Kuinka tehdä induktiolämmityskattila omin käsin: kotitekoisen lämpögeneraattorin valmistaminen

Ihmiset ovat sivilisaation pilaamia, eivätkä he voi kuvitella olevansa ilman sen etuja. Näihin kuuluu epäilemättä rakennusten lämmitys.Lämmitysjärjestelmiä kehitetään jatkuvasti, ja niistä tulee entistä tehokkaampia ja mukavampia käyttää.

Mutta tämä ei riitä. Samaa mieltä, ei ole ollenkaan huono, jos lämmityslaitteet ovat myös taloudellisia. Ja tämä toive on varsin toteutettavissa - voit tehdä induktiolämmityskattilan omin käsin. Se ei pysty ainoastaan ​​tarjoamaan huoneen vaadittua lämmitystasoa, vaan myös käyttämään energiaresursseja erittäin taloudellisesti.

Lisäksi jopa aloitteleva mestari voi halutessaan koota tällaiset laitteet. Kuinka tehdä tämä oikein ja mitä materiaaleja valmistukseen tarvitaan - tutkimme näitä asioita yksityiskohtaisesti artikkelissamme. Tarkastellaan ensin laitteen suunnittelua ja toimintaperiaatetta sekä sen käytön etuja.

Laitteen suunnittelu ja toimintaperiaate

Ennen kuin aloitat induktiokattilan kokoamisen itse, sinun on ymmärrettävä sen rakenne ja toimintaperiaate. Ja vasta näiden seikkojen ymmärtämisen jälkeen voit aloittaa kotitekoisten tuotteiden valmistamisen.

Miten induktiokattila toimii?

Ymmärtääksesi, kuinka induktiolaitteet toimivat, sinun on tutustuttava sen toimintaperiaatteeseen. Muistetaan siis koulun fysiikan kurssi.

Kun sähkövirta kulkee johtavan materiaalin läpi, se tuottaa lämpöä. Tässä tapauksessa vastaanotetun lämmön määrä on suoraan verrannollinen jännitteeseen ja virtaan.Tämän mallin löysivät Joule ja Lenz, joiden mukaan fyysinen laki on nimetty.

Mutta sähkövirta voi esiintyä johtimessa paitsi silloin, kun se on kytketty suoraan virtalähteeseen. On toinenkin menetelmä, jonka M. Faraday löysi toisella vuosisadalla. Tämä on kosketukseton menetelmä, johon ei liity vuorovaikutusta virtalähteen ja johtimen välillä.

Sen olemus on siinä, että kun johtimen ylittävän magneettikentän parametrit muuttuvat, siihen ilmestyy emf tai sähkömotorinen voima.

Tätä ilmiötä kutsuttiin sähkömagneettiseksi induktioksi. Tätä käytetään induktiokattilan toiminnassa. Osoittautuu, että jos on EMF, tulee sähkövirtaa, ja vastaavasti johtimen lämmitys tapahtuu.

Tässä tapauksessa se tuotetaan kosketuksettomalla tavalla käyttämällä indusoituja virtoja tai, kuten niitä kutsutaan myös Foucault-virroiksi.

Sähkömagneettinen induktio voidaan saada kahdella tavalla.Ensimmäisessä tapauksessa induktion aikaansaamiseksi johdinta kierretään tai liikutetaan jatkuvassa magneettikentässä. Tätä menetelmää käytetään sähkögeneraattoreissa.

Toinen tapa saada induktio on, että johdin pysyy paikallaan, kun taas sen magneettikentän parametrit, jossa se sijaitsee, eli kenttälinjojen suunta ja intensiteetti, muuttuvat jatkuvasti.

Minkä tahansa induktiokattilan toiminta perustuu sähkömagneettisen induktion ilmiöön

Tämä olisi ollut melko vaikeaa tehdä ilman Oerstedin löytöä. Hän havaitsi, että jos lanka on kierretty kelan ympärille, se muuttuu sähkömagneetiksi, kun virtalähde on kytketty. Kun virran suunta ja voimakkuus muuttuvat, myös tämän laitteen synnyttämä magneettikenttä muuttuu.

