Com fer un escalfador d'inducció amb les vostres pròpies mans des d'un inversor de soldadura
Les calderes de calefacció per inducció són dispositius que es caracteritzen per una eficiència molt alta. Poden reduir significativament els costos energètics en comparació amb els dispositius tradicionals equipats amb elements de calefacció.
Els models de producció industrial no són barats. Tanmateix, qualsevol artesà domèstic que posseeix un senzill conjunt d'eines pot fer un escalfador d'inducció amb les seves pròpies mans. Per ajudar-lo, oferim una descripció detallada del principi de funcionament i muntatge d'un escalfador efectiu.
El contingut de l'article:
Principi de funcionament de l'escalfador d'inducció
La calefacció per inducció és impossible sense l'ús de tres elements principals:
- inductor;
- generador;
- element de calefacció.
Un inductor és una bobina, generalment feta de filferro de coure, que genera un camp magnètic. S'utilitza un alternador per produir un corrent d'alta freqüència a partir del corrent elèctric domèstic estàndard de 50 Hz.
Com a element de calefacció s'utilitza un objecte metàl·lic capaç d'absorbir energia tèrmica sota la influència d'un camp magnètic. Si connecteu aquests elements correctament, podeu obtenir un dispositiu d'alt rendiment perfecte per escalfar líquid refrigerant i calefacció de la llar.
Mitjançant un generador, es subministra un corrent elèctric amb les característiques necessàries a l'inductor, és a dir. sobre una bobina de coure. En passar-hi, un corrent de partícules carregades forma un camp magnètic.
La particularitat del camp és que té la capacitat de canviar la direcció de les ones electromagnètiques a altes freqüències.Si es col·loca algun objecte metàl·lic en aquest camp, començarà a escalfar-se sense contacte directe amb l'inductor sota la influència dels corrents de Foucault creats.
L'absència de contacte permet que les pèrdues d'energia durant la transició d'un tipus a un altre siguin insignificants, la qual cosa explica l'augment de l'eficiència de les calderes d'inducció.
Per escalfar aigua per al circuit de calefacció, n'hi ha prou amb assegurar el seu contacte amb un escalfador metàl·lic. Sovint s'utilitza una canonada metàl·lica com a element de calefacció, a través del qual simplement passa un corrent d'aigua. L'aigua refreda simultàniament l'escalfador, la qual cosa augmenta significativament la seva vida útil.
Avantatges i desavantatges del dispositiu
Hi ha molts "avantatges" d'un escalfador d'inducció de vòrtex. Aquest és un circuit senzill per a l'autoproducció, augment de la fiabilitat, alta eficiència, costos d'energia relativament baixos, llarga vida útil, baixa probabilitat d'avaria, etc.
La productivitat del dispositiu pot ser important; les unitats d'aquest tipus s'utilitzen amb èxit a la indústria metal·lúrgica. Pel que fa a la velocitat d'escalfament del refrigerant, els dispositius d'aquest tipus competeixen amb confiança amb les calderes elèctriques tradicionals; la temperatura de l'aigua del sistema arriba ràpidament al nivell requerit.
Durant el funcionament de la caldera d'inducció, l'escalfador vibra lleugerament. Aquesta vibració elimina la calç i altres possibles contaminants de les parets de la canonada metàl·lica, de manera que aquest dispositiu rarament s'ha de netejar. Per descomptat, el sistema de calefacció s'ha de protegir d'aquests contaminants mitjançant un filtre mecànic.
El contacte constant amb l'aigua minimitza la probabilitat que l'escalfador es cremi, que és un problema bastant comú per a les calderes tradicionals amb elements de calefacció. Malgrat la vibració, la caldera funciona de manera extremadament silenciosa; no es requereix un aïllament acústic addicional al lloc d'instal·lació.
Una altra cosa bona de les calderes d'inducció és que gairebé mai no tenen fuites, tret que el sistema estigui instal·lat correctament. Aquesta és una qualitat molt valuosa per calefacció elèctrica, ja que elimina o redueix significativament la probabilitat que es produeixin situacions perilloses.
