Pomagajte razvoju spletnega mesta, delite članek s prijatelji!

Indukcijski kotli so naprave, za katere je značilen zelo visok izkoristek. Omogočajo znatno zmanjšanje stroškov energije v primerjavi s tradicionalnimi napravami, opremljenimi z grelnimi elementi.

Modeli industrijske proizvodnje niso poceni. Vendar pa lahko vsak domači obrtnik, ki ima v lasti preprost nabor orodij, naredi svoje indukcijske grelce z lastnimi rokami. Da bi mu pomagali, nudimo podroben opis načela delovanja in montaže učinkovitega grelnika.

Načelo delovanja indukcijskega grelnika

Indukcijsko ogrevanje je nemogoče brez uporabe treh glavnih elementov:

  • Induktor;
  • generator;
  • grelni element.

Induktor je tuljava, običajno iz bakrene žice, s pomočjo katere se ustvari magnetno polje. Alternator se uporablja za proizvodnjo visokofrekvenčnega toka iz standardnega toka domačega električnega omrežja s frekvenco 50 Hz.

Kot grelni element se uporablja kovinski predmet, ki lahko absorbira toplotno energijo pod vplivom magnetnega polja. Če pravilno povežete te elemente, lahko dobite visoko zmogljivo napravo, ki je kot nalašč za ogrevanje tekočine za prenos toplote in ogrevanje hiše.

S pomočjo generatorja se induktorju dovoli električni tok z zahtevanimi značilnostmi, tj. na bakreni tuljavi. Pri prehodu skozi tobo tok nabitih delcev tvori magnetno polje.

Načelo delovanja indukcijskih grelcev temelji na pojavu električnih tokov znotraj vodnikov, ki se pojavljajo pod vplivom magnetnih polj.

Posebnost polja je, da ima sposobnost spreminjanja smeri elektromagnetnih valov pri visokih frekvencah. Če se v to polje postavi kateri koli kovinski predmet, se bo začel segrevati brez neposrednega stika z induktorjem pod vplivom ustvarjenih vrtinčnih tokov.

Visokofrekvenčni električni tok od pretvornika do indukcijske tuljave ustvarja magnetno polje s stalno spreminjajočim se vektorjem magnetnih valov. Kovina, nameščena na tem polju, se hitro segreje.

Odsotnost stika vam omogoča, da pri prehodu iz ene vrste v drugo izgubite energijo, kar je nepomembno, kar pojasnjuje povečano učinkovitost indukcijskih kotlov.

Za ogrevanje vode za ogrevalni krog je dovolj, da se zagotovi stik s kovinskim grelcem. Pogosto se kot grelni element uporablja kovinska cev, skozi katero se preprosto prehaja voda. Voda hkrati hladi grelnik, kar bistveno poveča njegovo življenjsko dobo.

Indukcijski elektromagnet nastane z navijanjem žice okrog feromagnetnega jedra. Nastala indukcijska tuljava se segreje in prenese toploto na ogrevano telo ali hladilno sredstvo, ki teče zraven njega skozi izmenjevalnik toplote.

Prednosti in slabosti naprave

Obstaja veliko "pluse" vortex indukcijskega grelnika. Gre za preprosto shemo za neodvisno proizvodnjo, večjo zanesljivost, visoko učinkovitost, relativno nizke stroške energije, dolgo življenjsko dobo, majhno verjetnost okvar itd.

Učinkovitost naprave je lahko pomembna, enote te vrste se uspešno uporabljajo v metalurški industriji. S hitrostjo segrevanja hladilne tekočine naprave te vrste samozavestno tekmujejo s tradicionalnimi električnimi kotli, temperatura vode v sistemu hitro doseže zahtevano raven.

Med delovanjem indukcijskega kotla grelnik rahlo vibrira. Te vibracije pretresajo vodni kamen in druge možne kontaminante iz sten kovinskih cevi, zato je treba takšen instrument redko čistiti. Seveda mora biti ogrevalni sistem zaščiten pred mehanskimi filtri.

Indukcijska tuljava segreva kovino (cev ali kose žice), ki je nameščena v notranjosti z visokofrekvenčnimi vrtinčnimi tokovi, kontakt ni potreben

Stalni stik z vodo zmanjšuje verjetnost izgorevanja grelnika, kar je pogosta težava pri tradicionalnih kotlih z grelnimi elementi. Kljub vibracijam je kotel izredno tih, na mestu namestitve naprave ni potrebna dodatna izolacija.