Jos johdin asetetaan kentän sisään, syntyy siihen sähkövirtaa, johon liittyy kuumennusta.

Induktiokattila suunnitellaan tällä periaatteella. Sen muotoilu on hyvin yksinkertainen. Se sisältää kotelon, jonka on oltava lämpöeristetty ja suojattu. Sen sisään asetetaan putki. On parasta, jos se on seos, mutta terästä voidaan myös käyttää.

Jälkimmäisessä tapauksessa laitteen suorituskykyominaisuudet kärsivät kuitenkin hieman. Putki on asennettu dielektrisestä materiaalista valmistettuun holkkiin.

Induktiotyyppisten kattiloiden jäähdytysneste lämmitetään sisällä olevasta teräsytimestä, joka lämmitetään sähkömagneettisessa kentässä syntyvillä pyörrevirroilla

Holkin päälle on kierretty kuparivirtakisko kelaperiaatteella. Se on kytketty virtalähteeseen. Lämmitysjärjestelmään kytkemiseksi käytetään kahta putkea, joiden läpi jäähdytysneste liikkuu.

Kun virta kytketään, virta kulkee kelan läpi ja aktivoi vaihtuvan magneettikentän, joka puolestaan ​​indusoi pyörrevirtoja putken sisällä. Ne lämmittävät osan seiniä ja osittain siinä olevaa jäähdytysnestettä.

On olemassa muunnelmia induktiokattilasta, jossa on useita rinnakkain asennettuja halkaisijaltaan pieniä putkia. Niitä käytetään yhden suuren putken sijasta. Tämä lisää laitteen lämmitysnopeutta.

Tässä muodossa laitteet voivat jo toimia, mutta lämmitys on heikko. Sen vahvistamiseksi sinun on johdettava suurtaajuinen sähkövirta kelan läpi. Siksi laitteistoa on täydennettävä invertterillä ja tasasuuntaajalla.

Verkosta tulevan vaihtovirran taajuus on 50 Hz, mikä ei riitä induktiokattilan tehokkaaseen toimintaan. Siksi se syötetään tasasuuntaajaan, jossa se muunnetaan vakioksi.

Sen jälkeen se lähetetään invertteriin, joka on elektroninen moduuli, jossa on ohjauspiiri ja kaksi avaintransistoria. Laite muuntaa tasavirran suurtaajuiseksi.

On myönnettävä, että tasasuuntaajan ja invertterin käyttö nostaa induktiokattilan kustannuksia. Siksi on olemassa malleja, jotka toimivat ilman niitä. Ne muodostavat yhteyden tavalliseen verkkoon. Mutta tällaisilla laitteilla on vaikuttavat mitat, mikä mahdollistaa sen tehokkuuden lisäämisen. Invertterillä varustetut laitteet ovat kompakteja.

Indusoituneet pyörrevirrat lämmittävät hyvin nopeasti lämmönvaihtimen ja sen sisällä olevan nesteen

Lämmityslaitteiden peruselementit

Mikä tahansa induktiotyyppinen kattila koostuu useista rakenneosista:

• Induktori. Laitteen pääosa. Se on eräänlainen muuntaja, jossa on kaksi käämiä. Ensisijainen on kierretty ytimeen.Kun virta kulkee, syntyy sähkömagneettinen kenttä, joka muodostaa pyörrevirtoja. Kattilan runko toimii toisiokääminä. Se ottaa vastaan ​​pyörrevirtoja, lämpenee ja siirtää lämpöenergiaa jäähdytysnesteeseen.
• Lämmityselementti. Tämä on kelan ydin. Kattilaa varten se valmistetaan halkaisijaltaan riittävän suuren putken tai useiden rinnakkain kytkettyjen putkien muodossa, joiden poikkileikkaus on pienempi.
• Putket. Suunniteltu laitteen liittämiseen lämmitysverkkoon. Yksi kerrallaan jäähdytysneste virtaa laitteeseen, toisen kautta neste poistuu kattilasta ja syötetään lämmityspiiriin.
• Invertteri. Tämä laite - invertteri — muuntaa tasavirran suurtaajuiseksi virraksi, joka syötetään sitten kelaan.