L'absència de fuites es deu al mètode sense contacte de transferir energia tèrmica a l'escalfador. Utilitzant la tecnologia descrita anteriorment, el refrigerant es pot escalfar gairebé fins a un estat de vapor.
Això proporciona una convecció tèrmica suficient per afavorir el moviment eficient del refrigerant a través de les canonades. En la majoria dels casos, el sistema de calefacció no haurà d'estar equipat amb una bomba de circulació, encara que tot depèn de les característiques i el disseny del sistema de calefacció específic.
De vegades bomba de circulació necessaris. La instal·lació del dispositiu és relativament fàcil. Tot i que això requerirà algunes habilitats en la instal·lació d'aparells elèctrics i canonades de calefacció.Però aquest dispositiu còmode i fiable té una sèrie d'inconvenients que també s'han de tenir en compte.
Per exemple, una caldera escalfa no només el refrigerant, sinó també tot l'espai de treball que l'envolta. Cal assignar una habitació separada per a aquesta unitat i eliminar-ne tots els objectes estrangers. Per a una persona, romandre a prop d'una caldera en funcionament durant molt de temps també pot ser insegur.
El dispositiu necessita electricitat per funcionar. A les zones on no hi ha accés gratuït a aquest benefici de la civilització, una caldera d'inducció serà inútil. I fins i tot quan hi ha talls d'energia freqüents, demostrarà una baixa eficiència. Si el dispositiu es manipula amb imprudència, es pot produir una explosió.
Si sobreescalfeu el refrigerant, es convertirà en vapor. Com a resultat, la pressió del sistema augmentarà bruscament, cosa que les canonades simplement no poden suportar i esclataran. Per tant, per al funcionament normal del sistema, el dispositiu ha d'estar equipat com a mínim amb un manòmetre, i encara millor: un dispositiu d'aturada d'emergència, un termòstat, etc.
Tot això pot augmentar significativament el cost d'una caldera d'inducció casolana. Tot i que el dispositiu es considera pràcticament silenciós, no sempre és així. Alguns models encara poden produir una mica de soroll per diferents motius. Per a un dispositiu fet de manera independent, la probabilitat d'aquest resultat augmenta.
Passos casolans
Fer un dispositiu d'aquest tipus no és tan difícil. Per a això necessitareu:
- Feu un element de calefacció.
- Feu una bobina inductora amb fil de coure.
- Agafeu un alternador ja fet.
- Connecteu l'escalfador amb la bobina al sistema de calefacció.
- Connecteu la bobina al generador.
- Connecteu l'alimentació al sistema.
- Feu una prova de funcionament per comprovar el funcionament de la unitat.
En els models industrials, s'utilitza una canonada metàl·lica amb parets gruixudes com a escalfador, però proporcionar prou potència a un dispositiu casolà per escalfar aquest element és molt difícil i no té gaire sentit. La bobina d'inducció és capaç d'escalfar qualsevol metall, de manera que l'escalfador es pot modificar.
Un tros de tub de plàstic s'utilitza com a carcassa per a un escalfador d'inducció d'un inversor de soldadura. Ha de ser una mica més gran de diàmetre que les canonades de calefacció. La longitud del tub de l'escalfador pot ser d'aproximadament un metre, el diàmetre intern pot variar entre 50 i 80 mm.
Per connectar l'escalfador al sistema, s'han d'instal·lar adaptadors a les parts inferior i superior de la carcassa. La part inferior de la canonada s'ha de cobrir amb una graella, després es col·loca un farciment format per petites partícules metàl·liques a l'interior del cos. Podeu obtenir el farciment, per exemple, de filferro, vareta, tub metàl·lic estret, etc.
La longitud dels segments es pot variar arbitràriament. Molt sovint, s'utilitza filferro d'acer amb un diàmetre de 6-8 mm, que simplement es talla en trossos petits. Alguns artesans recomanen tallar-lo en varetes llargues, d'uns 90 cm, és a dir. gairebé al llarg de l'escalfador.
