Hur man gör en induktionsvärmare med egna händer från en svetsomriktare

Induktionsvärmepannor är enheter som kännetecknas av mycket hög effektivitet. De kan avsevärt minska energikostnaderna jämfört med traditionella enheter utrustade med värmeelement.

Industriella produktionsmodeller är inte billiga. Men alla hemhantverkare som äger en enkel uppsättning verktyg kan göra en induktionsvärmare med sina egna händer. För att hjälpa honom erbjuder vi en detaljerad beskrivning av principen för drift och montering av en effektiv värmare.

Arbetsprincip för induktionsvärmare

Induktionsuppvärmning är omöjlig utan användning av tre huvudelement:

• induktor;
• generator;
• värmeelement.

En induktor är en spole, vanligtvis gjord av koppartråd, som genererar ett magnetfält. En generator används för att producera en högfrekvent ström från den vanliga 50 Hz elektriska hushållsströmmen.

Ett metallföremål som kan absorbera värmeenergi under påverkan av ett magnetfält används som värmeelement. Om du ansluter dessa element korrekt kan du få en högpresterande enhet som är perfekt för att värma kylvätska och uppvärmning av hem.

Med hjälp av en generator tillförs en elektrisk ström med nödvändiga egenskaper till induktorn, d.v.s. på en kopparspiral. När den passerar genom den bildar en ström av laddade partiklar ett magnetfält.

Funktionsprincipen för induktionsvärmare är baserad på förekomsten av elektriska strömmar inuti ledare som uppträder under påverkan av magnetiska fält

Det speciella med fältet är att det har förmågan att ändra riktningen för elektromagnetiska vågor vid höga frekvenser.Om något metallföremål placeras i detta fält kommer det att börja värmas upp utan direkt kontakt med induktorn under påverkan av de skapade virvelströmmarna.

Den högfrekventa elektriska strömmen som tillförs från växelriktaren till induktionsspolen skapar ett magnetfält med en ständigt föränderlig vektor av magnetiska vågor. Metall placerad i detta fält värms upp snabbt

Frånvaron av kontakt gör det möjligt att göra energiförluster under övergången från en typ till en annan försumbar, vilket förklarar den ökade effektiviteten hos induktionspannor.

För att värma vatten för värmekretsen är det tillräckligt att säkerställa dess kontakt med en metallvärmare. Ofta används ett metallrör som ett värmeelement, genom vilket en ström av vatten helt enkelt passerar. Vattnet kyler samtidigt värmaren, vilket avsevärt ökar dess livslängd.

Elektromagneten hos en induktionsanordning erhålls genom att linda tråd runt en ferromagnetkärna. Den resulterande induktionsspolen värms upp och överför värme till den uppvärmda kroppen eller kylvätskan som strömmar i närheten genom värmeväxlaren

Fördelar och nackdelar med enheten

Det finns många "fördelar" med en virvelinduktionsvärmare. Detta är en enkel krets för egenproduktion, ökad tillförlitlighet, hög effektivitet, relativt låga energikostnader, lång livslängd, låg sannolikhet för haverier, etc.

Produktiviteten hos enheten kan vara betydande; enheter av denna typ används framgångsrikt inom den metallurgiska industrin. När det gäller kylvätskans uppvärmningshastighet konkurrerar enheter av denna typ med tillförsikt med traditionella elpannor; vattentemperaturen i systemet når snabbt den erforderliga nivån.

Under drift av induktionspannan vibrerar värmaren något. Denna vibration skakar bort kalk och andra möjliga föroreningar från metallrörets väggar, så en sådan anordning behöver sällan rengöras. Naturligtvis bör värmesystemet skyddas från dessa föroreningar med hjälp av ett mekaniskt filter.

En induktionsspole värmer metallen (röret eller bitar av tråd) som placeras inuti den med högfrekventa virvelströmmar, ingen kontakt krävs

Konstant kontakt med vatten minimerar sannolikheten för att värmaren brinner ut, vilket är ett ganska vanligt problem för traditionella pannor med värmeelement. Trots vibrationerna arbetar pannan extremt tyst, ytterligare ljudisolering på installationsplatsen behövs inte.