Ennen kuin aloitat itsekokoonpanon, sinun tulee harkita huolellisesti, mistä ja miten laitteen pääelementit valmistetaan. Jotkut niistä on tehtävä itse, ja jotkut voit ostaa.

Voit esimerkiksi käyttää invertteriä hitsauskoneesta. Olisi hyvä, jos sillä olisi kyky säätää tehoa.

Invertteri muuntaa tasavirran suurtaajuusvirraksi. Kotitekoisten laitteiden valmistamiseksi voit käyttää tavallista invertteriä hitsaukseen

Olemme listanneet induktiokattilan pääelementit.

Lämmityslaitteen itsekokoonpanon edut

Sähköllä toimivia kattiloita pidetään perinteisesti epätaloudellisina. Ottaen huomioon, että sähkön hinta nousee jatkuvasti, ne maksavat omistajilleen melkoisen pennin. Suosittelemme tarkastelemaan yksityiskohtaisia ​​tietoja sähkökattilalämmityksestä Tämä artikkeli.

Induktiokattilat ovat kuitenkin melko taloudellisia, vaikka ne toimivat sähköllä.

Mutta tämä ei ole koko luettelo niiden eduista.

Päättämällä asentaa tällaisen laitteen voit saada:

• Jäähdytysnesteen nopea lämpeneminen. Tämä kestää keskimäärin 3-5 minuuttia.
• Hyötysuhde on lähes 100 %, koska lähes kaikki sähköenergia muuttuu lämmöksi.
• Nestelämmityksen korkea lämpötila lämmityspiirissä, vähintään – 35 °C.
• Mittakaavan puute laitteen sisäpinnoilla, mikä selittyy laitteen käytön aikana esiintyvillä tärinöillä. Ne estävät saostumien muodostumisen.
• Pitkä käyttöikä, koska siinä ei ole liikkuvia tai hankaavia mekanismeja ja osia. Näin ollen laitteessa ei ole kulumista eikä sen osien vaurioita.
• Palamistuotteita ei tarvitse poistaa eikä säännöllisiä huoltotoimenpiteitä tarvitse tehdä.

Induktiokattiloissa ei ole monia haittoja. Ensinnäkin tämä on laitteiden melko korkea hinta. Lisäksi laitteet tuottavat käytön aikana lievää tärinäääntä.

Toinen haittapuoli on melko suuri massa, joka on otettava huomioon asennettaessa laitetta seinälle.

Jotta saat maksimaalisen vaikutuksen sekä kotitekoisen että sarjallisen induktiokattilan käytöstä, sinun on yhdistettävä ne ryhmään ja käytettävä niitä vuorotellen tai kaikkia kerralla

Induktiokattilan asennusohjeet

Induktiolämmityslaitteita voi ostaa kaupasta, mutta niiden hinta on melko korkea. Siksi monet kotikäsityöläiset yrittävät tehdä sen omin käsin. Kotitekoisen induktiokattilan valmistamiseksi sinun on valmistettava materiaalit ja työkalut.

Ensin sinun on ostettava hitsausinvertteri. Se voi olla edullinen, mutta on suositeltavaa, että laite on varustettu virransäätimellä.

Lisäksi sinun tulee kiinnittää huomiota virranvoimakkuuteen, jolla laite toimii. Hitsausinvertterien vakioarvo on 15A. Tämä ei tule riittämään. Sinun täytyy etsiä tehokkaampi yksikkö.

Lisäksi sinun on valmistettava sauva tai ruostumaton teräslanka, jonka halkaisija on noin 7 mm. Se tulisi leikata 40-50 mm pituisiksi paloiksi. Ne sijoitetaan sähkömagneettiseen kenttään, jossa ne kuumenevat.

Kotitekoisen induktiolaitteen lämmityselementti on valmistettu kuparilangasta, jonka käämitykseen voit käyttää mitä tahansa sopivan halkaisijan omaavaa sylinterimäistä esinettä.

Kattilan rungon valmistamiseksi otetaan paksuseinäinen muoviputki. Osan halkaisija voi vaihdella, mutta kuten käytäntö osoittaa, optimaalinen vaihtoehto on 50 mm sisähalkaisija.