Tudi indukcijski kotli so dobri, ker skoraj nikoli ne puščajo, razen če je namestitev sistema pravilna. To je zelo dragocena kakovost za električno ogrevanje, saj odpravlja ali bistveno zmanjšuje verjetnost nevarnih situacij.

Odsotnost puščanja je posledica brezkontaktnega načina prenosa toplotne energije na grelec. Hladilno sredstvo s pomočjo zgoraj opisane tehnologije se lahko segreje skoraj do parnega stanja.

To zagotavlja zadostno toplotno konvekcijo, ki spodbuja učinkovito premikanje hladilne tekočine skozi cevi. V večini primerov ogrevalnega sistema ne bo treba opremiti z obtočno črpalko, čeprav je vse odvisno od značilnosti in sheme določenega ogrevalnega sistema.

Včasih je potrebna cirkulacijska črpalka. Namestitev naprave je relativno preprosta. Čeprav bo to zahtevalo nekaj spretnosti pri vgradnji električnih naprav in cevi za ogrevanje. Toda ta priročna in zanesljiva naprava ima številne pomanjkljivosti, ki jih je treba upoštevati.

Na primer, kotel ogreva ne samo hladilno sredstvo, ampak tudi celoten delovni prostor, ki ga obdaja. Za takšno enoto je treba dodeliti ločen prostor in odstraniti iz njega vse tuje predmete. Za osebo je lahko tudi dolgo bivanje v bližini delovnega kotla nevarno.

Za delovanje potrebujejo indukcijski grelniki električni tok. Tako domača kot tovarniško izdelana oprema sta priključena na električno napajanje v gospodinjstvu.

Za delovanje naprave je potrebna električna energija. Na področjih, kjer ni prostega dostopa do te koristi civilizacije, bo indukcijski lonec neuporaben. Da, in kjer so pogoste prekinitve v električni energiji, bo pokazala nizko učinkovitost. Če nehote rokujete z napravo, lahko pride do eksplozije.

Če se hladilno sredstvo pregreje, se spremeni v paro. Kot rezultat, se bo pritisk v sistemu dramatično povečal, kar cevi preprosto ne bodo zdržale, se bodo zlomile. Zato mora biti naprava za normalno delovanje sistema opremljena z vsaj enim manometrom in še bolje z napravo za zaustavitev v sili, termostatom itd.

Vse to lahko bistveno poveča stroške domačega indukcijskega kotla. Čeprav se naprava šteje za praktično tiho, ni vedno tako. Nekateri modeli lahko iz različnih razlogov še vedno povzročajo hrup. Za napravo, izdelano neodvisno, se poveča verjetnost takega izida.

Pri oblikovanju tako tovarniških kot improviziranih indukcijskih grelnikov praktično ni nobenih obrabnih delov. Služijo dolgo časa in delajo brezhibno.

Domače proizvodne faze

Da bi takšno napravo naredili sami, ni tako težko. Za to boste potrebovali:

  1. Naredite grelni element.
  2. Naredite indukcijsko tuljavo bakrene žice.
  3. Pripravite alternator.
  4. Grelnik tuljav priključite na ogrevalni sistem.
  5. Priključite tuljavo na generator.
  6. Vklopite sistem.
  7. Izvedite poskusno vožnjo, da preverite delovanje enote.

V industrijskih modelih se kot grelec uporablja kovinska cev z debelimi stenami, vendar je zelo težko in nima smisla zagotoviti dovolj moči za improvizirano napravo za ogrevanje takega elementa. Indukcijska tuljava lahko ogreje katerokoli kovino, zato se lahko grelnik spremeni.

Industrijski modeli indukcijskih kotlov so opremljeni z grelnim elementom iz debele kovinske cevi. Doma je kopiranje enote težko

Kot ohišje za indukcijski grelnik iz varilnega pretvornika se uporablja kos plastične cevi. Premer mora biti nekoliko večji od ogrevalnih cevi. Dolžina cevi za grelec je lahko približno en meter, notranji premer pa se lahko spreminja v območju 50-80 mm.

Za priključitev grelnika na sistem morate namestiti adapterje v spodnjem in zgornjem delu ohišja. Dno cevi je treba zapreti z rešetko, nato pa se v telo vstavi polnilo iz majhnih delcev kovine. Možno je dobiti polnilo, na primer iz žice, palice, ozke kovinske cevi itd.