En annan bra sak med induktionspannor är att de nästan aldrig läcker, om inte systemet är korrekt installerat. Detta är en mycket värdefull egenskap för eluppvärmning, eftersom det eliminerar eller avsevärt minskar sannolikheten för att farliga situationer ska inträffa.

Frånvaron av läckor beror på den beröringsfria metoden för att överföra termisk energi till värmaren. Med hjälp av tekniken som beskrivs ovan kan kylvätskan värmas upp nästan till ångtillstånd.

Detta ger tillräcklig termisk konvektion för att uppmuntra effektiv rörelse av kylvätska genom rören. I de flesta fall behöver värmesystemet inte vara utrustat med en cirkulationspump, även om allt beror på egenskaperna och designen hos det specifika värmesystemet.

Ibland cirkulationspump nödvändig. Det är relativt enkelt att installera enheten. Även om detta kommer att kräva vissa färdigheter i att installera elektriska apparater och värmerör.Men denna bekväma och pålitliga enhet har ett antal nackdelar som också bör beaktas.

Till exempel värmer en panna inte bara kylvätskan utan också hela arbetsutrymmet som omger den. Det är nödvändigt att tilldela ett separat rum för en sådan enhet och ta bort alla främmande föremål från den. För en person kan det också vara osäkert att vistas i närheten av en fungerande panna under lång tid.

Induktionsvärmare kräver elektrisk ström för att fungera. Både hemmagjord och fabrikstillverkad utrustning är ansluten till ett hushålls AC-nät

Enheten kräver elektricitet för att fungera. I områden där det inte finns fri tillgång till denna civilisationsfördel kommer en induktionspanna att vara värdelös. Och även där det förekommer frekventa strömavbrott kommer den att visa låg effektivitet. Om enheten hanteras oförsiktigt kan en explosion inträffa.

Om du överhettar kylvätskan förvandlas den till ånga. Som ett resultat kommer trycket i systemet att öka kraftigt, vilket rören helt enkelt inte kan motstå och kommer att brista. Därför, för normal drift av systemet, bör enheten vara utrustad med minst en tryckmätare, och ännu bättre - en nödavstängningsanordning, en termostat, etc.

Allt detta kan avsevärt öka kostnaden för en hemmagjord induktionspanna. Även om enheten anses vara praktiskt taget tyst är detta inte alltid fallet. Vissa modeller kan fortfarande producera en del brus av olika anledningar. För en enhet gjord oberoende ökar sannolikheten för ett sådant resultat.

Det finns praktiskt taget inga slitdelar i designen av både fabrikstillverkade och hemmagjorda induktionsvärmare. De håller länge och fungerar felfritt

Hemgjorda steg

Att göra en sådan enhet själv är inte så svårt. För detta behöver du:

1. Gör ett värmeelement.
2. Gör en induktorspole av koppartråd.
3. Ta en färdig generator.
4. Anslut värmaren med batteriet till värmesystemet.
5. Anslut spolen till generatorn.
6. Anslut ström till systemet.
7. Gör en provkörning för att kontrollera enhetens funktion.

I industriella modeller används ett metallrör med tjocka väggar som en värmare, men att ge tillräcklig kraft till en hemmagjord enhet för att värma ett sådant element är mycket svårt och är inte mycket meningsfullt. Induktionsspolen kan värma vilken metall som helst, så värmaren kan modifieras.

Industriella modeller av induktionspannor är utrustade med ett värmeelement tillverkat av ett tjockt metallrör. Det är svårt att kopiera en sådan enhet hemma

En bit plaströr används som hölje för en induktionsvärmare från en svetsomriktare. Den ska vara något större i diameter än värmerören. Värmarrörets längd kan vara cirka en meter, innerdiametern kan variera mellan 50-80 mm.

För att ansluta värmaren till systemet bör adaptrar installeras i de nedre och övre delarna av huset. Den nedre delen av röret måste täckas med en grill, sedan placeras ett fyllmedel bestående av små metallpartiklar inuti kroppen. Fyllmedlet kan du få till exempel från tråd, stång, smalt metallrör etc.