Adaptereita käytetään laitteiden kytkemiseen lämmitysjärjestelmään. Toisen kautta kylmä jäähdytysneste virtaa kattilaan ja toisen kautta kuumaa nestettä syötetään järjestelmään.

Langanpalat on asetettava koteloon. Niiden putoamisen estämiseksi osan pohja on peitetty ohuella metalli- tai nailonverkolla, joka on kiinnitetty tukevasti runkoon. Tämän jälkeen voit asettaa langan kotelon sisään.

Nyt osan yläosa peitetään samalla verkolla kuin pohja ja se kiinnitetään osan seiniin. Adapterit laitetaan päihin. Tuloksena on aihio, josta induktiokela valmistetaan.

Tätä varten sinun on kierrätettävä emaloitu kuparilanka sen ympärille. Keskimäärin sinun on tehtävä 90 kierrosta. Niiden tulisi sijaita lähempänä osan keskustaa. Ne on tehtävä erittäin huolellisesti ja tasaisesti, jotta saat korkealaatuisen induktiokäämin.

Tuloksena oleva laite voidaan asentaa lämmitysjärjestelmään. Tämä tehdään seuraavasti. Ensin jäähdytysneste tyhjennetään järjestelmästä.

Tämän jälkeen valitaan paikka, johon kattila asennetaan. Tällä alueella oleva putki on merkitty, minkä jälkeen siitä leikataan fragmentti, joka on yhtä pitkä kuin lämmityslaite.

Sitten kotitekoinen induktiokattila asennetaan valmistettuun paikkaan. Käämi on kytketty invertteriin ja asennus voidaan katsoa valmiiksi. Tämän jälkeen järjestelmä uudelleen täytetty jäähdytysnesteellä.

Kuparilanka kierretään varovasti muoviputkeen, jonka sisällä on metallilangan palasia.

Vasta tämän jälkeen voit testata uutta laitetta. Siinä täytyy olla nestettä.

Jos kytket induktiokattilan päälle "kuivaksi", muovikotelo sulaa korkeasta lämpötilasta. Tämä johtaa lämmitysjärjestelmän osittaiseen tuhoutumiseen, mitä ei voida hyväksyä.

Toinen tärkeä seikka on lämmityslaitteen maadoituksen asianmukainen järjestely, jota ilman sen turvallinen käyttö on mahdotonta.

Vortex-induktiokattilan ominaisuudet

Induktiolämmityslaitteen toimintaperiaate on meille jo tuttu. Siitä on muunnelma: vortex-induktiokattila tai VIN, joka toimii hieman eri tavalla.

VIN-tunnuksen erityispiirteet

Kuten sen induktiovastine, se toimii korkeataajuisella jännitteellä, joten se on varustettava invertterillä. VIN-laitteen erikoisuus on, että siinä ei ole toisiokäämiä.

Sen roolia suorittavat kaikki laitteen metalliosat. Ne on välttämättä valmistettu materiaaleista, joilla on ferromagneettisia ominaisuuksia. Näin ollen, kun laitteen ensiökäämiin johdetaan virtaa, sähkömagneettisen kentän voimakkuus kasvaa jyrkästi.

Se puolestaan ​​tuottaa virran, jonka voimakkuus kasvaa nopeasti. Pyörrevirrat provosoivat magnetoinnin kääntymistä, minkä seurauksena kaikki ferromagneettiset pinnat lämpenevät hyvin nopeasti, lähes välittömästi.

Vortex-laitteet ovat melko kompakteja, mutta metallin käytön vuoksi niiden paino on suuri. Tämän lisäetuna on, että kaikki kotelon massiiviset elementit osallistuvat lämmönvaihtoon. Siten yksikön hyötysuhde lähestyy 100%.

Tämä laitteen ominaisuus on otettava huomioon, jos päätät tehdä VIN-kattilan itse. Se voi olla vain metallia, muovia ei saa käyttää.

Suurin ero vortex-induktiokattilan välillä on, että sen runko toimii toisiokääminä. Siksi se on aina valmistettu metallista

Kuinka koota vortex-induktiolaite?

Kuten jo tiedämme, tällainen kattila eroaa induktiovastineensa, mutta sen valmistaminen itse on yhtä helppoa. Totta, nyt tarvitset hitsaustaitoja, koska laite on koottava vain metalliosista.

