в съдовете за готвене.

До последната точка: вижте фиг. вдясно има графики за загряване на готвене на индукционен котлон и газов котлон. Тези, които са запознати с интеграцията, веднага ще разберат, че индукторът е 15-20% по-икономичен и не може да се сравни с чугунена „палачинка“. Цената на парите за енергия при приготвянето на повечето ястия за индукционна готварска печкасравнимо с газ, а още по-малко за задушаване и варене на гъсти супи. Индукторът все още е по-нисък от газа само по време на печене, когато се изисква равномерно нагряване от всички страни.

Видео: неуспешен индукционен нагревател

Най-накрая

Така че, по-добре е да закупите готови индукционни електрически уреди за нагряване на вода и готвене, ще бъде по-евтино и по-лесно. Но няма да навреди да стартирате домашно направена индукционна тигелна пещ в домашна работилница: ще станат достъпни фини методи за топене и термична обработка на метали. Просто трябва да запомните PES с микровълнова печка и стриктно да спазвате правилата за проектиране, производство и експлоатация.

индукционен нагревателможе да се монтира в апартамента, за това не са ви необходими никакви одобрения и свързаните с това разходи и проблеми. Желанието на собственика е достатъчно. Проект за свързване е необходим само теоретично. Това се превърна в една от причините за популярността на индукционните нагреватели, въпреки приличната цена на електроенергията.

Метод на индукционно нагряване

Индукционното нагряване е нагряването от променливо електромагнитно поле на проводник, поставен в това поле. В проводника се появяват вихрови токове (токове на Фуко), които го нагряват. По същество това е трансформатор, първичната намотка е намотка, наречена индуктор, а вторичната намотка е разделителна или къса намотка. Топлината не се подава към раздела, а се генерира в самия него блуждаещи течения. Всичко около нея остава студено, което е определено предимство на подобни устройства.

Топлината във вложката се разпределя неравномерно, но само в нейните повърхностни слоеве и допълнително по обем се разпределя поради топлопроводимостта на материала на вложката. Освен това с увеличаване на честотата на променливото магнитно поле дълбочината на проникване намалява, а интензитетът се увеличава.

За работа на индуктора с честота, по-голяма от тази в мрежата (50 Hz), се използват транзисторни или тиристорни честотни преобразуватели. Тиристорните преобразуватели ви позволяват да получавате честоти до 8 kHz, транзисторни - до 25 kHz. Електрическите схеми са лесни за намиране.

При планиране на монтаж на отоплителни системи в собствена къщаили в страната, в допълнение към други опции за течно или твърдо гориво, е необходимо да се разгледа възможността за използване на индукционно отопление на котела. С това отопление не може да пести електричество, но няма опасни за здравето вещества.

Основната цел на индуктора е генерирането на топлинна енергия поради електричество без използване на термични електрически нагревателипо принципно различен начин.

Типичният индуктор се състои от следните основни части и устройства:

Устройство за отопление

Основните елементи на индукционен нагревател за отоплителна система.

1. Стоманена тел с диаметър 5-7 мм.
2. Пластмасова тръба с дебели стени. Вътрешният диаметър е не по-малък от 50 мм, а дължината се избира според мястото на монтаж.
3. Емайлиран меден проводник за намотка. Размерите се избират в зависимост от мощността на устройството.
4. Мрежа от неръждаема стомана.
5. Заваръчен инвертор.

Процедурата за производство на индукционен котел

Вариант първи

Нарежете стоманената тел на парчета с дължина не повече от 50 мм. Напълнете с нарязана тел пластмасова тръба. завършва заглушавам телена мрежа за предотвратяване на счупване на проводника.

В краищата на тръбата монтирайте адаптери от пластмасовата тръба към размера на тръбата в точката на свързване на нагревателя.

Навийте намотката върху тялото на нагревателя (пластмасова тръба) с емайлиран меден проводник. Това ще изисква около 17 метра тел: броят на завоите е 90, външен диаметъртръби от порядъка на 60 мм: 3,14 x 60 x90 = 17 (метра). Посочете дължината допълнително, когато външният диаметър на тръбата е известен точно.

Пластмасова тръба, а сега и индукционен котел, врязани в тръбопровода във вертикално положение.