Dolžina segmentov se lahko poljubno spreminja. Najpogosteje za ta namen uporabite jeklene žice s premerom 6-8 mm, ki je preprosto narežemo na majhne koščke. Nekateri mojstri priporočajo, da se ga razreže v dolge palice, približno 90 cm, tj. skoraj dolžino grelnika.

Za telo grelnega elementa indukcijskega kotla, ki je bil izdelan ročno, potrebujete široko plastično cev premera 50 mm.

Višja kot je magnetna upornost jekla, iz katerega je izdelana žica, bolje se bo segrela. Odvisno od velikosti teh kosov je izbrana tudi zaščitna mreža, ki je nameščena na dnu ohišja. Polnilo se vlije ali položi v cev na sam vrh. Po tem je tudi zgornji del zaprt z mrežo.

Shema vam omogoča, da dobite idejo o tem, kako priključiti indukcijsko tuljavo na grelec kotla in varilni stroj

Tako domači grelnik za indukcijski kotel izgleda kot debela plastična cev, napolnjena s kovinskimi kosi in zaprta na obeh straneh z mrežo. Zgornji in spodnji grelec ima adapterje za priključitev na ogrevalni krog. Polimerna cev za grelec mora imeti dovolj debele stene.

Poleg tega nobena plastika za te namene ni primerna, material mora nositi učinke precej močne toplote in ne izpušča nevarnih snovi v ozračje ali v hladilno sredstvo. Zdaj je potrebno narediti indukcijsko rešetko. Če želite to narediti, vzemite bakreno žico in jo usmerite neposredno na telo grelnika.

Pri nekaterih modelih domačih indukcijskih grelcev se namesto plastične cevi uporablja ozka bakrena cev. To ni najboljša možnost, saj takšnega elementa ni lahko pravilno preklopiti.

Več kot je žica, tem bolje. Menijo, da mora biti indukcijska tuljava vsaj 90 zavojev. Induktor je zelo tesno navit na cev, med tuljavami ne sme biti nobene vrzeli.

Za navijanje je primerna bakrena izolirana žica 1-1, 5 mm. Tu ni potreben debelejši kabel, saj je zaradi tega težje delo na navijanju, zato je težje natančno urediti obrate.

To vezje bo pomagalo pravilno povezati induktorsko tuljavo z inverterjem, če pa bo to nepravilno, se bo tuljava spremenila v elektromagnet (+)

Prisotnost vrzeli lahko povzroči hrup zaradi vibracij, ki ga spremlja delo takšne enote. Sčasoma lahko ta situacija povzroči uničenje izolacije, kar bo povzročilo kratkostičnost med zavojem.

Poleg adapterjev je treba nad in spodaj namestiti zaporne ventile. Potrebne so za zagotovitev, da po potrebi izklopite vodo v ogrevalnem krogu.

Pri vgradnji grelnika je treba upoštevati, da mora biti njegov spodnji del usmerjen na povratno cev, cev, ki je namenjena zbiranju hladnega hladila v dvocevnem ogrevalnem sistemu. Najlažji način, da dobite generator izmeničnega polja, je, da inverter vzamete iz varilnega stroja.

Stiki indukcijske tuljave so povezani s poli pretvornika. Takoj, ko se napajanje dovoli v enoto in se vključi, bo začel delovati domači indukcijski kotel.

Za izdelavo takšne naprave, na primer tudi cenovno ugoden varilni stroj, je primeren model izdelan na Kitajskem, ki vam omogoča nastavitev jakosti toka, ki se začne pri nivoju 10 A. Namestite termostatski senzor blizu napajalnega adapterja. Priključitev varilnega pretvornika poteka preko tega temperaturnega regulatorja.

Na izhodih je treba namestiti usmerniške diode. V ta namen morate odpreti telo varilnega stroja in spajati vodnike v vtičnico, nato pa jih priključiti na diode. Če se brez diod priključite neposredno, potem bo tok z odpravljeno napetostjo prešel v navitje, tuljava pa bo delovala kot elektromagnet, in ne kot induktor.

Če želite ustvariti indukcijsko tuljavo, je priporočljivo uporabiti bakreno žico s presekom 1, 5 mm v zanesljivem izolirnem ovoju.