Työskentelyä varten tarvitset:

• Kaksi samanpituista paksuseinäistä metalliputkea. Niiden halkaisijoiden on oltava erilaisia, jotta yksi osa voidaan sijoittaa toisen sisään.
• Käämitys (emaloitu) kuparilanka.
• Kolmivaiheinen invertteri, ehkä hitsauskoneesta, mutta mahdollisimman tehokas.
• Kotelo kattilan lämmöneristystä varten.

Nyt voit ryhtyä töihin. Aloitamme tekemällä tulevan kattilan runko. Otamme halkaisijaltaan suuremman putken ja asetamme toisen osan sisään. Ne on hitsattava toisiinsa niin, että elementtien seinien väliin jää jonkin verran etäisyyttä.

Tuloksena oleva osa poikkileikkaukseltaan muistuttaa ohjauspyörää. Kotelon pohjana ja kanteena käytetään teräslevyä, jonka paksuus on vähintään 5 mm.

Tuloksena on ontto sylinterimäinen säiliö. Nyt sinun on leikattava sen seiniin putket kylmän syöttämiseen ja kuuman nesteen purkamiseen. Putken kokoonpano ja halkaisija riippuvat lämmitysjärjestelmän putkista; lisäadapterit voivat olla tarpeen.

Tämän jälkeen voit aloittaa langan kelaamisen. Se kääritään varovasti kattilan runkoon riittävän jännityksen alaisena.

Kaaviokaavio kotitekoisesta vortex-tyyppisestä induktiokattilasta

Itse asiassa kierretty lanka toimii lämmityselementtinä, joten on suositeltavaa peittää laitteen runko lämpöä eristävällä kotelolla. Tällä tavalla on mahdollista säilyttää maksimaalinen lämpö ja vastaavasti lisätä laitteen tehokkuutta ja tehdä siitä turvallinen.

Nyt sinun on liitettävä kattila lämmitysjärjestelmään. Tätä varten jäähdytysneste tyhjennetään, tarvittava pituus putkesta leikataan ja laite hitsataan paikalleen.

Jäljelle jää vain lämmityslaitteen virta ja älä unohda kytkeä invertteri siihen. Laite on käyttövalmis. Mutta ennen testausta, sinun on täytettävä linja jäähdytysnesteellä.

Etkö tiedä mikä jäähdytysneste valita täyttääksesi piirin? Suosittelemme lukemaan erilaisten jäähdytysnesteiden ominaisuudet ja suosituksia optimaalisen nestetyypin valitsemiseksi lämmityspiirille.

Suorita koekäyttö vasta sen jälkeen, kun jäähdytysneste on pumpattu järjestelmään.

Ensin sinun on käytettävä laitetta minimiteholla ja seurattava huolellisesti hitsausten laatua. Jos kaikki on kunnossa, lisäämme tehoa maksimiin.

Sivustollamme on toinen ohje induktiolaitteen valmistamiseksi, jolla voidaan lämmittää jäähdytysnestettä lämmitysjärjestelmässä. Tutustuaksesi induktiolämmittimen kokoamisprosessiin, siirry osoitteeseen tämä linkki.

Epätavallinen induktiolaitteen malli

Tämä induktiokattilan muutos voi tuntua hyvin epätavalliselta, mutta sillä on oikeus olemassaoloon.

Lisäksi käytäntö osoittaa, että tällainen laite on paljon taloudellisempi kuin tavallinen lämmityselementin kattila. Tavallisen kolmen ruplan setelin lämmitys kestää noin 1,8-2,5 kW tunnissa, kun taas sähkökattila kuluttaa vähintään 6 kW.

Kotitekoisia induktiokattiloita valmistettaessa ytimeen käytetään vain erikoiskäämityskuparilankaa.

Itse asiassa kattila on lämmitysjärjestelmään upotettu lämmönvaihdin, jota lämmitetään induktio-sähkökitalla.

Tärkeä lenkki suunnittelussa on lämmönvaihdin, jonka tulee olla kompakti, luotettava ja mahdollisimman halpa. Laskelmat osoittavat, että noin 50 neliömetrin asunnon lämmittämiseen. m, 40 litralla jäähdytysnestettä toimiva laite riittää.