Когато проверявате работата на индукционен нагревател, уверете се, че в котела има охлаждаща течност. AT в противен случайтялото (пластмасовата тръба) ще се стопи много бързо.

Свържете котела към инвертора напълнете системата с охлаждаща течности може да бъде активиран.

Вариант две

Дизайнът на индукционния нагревател от заваръчния инвертор според тази опция е по-сложен, изисква определени умения и способностинаправете го сами, но така е по-ефективно. Принципът е същият - индукционно нагряване на охлаждащата течност.

Първо трябва да направите самия индукционен нагревател - котела. Това ще изисква две тръби. различен диаметър, които се вмъкват един в друг с разстояние между тях от порядъка на 20 мм. Дължината на тръбите е от 150 до 500 мм в зависимост от очакваната мощност на индукционния нагревател. Необходимо е да изрежете два пръстена според пролуката между тръбите и да ги заварите плътно в краищата. Резултатът беше тороидален контейнер.

Остава да заварите входната (долната) тръба към външната стена тангенциално към тялото и горната (изходната) тръба успоредно на входа от противоположната страна на тороида. Размерът на тръбите - според размера на тръбите на отоплителната система. Разположението на входните и изходящите тръби тангенциално, ще осигури циркулацията на охлаждащата течностпо целия обем на котела без образуване на застойни зони.

Втората стъпка е създаването на намотката. Емайлираната медна тел трябва да се навива вертикално, като се прекарва вътре и се повдига нагоре по външния контур на корпуса. И така 30-40 завъртания, образувайки тороидална намотка. В това изпълнение цялата повърхност на котела ще се нагрява едновременно, като по този начин значително ще се увеличи неговата производителност и ефективност.

Направете външната обвивка на нагревателя от непроводими материали, като използвате например пластмасова тръба голям диаметърили банална пластмасова кофа, ако височината й е достатъчна. Диаметърът на външния корпус трябва да гарантира, че тръбите на котела излизат отстрани. Осигурете съответствие с правилата за електрическа безопасност в цялата схема на окабеляване.

Отделете корпуса на котела от външното тяло с топлоизолатор, можете да използвате както насипен топлоизолационен материал (разширена глина), така и плочки (Isover, Minplita и др.). Това предотвратява загубата на топлина в атмосферата от конвекция.

Остава да напълните системата с охлаждащата течност и да свържете индукционния нагревател от заваръчния инвертор.

Такъв бойлер не изисква никаква намесаи може да работи в продължение на 25 години или повече без ремонт, тъй като в дизайна няма движещи се части, а схемата на свързване предвижда използването на автоматично управление.

Вариант три

Това е, напротив, най-лесният начин за отоплениенаправи си сам вкъщи. На вертикалната част на тръбата на отоплителната система трябва да изберете прав участък с дължина най-малко един метър и да го почистите от боя с шмиргел. След това изолирайте тази част от тръбата с 2-3 слоя електрически плат или плътно фибростъкло. След това навийте индукционната намотка с емайлиран меден проводник. Внимателно изолирайте цялата схема на окабеляване.

Остава само да свържете заваръчния инвертор и да се насладите на топлината във вашия дом.

Забележете няколко неща.

1. Не е желателно да се инсталира такъв нагревател в дневни, където хората най-често се намират. Факт е, че електромагнитното поле се разпространява не само вътре в намотката, но и в околното пространство. За да проверите това, достатъчно е да използвате обикновен магнит. Трябва да го вземете в ръката си и да отидете до намотката (котела). Магнитът ще започне да вибрира забележимо и колкото по-силен, толкова по-близо е намотката. Така по-добре е да използвате котела в нежилищна част на къщатаили апартаменти.
2. Когато монтирате бобината върху тръбата, уверете се, че в тази секция на отоплителната система охлаждащата течност естествено тече нагоре, за да не се създаде обратен поток, в противен случай системата няма да работи изобщо.

Има много възможности за използване на индукционно отопление в дома. Например в система за топла вода Можете ли да изключите топлата вода напълно?, загрявайки го на изходите на всеки кран. Това обаче е тема за отделно разглеждане.