Längden på segmenten kan varieras godtyckligt. Oftast används ståltråd med en diameter på 6-8 mm för detta, som helt enkelt skärs i små bitar. Vissa hantverkare rekommenderar att skära den i långa stavar, ca 90 cm, d.v.s. nästan längs värmarens längd.

För kroppen på värmeelementet i en induktionspanna, som du själv har gjort, behöver du ett brett plaströr med en diameter på cirka 50 mm

Ju högre magnetiskt motstånd hos stålet som tråden är gjord av, desto bättre kommer den att värmas upp. Beroende på storleken på dessa bitar väljs ett skyddsnät, som är monterat i botten av huset. Fyllmedlet hälls eller placeras i röret till toppen. Efter detta är den övre delen också täckt med ett nät.

Diagrammet låter dig få en uppfattning om hur du ansluter induktionsspolen till pannvärmaren och till svetsmaskinen

Således ser en hemmagjord värmare för en induktionspanna ut som ett tjockt plaströr fyllt med metallbitar och stängt på båda sidor med ett nät. Värmaren har adaptrar upptill och nedtill för anslutning till värmekretsen. Polymerröret för värmaren måste ha ganska tjocka väggar.

Dessutom är vilken plast som helst inte lämplig för dessa ändamål, materialet måste tåla effekterna av ganska stark värme och samtidigt inte släppa ut några farliga ämnen i atmosfären eller kylvätska. Nu måste du göra en induktionsgrill. För att göra detta, ta koppartråd och linda den direkt på värmarkroppen.

Vissa modeller av hemgjorda induktionsvärmare använder ett smalt kopparrör istället för ett plaströr. Detta är inte det bästa alternativet, eftersom det inte kommer att vara lätt att korrekt rulla ett sådant element till en spiral.

Ju fler trådvarv desto bättre. Man tror att induktionsspolen måste ha minst 90 varv. Induktorn är lindad på röret mycket tätt, det bör inte finnas något mellanrum mellan varven.

En 1-1,5 mm isolerad koppartråd är lämplig för lindningen.En tjockare kabel behövs inte här, eftersom det kommer att komplicera lindningsarbetet och det blir svårare att placera varven tätt.

Detta diagram hjälper till att korrekt ansluta induktorspolen till inverterns svetsmaskin; om det görs felaktigt kommer spolen att förvandlas till en elektromagnet (+)

Närvaron av luckor kan leda till buller på grund av vibrationerna som följer med driften av en sådan enhet. Med tiden kan denna situation leda till förstörelse av isoleringen, vilket kommer att orsaka en interturn kortslutning.

Utöver adaptrarna bör avstängningsventiler installeras upptill och nedtill. De behövs för att ge möjligheten att vid behov stänga av vattnet i värmekretsen.

När du installerar värmaren, kom ihåg att dess nedre ände ska vara riktad mot returröret, ett rör som är utformat för att samla upp den kylda kylvätskan i tvårörs värmesystem. Det enklaste sättet att få en växelfältsgenerator är att ta en växelriktare från en svetsmaskin.

Induktionsspolens kontakter är anslutna till växelriktarens poler. Så snart ström tillförs enheten och den slås på, kommer den hemgjorda induktionspannan att börja fungera.

För att göra en sådan anordning är till och med en billig svetsmaskin lämplig, till exempel en kinesisktillverkad modell, som låter dig reglera strömstyrkan, från en nivå på 10 A. En termostatsensor bör installeras nära adaptern kl. utbudet. Svetsomriktaren är ansluten via denna termostat.

Likriktardioder måste installeras vid utgångarna. För att göra detta måste du öppna svetsmaskinens kropp och löda ledarna till utgången och sedan ansluta dem till dioderna.Om du ansluter direkt utan dioder, kommer en ström med en likriktad spänning att flyta till lindningen, och spolen kommer att fungera som en elektromagnet och inte som en induktor.