Eli tarvitset litteän metallisäiliön, jonka mitat vaihtelevat välillä 50x600x500 mm. On täysin mahdollista valmistaa tällainen säiliö itse hitsaamalla se 50x50 profiiliputkista.

Työ suoritetaan seuraavassa järjestyksessä:

• 50x50 putki leikataan 600 mm pituisiksi paloiksi. Yhteensä tulee olla 9-10 kappaletta.
• Tuloksena olevat osat hitsataan toisiinsa "seinästä seinään" -periaatteen mukaisesti siten, että saadaan jatkuva putkirivi.
• Putkesta leikataan vielä kaksi osaa niin, että niiden pituus on yhtä suuri kuin tuloksena olevan työkappaleen leveys.
• Yksi seinä leikataan pois molemmista tuloksena olevista putkenpalasista.
• Osa asennetaan leikattu osa putkiin hitsattuina yhteen siten, että saadaan jakotukkia muistuttava aihio. Fragmentti hitsataan lämmönvaihtimeen.
• Putken toinen osa asennetaan samalla tavalla vastakkaiselle puolelle.
• Suuttimet hitsataan vinosti vastakkaisiin lämmönvaihtimen osiin lämmitysjärjestelmään liittämistä varten.
• Rakenne poltetaan huolellisesti, koska sen on oltava täysin tiivis.

Lämmönvaihdin on valmis, se voidaan asentaa paikalleen ja sen alle voidaan toimittaa lämmönlähde. Käytäntö osoittaa, että on parasta asentaa tällainen järjestelmä kylpyhuoneeseen pystysuoralla asennuksella.

Tavallisesta induktiouunista voi tulla lämmönlähde asunnon lämmitykseen

Lämmönvaihdin on hitsattu lämmitysjärjestelmään ja laatta sijaitsee sen ja seinän välissä.

Kodin käsityöläiset väittävät, että jos liität invertterin tällaiseen laitteeseen, sen energiankulutus vähenee merkittävästi.

Tuntuuko kotitekoisten kattiloiden tekeminen sinulle vaikealta ja vaaralliselta ohjeiden lukemisen jälkeen? Epäiletkö, että kotitekoinen tuote on taloudellisempi käyttää sähköä jäähdytysnesteen lämmittämiseen lämmitysjärjestelmässä? Tässä tapauksessa valmiin lämmitysyksikön ostaminen on paras ratkaisu.

Sivustomme sisältää hyödyllisiä materiaaleja parhaan sähkökattilan valitsemiseen ja ostajien suosituimpien mallien luokituksen. Suosittelemme myös, että tutustut kattilan energiankulutuksen laskemisen ominaisuuksiin ja muihin talon sähkölämmitysvaihtoehtoihin:

• Sähkökattila yksityiskodin lämmittämiseen: katsaus kymmenen parhaan sähkökattiloiden malliin
• Kuinka paljon sähkökattila kuluttaa sähköä: laskentasäännöt
• Sähkölämmitys omakotitalossa: katsaus maalaistalon järjestelmätyyppeihin

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Kuinka koota induktiotyyppinen kattila itse:

Kuinka kotitekoinen induktiolämmitin toimii:

Mikä on induktiolämmitys:

Induktiokattila on kaikista sähköllä toimivista lämmityslaitteista edullisin ja tehokkain. Kotitekoisia induktiolaitteita on monia muunnelmia; voit valita minkä tahansa käyttöolosuhteisiin sopivimman.

Tällaisen laitteen ostamiseen kaupasta joudut käyttämään huomattavan summan, joten kotikäsityöläiset ovat oppineet valmistamaan ne itse.

Käytätkö kotitekoista induktiokattilaa lämmityslaitteena? Jaa kuva kotitekoisesta tuotteestasi ja kokoamisohjeet kommenttiosiossa.

Tai ehkä olet juuri aloittamassa kattilan valmistusta ja sinulla on edelleen ratkaisemattomia kysymyksiä artikkelimme lukemisen jälkeen? Älä epäröi kysyä heiltä - yritämme auttaa sinua.