Няколко думи за безопасността при използване на индукционни нагреватели със заваръчен инвертор:

• за осигуряване на електрическа безопасност е необходимо внимателно да се изолират проводими елементиструктури по цялата схема на свързване;
• индукционният нагревател се препоръчва само за затворени отоплителни системи, в които циркулацията се осигурява от водна помпа;
• препоръчително е да поставите индукционната система на най-малко 30 см от стените и мебелите и на 80 см от пода или тавана;
• за да се осигури работата на системата, е необходимо системата да се оборудва с манометър, авариен клапан и устройство за автоматично управление.
• Инсталирай устройство за изпускане на въздух от отоплителната системаза да се избегнат въздушни джобове.

Ефективността на индукционните котли и нагреватели е близо 100%, като трябва да се има предвид, че загубите на електроенергия при заваръчни инвертори и окабеляване, по един или друг начин, се връщат на потребителя под формата на топлина.

Преди да продължите с производството на индукционната система, вижте техническите данни на промишлените образци. Това ще помогне да се определят първоначалните данни на домашно направена система.

Желаем ви успех в творчеството и работата за себе си!

Индукционният бойлер е нов алтернативен начин за отопление на жилищни помещения. Основната му функция се основава на принципа на разумно използване на индукционната енергия. Той е екологичен, абсолютно безвреден, безопасен, не дава сажди, не изисква въглища и дърва за огрев. Индукционен топлинен генератор се използва успешно за загряване на вода в една система индивидуално отопление. В допълнение към факта, че такъв фабрично произведен бойлер може да бъде закупен в разпределителната мрежа, той може да бъде направен и на ръка. Това с течение на времето ще даде значително осезаеми спестявания на семейния бюджет.

• 1 Принцип на индукционно нагряване
• 2 Конструктивни характеристики и работа на топлогенератора
  • 2.1 Как работи системата
• 3 Собствено производстводизайни на индукционни нагреватели
• 4 Основни технологични етапи на работа
• 5. Заключение

Принцип на индукционно нагряване

Работата на индукционния нагревател се основава на енергията на електромагнитното поле, което охлаждащата течност поема, превръщайки я в топлина. Индукторът, който е представен от многооборотна цилиндрична намотка, генерира магнитно поле в този нагревател. Преминавайки през тази намотка, променлив електрически ток в близост до нея създава променливо магнитно поле.

Редовете на това електрическо полеразположени перпендикулярно на посоката на магнитния поток и при движение образуват порочен кръг. Вихровите потоци, генерирани от променлив ток, трансформират електрическата енергия в топлина. В резултат на това електрическата мощност на индуктора се предава безконтактно към нагретия обект.

Топлинна енергия при индукционно нагряванесе изразходва много ефективно дори при ниски скорости на нагряване. Следователно индукционен бойлер, направен сам, загрява водата малка празнинавреме до значително по-високи температури.

Конструктивни характеристики и работа на топлогенератора

За организиране на индивидуално отопление като индукционен нагревател на тази система може да се използва трансформатор, състоящ се от две намотки:

1. Основен.
2. Вторично късо съединение.

Вихровите потоци тук се образуват във вътрешния компонент. Те насочват възникващите електрическо полекъм вторичната верига. Именно той изпълнява едновременната роля на тялото и нагревателния елемент за охлаждащата течност. С увеличаване на плътността на вихровите токове, които са насочени към ядрото, първоначално започва да се нагрява цялата му повърхност, а след това и целият елемент.

За подаването на студена вода и изхода на нагрятата охлаждаща течност индукционните котли са оборудвани с два разклонения.

За тези, които искат да направят такова оборудване със собствените си ръце, е необходимо да се предвиди, че:

• Долната разклонителна тръба е монтирана на въвеждащата основна секция;
• Горна - към захранващия участък на тръбопровода.

Как работи системата

Топлината, генерирана от котела, се прехвърля към охлаждащата течност, циркулираща в отоплителната система. Поради хидростатичното налягане нагрятата вода навлиза в общата отоплителна система директно през захранващата тръба и непрекъснато се изпуска чрез принудително натискане на охлаждащата течност в нея. Следователно възможността за прегряване на оборудването тук е напълно изключена.