För att skapa en induktionsspiral rekommenderas det att använda koppartråd med ett tvärsnitt på 1,5 mm i en pålitlig isolerande mantel; du måste göra cirka 90 varv

Vissa moderna svetsmaskiner har en beröringssensor som startar arbetet i samma ögonblick som elektroden nuddar arbetsytan. Denna punkt måste beaktas så att sensorn antingen utlöses i rätt ögonblick eller inte påverkar driften av den hemmagjorda pannan.

Om en oerfaren hantverkare har problem med att ändra en svetsmaskin är det bättre för honom att söka professionell rådgivning.

För att göra en induktionspanna med egna händer kan du ta vilken svetsmaskin som helst med lämpliga egenskaper. Vid behov kan enheten användas igen för svetsarbete.

Om allt görs på rätt sätt kan svetsmaskinen användas i framtiden för sitt avsedda ändamål. Det kommer att vara nödvändigt att avlöda ledarna med dioderna och återmontera dem. När den utsätts för högfrekvent växelström kommer induktionsspolen att skapa ett magnetfält.

Metallen inuti polymerhuset kommer att börja värmas upp och överföra värme till vattnet, som cirkulerar genom värmekretsen. Enheten tar bara några minuter att värma upp kylvätskan.

Platsen för induktionsvärmaren bör väljas korrekt. Aggregatet ska placeras 800 mm under taknivån, och ska vara separerat från väggar och möbler med minst 300 mm.

Några ord om säkerhet

Hemmagjorda induktionspannor är vanligtvis inte utrustade med styr- och skyddssystem, vilket gör dem osäkra.Innan du slår på enheten måste du därför se till att höljeshåligheten är fylld med kylvätska.

Om värmarens polymerkropp utsätts för konstant uppvärmning utan att tvättas med kylvätska, kommer den helt enkelt att smälta, ibland leder detta inte bara till deformation av värmaren utan också till dess fullständiga skada.

Enheter av denna typ används ofta för uppvärmning och smältning av metaller. De höga temperaturerna som genereras av en induktionsvärmare kräver noggrann uppmärksamhet på säkerhetsfrågor

Förlusten av hett metallfyllmedel från den smälta kroppen kan också vara farligt. I det här fallet måste du nästan helt demontera enheten och skapa ett nytt värmeelement för den.

Anslutningen till strömförsörjningen ska göras via en separat kabel från panelen. Naturligtvis är det nödvändigt att noggrant täcka alla kontakter med isolering. Svetsmaskinens inverterare måste också vara jordad, detta är en viktig punkt för att garantera säkerheten.

I det här fallet behöver du en kabel med ett tvärsnitt på minst fyra millimeter. Vissa experter rekommenderar att ge företräde åt en sex-millimeter kabel. För att förhindra överhettning av en hemmagjord induktionsvärmare på grund av brist på vatten i systemet, rekommenderas det att installera en övertrycksventil vid värmarens inlopp.

En induktionsvärmare tar relativt lite plats, men den måste placeras på ett visst avstånd från tak, väggar, möbler etc.

En hemgjord enhet av denna typ, inte utrustad med speciell skyddsutrustning, är ett potentiellt farligt föremål som kräver konstant övervakning. Därför är det värt att spendera lite mer pengar men att köpa de nödvändiga enheterna.

Samtidigt skadar det inte att uppskatta kostnaderna, kanske kostar det inte mycket mer att köpa en färdig induktionspanna. Industriella enheter är vanligtvis utrustade med alla nödvändiga skydd.

Funktioner och steg-för-steg tillverkningsteknik för en annan version av en hemmagjord induktionspanna för ett värmesystem ges här.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Video #1. Översikt över principer för induktionsvärme:

Video #2. Ett intressant alternativ för att göra en induktionsvärmare:

För att installera en induktionsvärmare behöver du inte få tillstånd från tillsynsmyndigheter; industriella modeller av sådana enheter är ganska säkra, de är lämpliga för både ett privat hem och en vanlig lägenhet. Men ägare av hemgjorda enheter bör inte glömma säkerhetsåtgärder.

Vänligen kommentera materialet vi erbjuder för granskning. Ställ frågor om intressanta eller oklara punkter. Kanske har du egen erfarenhet av konstruktion eller installation av en induktionspanna? Du kan dela och lägga upp unika bilder i kommentarsfältet nedan.