Com més gran sigui la resistència magnètica de l'acer del qual està fet el cable, millor s'escalfarà. En funció de la mida d'aquestes peces, es selecciona una malla protectora, que es munta a la part inferior de la carcassa. El farciment s'aboca o es col·loca a la canonada fins a la part superior. Després d'això, la part superior també es cobreix amb una malla.
Així, un escalfador casolà per a una caldera d'inducció sembla un tub de plàstic gruixut farcit de peces de metall i tancat a banda i banda amb una malla. L'escalfador té adaptadors a la part superior i inferior per a la connexió al circuit de calefacció. La canonada de polímer per a l'escalfador ha de tenir parets bastant gruixudes.
A més, cap plàstic no és adequat per a aquests propòsits; el material ha de suportar els efectes d'una calor força forta i, al mateix temps, no alliberar cap substància perillosa a l'atmosfera o refrigerant. Ara heu de fer una graella d'inducció. Per fer-ho, agafeu filferro de coure i enrotlleu-lo directament al cos de l'escalfador.
Com més voltes de cable, millor. Es creu que la bobina d'inducció ha de tenir almenys 90 voltes. L'inductor s'enrotlla a la canonada molt fort; no hi hauria d'haver cap espai entre les espires.
Un cable de coure aïllat d'1-1,5 mm és adequat per al bobinat.Aquí no cal un cable més gruixut, ja que complicarà el treball de bobinat i serà més difícil col·locar els girs de prop.
La presència de buits pot provocar soroll a causa de la vibració que acompanya el funcionament d'aquesta unitat. Amb el pas del temps, aquesta situació pot conduir a la destrucció de l'aïllament, que provocarà un curtcircuit entre girs.
A més dels adaptadors, s'han d'instal·lar vàlvules de tancament a la part superior i inferior. Es necessiten per proporcionar la capacitat, si cal, de tancar l'aigua del circuit de calefacció.
Quan instal·leu l'escalfador, recordeu que el seu extrem inferior ha d'anar dirigit cap al tub de retorn, un tub dissenyat per recollir el refrigerant refrigerat sistema de calefacció de dos tubs. La manera més senzilla d'aconseguir un generador de camp altern és agafar un inversor d'una màquina de soldadura.
Els contactes de la bobina d'inducció estan connectats als pols de l'inversor. Tan bon punt es subministra energia a la unitat i s'encén, la caldera d'inducció casolana començarà a funcionar.
Per fer aquest dispositiu, fins i tot una màquina de soldadura econòmica és adequada, per exemple, un model de fabricació xinesa, que us permet regular la força del corrent, a partir d'un nivell de 10 A. S'ha d'instal·lar un sensor de termòstat a prop de l'adaptador a el subministrament. L'inversor de soldadura està connectat a través d'aquest termòstat.
Els díodes rectificadors s'han d'instal·lar a les sortides. Per fer-ho, haureu d'obrir el cos de la màquina de soldadura i soldar els conductors a la sortida i, a continuació, connectar-los als díodes.Si us connecteu directament sense díodes, un corrent amb una tensió rectificada fluirà al bobinatge i la bobina funcionarà com a electroimant i no com a inductor.
Algunes màquines de soldadura modernes tenen un sensor tàctil que comença a treballar en el moment en què l'elèctrode toca la superfície de treball. Aquest punt s'ha de tenir en compte perquè el sensor s'encengui en el moment adequat o no afecti el funcionament de la caldera casolana.
Si un artesà sense experiència té problemes per alterar una màquina de soldadura, és millor que busqui assessorament professional.
Si tot es fa correctament, la màquina de soldadura es pot utilitzar en el futur per a la finalitat prevista. Caldrà desoldar els conductors amb els díodes i tornar-los a muntar. Quan s'exposa a corrent altern d'alta freqüència, la bobina d'inducció crearà un camp magnètic.
El metall dins de la carcassa del polímer començarà a escalfar-se i transferir calor a l'aigua, que circula pel circuit de calefacció. El dispositiu només trigarà uns minuts a escalfar el refrigerant.
La ubicació de l'escalfador d'inducció s'ha de triar correctament. La unitat s'ha de situar a 800 mm per sota del nivell del sostre i ha d'estar separada de les parets i dels mobles almenys 300 mm.