Постоянните вибрации по време на работа на индукционната система не позволяват образуването на котлен камък и неговите твърди отлагания по вътрешните стени на тръбопровода. Индукционните нагреватели нямат стандартни електрически нагревателни елементи, така че има нулев шанс за скъпи повреди. Освен това няма разглобяеми връзки, което може да застраши непланирани неприятни течове. Положителна характеристика на този котел е липсата на шум по време на работа, което позволява да се монтира във всякакви жилищни помещения.

Самоизработка на дизайна на индукционния нагревател

Не е трудно да направите сами индукционен бойлер. Дори сравнително начинаещ майстор може успешно да се справи с тази задача. За тази работа първо трябва да имате:

• Евтин високочестотен инвертор от заваръчна машиназа да не се занимавате сами с производството на такъв сложен агрегат;
• Дебелостенно парче пластмасова тръба, което ще стане тялото на нагревателя;
• Тел или тел от неръждаема стомана с диаметър не повече от 7 mm, който ще бъде основа за нагрят материал в електрическо поле;
• Адаптери за свързване на основното тяло на бойлера към индивидуалната отоплителна система;
• Метална мрежа, която трябва да държи стоманени парчета тел вътре в кутията;
• Меден емайлиран проводник за създаване на индукционна намотка;
• Клещи за рязане на тел или неръждаема стомана;
• Помпа за принудително водоснабдяване.

Основни технологични етапи на работа

Когато оборудвате индукционна система за отопление на вода, трябва да знаете и да се придържате към основните правила:

1. Заваръчният ток на високочестотния инвертор за нагревателя трябва да съответства на неговата мощност. Оптимална стойностварира от 15 ампера или повече, ако е необходимо.
2. За нагряване на материали във високочестотно поле трябва да се използват петсантиметрови парчета валцувана стомана или тел от неръждаема стомана. За да направите това, подготвената тел трябва да бъде отрязана с ножове за тел, като се придържат към тези размери.
3. Тялото на индукционния нагревател трябва да бъде направено от дебелостенна пластмасова тръба, чийто вътрешен диаметър трябва да бъде най-малко 5 сантиметра, подобно на дължината на отрязания проводник.
4. От едната страна на тази пластмасова тръба е прикрепен адаптер, който трябва да се свърже този дизайнс отоплителна система.
5. В долната част на пластмасовата тръба се полага метална мрежа "Направи си сам", която предотвратява падането на телта.
6. Вътре в пластмасовата тръба се изсипват плътно нарязани парчета метална тел, така че да няма свободно пространство.
7. Вторият край на тръбата е оборудван с друг преходен елемент.
8. За производството на индукционна намотка тази пластмасова тръба е обвита с подготвена медна емайлирана тел. Броят на завоите в намотката трябва да бъде минимум 80 и максимум 90.
9. След това устройството се свързва към индивидуална отоплителна система, вода се излива, инвертор е свързан към произведената намотка.
10. За принудителна циркулация на охлаждащата течност в отоплителната система е вградена помпа.
11. За да се осигури автоматично регулиране на температурата на водата, термостат е свързан към прекъсването на главния електропровод на индукционния инвертор.

Заключение

Индукционните нагреватели са оборудвани в затворена системаиндивидуално парно, оборудвано пластмасов тръбопровод. След изхода, за безопасност, е препоръчително да монтирате група от елементи, която е представена от:

• манометър;
• взривен клапан;
• Автоматично устройство за обезвъздушаване.

Първоначално индукционният бойлер може да бъде труден и отнема много време да се направи със собствените си ръце. Тогава обаче това ще донесе само ползи за семейния бюджет, като значително ще намали разходите за скъпа електроенергия. Тъй като поради конструктивните характеристики на това устройство, то загрява охлаждащата течност много по-бързо, отколкото с еквивалентна консумация на енергия за работа на електрически нагреватели.

Днес някои майстори правят индукционен нагревател от електромагнитен трансформатор, който се основава на два мощни транзистора. Индукционното нагряване в него се осъществява чрез действието на токове на Фуко върху метала.

По време на работа на това оборудване не се отделят вредни продукти от разлагането или изгарянето на горивото, което се отразява благоприятно на състоянието на околната атмосфера. Правилно подрежданеотоплителните системи с индукционен бойлер за всяко семейство е безспорната икономична опция с 25 години безупречна работа.