V nekaterih sodobnih varilnih napravah je senzor na dotik, ki začne delovati v trenutku, ko se elektroda dotakne delovne površine. Ta trenutek je treba upoštevati, da se senzor sproži ob pravem trenutku ali ne vpliva na delovanje domačega kotla.

Če ima neizkušen obrtnik težave s predelavo varilnega aparata, je bolje, da poiščete strokovni nasvet.

Za izdelavo indukcijskega kotla z lastnimi rokami lahko vzamete katerikoli varilni stroj z ustreznimi lastnostmi. Po potrebi lahko napravo ponovno uporabite za varjenje.

Če je pravilno opravljeno, se varilni stroj v prihodnje lahko uporablja za predvideni namen. Potrebno je odvesti vodnike z diodami in narediti vzvratno sestavljanje. Pod vplivom visokofrekvenčnega izmeničnega toka bo indukcijska tuljava ustvarila magnetno polje.

Kovina v notranjosti polimera se bo začela segrevati in prenašati toploto v vodo, ki kroži okoli ogrevalnega kroga. Naprava bo potrebovala le nekaj minut, da se ogreje.

Mesto za indukcijski grelnik je treba izbrati pravilno. Naprava mora biti 800 mm pod stropom in vsaj 300 mm ločiti od sten in pohištva.

Nekaj besed o varnosti

Samodejni indukcijski kotli običajno niso opremljeni s krmilnimi in zaščitnimi sistemi, zaradi česar niso varni. Zato morate pred vklopom naprave zagotoviti, da je telesna votlina napolnjena s tekočino za prenos toplote.

Če je polimerno telo grelca podvrženo stalnemu segrevanju brez pranja s hladilnim sredstvom, se bo preprosto stopilo, včasih to vodi ne le do deformacije grelnika, ampak tudi do njegove popolne poškodbe.

Agregati tega tipa se pogosto uporabljajo za kurjenje in taljenje kovin. Visoke temperature, dobljene iz indukcijskega grelnika, zahtevajo posebno pozornost do varnostnih vprašanj.

Prav tako je lahko nevarno, da vroče kovinsko polnilo pade iz stopljenega telesa. V tem primeru je potrebno skoraj popolnoma razstaviti napravo in narediti nov grelni element.

Priključki za napajanje morajo biti izvedeni z ločenim kablom od ščita. Seveda je treba vse kontakte zapreti z izolacijo. Inverter varilni stroj mora biti tudi ozemljen, to je pomembna točka za varnost.

Potrebovali boste kabel s presekom vsaj štirih milimetrov. Nekateri strokovnjaki priporočajo, da daje prednost šestmilimetrski kabel. Da bi preprečili pregrevanje domačega indukcijskega grelnika zaradi pomanjkanja vode v sistemu, je priporočljivo namestiti nadtlačni ventil na vstopu grelnika.

Indukcijska naprava za segrevanje zavzame relativno malo prostora, vendar mora biti postavljena na določeni razdalji od stropa, sten, pohištva itd.

Samostojna naprava te vrste, ki ni opremljena s posebnimi zaščitnimi sredstvi, je potencialno nevaren objekt, ki zahteva stalno spremljanje. Zato je vredno porabiti malo več denarja, ampak kupiti potrebne naprave.

To ne boli, da oceni stroške, morda nakup gotovega indukcijskega kotla ne bo stalo veliko več. Industrijske naprave so običajno opremljene z vso potrebno zaščito.

Tu so prikazane značilnosti in postopna tehnologija izdelave druge izvedbe domačega indukcijskega kotla za ogrevalni sistem.

Zaključki in koristen videoposnetek o tej temi

Film # 1. Pregled načel indukcijskega ogrevanja:

Film # 2. Zanimiva možnost za izdelavo indukcijskega grelnika:

Za vgradnjo indukcijskega grelnika ni potrebno pridobiti dovoljenja regulatornih organov, industrijski modeli takšnih naprav so precej varni, primerni so za zasebno hišo in za običajno stanovanje. Toda lastniki lastnih enot ne bi smeli pozabiti na varnost.

Komentirajte, prosim, gradivo, ki ga ponujamo za seznanjanje. Postavite vprašanja o zanimivih ali nejasnih točkah. Morda imate lastne izkušnje z gradnjo ali nameščanjem indukcijskega kotla? V polju za komentarje spodaj lahko delite in objavljate unikatne fotografije.

Pomagajte razvoju spletnega mesta, delite članek s prijatelji!

Kategorija:

Ogrevanje