Unes paraules sobre seguretat
Les calderes d'inducció casolanes no solen estar equipades amb sistemes de control i protecció, la qual cosa les fa insegures.Per tant, abans d'encendre la unitat, heu d'assegurar-vos que la cavitat de la carcassa estigui plena de líquid refrigerant.
Si el cos de polímer de l'escalfador està sotmès a un escalfament constant sense rentar-lo amb refrigerant, simplement es fon, de vegades això provoca no només una deformació de l'escalfador, sinó també un dany complet.
La pèrdua de farciment metàl·lic calent del cos fos també pot ser perillosa. En aquest cas, haureu de desmuntar gairebé completament el dispositiu i fer-hi un nou element de calefacció.
La connexió a la font d'alimentació s'ha de fer mitjançant un cable separat del panell. Per descomptat, cal cobrir amb cura tots els contactes amb aïllament. L'inversor de la màquina de soldadura també ha d'estar connectat a terra; aquest és un punt important per garantir la seguretat.
En aquest cas, necessitareu un cable amb una secció d'almenys quatre mil·límetres. Alguns experts recomanen donar preferència a un cable de sis mil·límetres. Per evitar el sobreescalfament d'un escalfador d'inducció casolà a causa de la manca d'aigua al sistema, es recomana instal·lar una vàlvula de sobrepressió a l'entrada de l'escalfador.
Un dispositiu casolà d'aquest tipus, no equipat amb un equip de protecció especial, és un objecte potencialment perillós que requereix un seguiment constant. Per tant, val la pena gastar una mica més de diners però comprant els dispositius necessaris.
Al mateix temps, no està de més estimar els costos; potser comprar una caldera d'inducció ja feta no costarà molt més. Els dispositius industrials solen estar equipats amb tota la protecció necessària.
Característiques i tecnologia de fabricació pas a pas d'una altra versió d'una caldera d'inducció casolana per a un sistema de calefacció es donen aquí.
Conclusions i vídeo útil sobre el tema
Vídeo #1. Visió general dels principis de calefacció per inducció:
Vídeo #2. Una opció interessant per fer un escalfador d'inducció:
Per instal·lar un escalfador d'inducció, no cal obtenir permís de les autoritats reguladores; els models industrials d'aquests dispositius són bastant segurs, són adequats tant per a una casa privada com per a un apartament normal. Però els propietaris d'unitats casolanes no s'han d'oblidar de les precaucions de seguretat.
Si us plau, comenta el material que oferim per a la seva revisió. Feu preguntes sobre punts interessants o poc clars. Potser tens la teva pròpia experiència en la construcció o instal·lació d'una caldera d'inducció? Podeu compartir i publicar fotos úniques al bloc de comentaris a continuació.
Energosbyt no estarà content. On s'utilitza energia inductiva (motor elèctric, bobina d'arrencada), sempre sorgeix energia reactiva, que neutralitza l'energia activa de la xarxa. Els dispositius d'inducció s'han d'utilitzar amb una instal·lació compensadora de condensador, seleccionada en funció de la potència de la caldera. Tot i que el comptador de reactius domèstic no registra l'organització del subministrament elèctric, es produirà un dany.
Vladimir, aquests són els arguments d'un aficionat absolut.En tots aquests dispositius, la potència de CA de 50 Hz es rectifica primer mitjançant díodes carregats en condensadors electrolítics, i només després d'això, un inversor converteix un voltatge d'uns 310 volts de la font de CC en voltatge de CA d'alta freqüència, que funciona per escalfar.
He trobat algú per qui lamentar...
Permeteu-me explicar el comentari d'Alexander per als que estan al tanc: el reactor a través del rectificador no tornarà a la xarxa.
Tanmateix, per estrany que sembli, Vladimir té raó en alguna cosa. De fet, hi ha escalfadors d'inducció directament des de la xarxa industrial 50Hz 220/380, baixa freqüència. Bobines tan saludables d'escalfament d'acer tontos que pesen cent quilos. Sí, ho són, s'aconsella utilitzar-los amb compensació de condensador.
prova
Quin és el dany de la càrrega d'inducció?