Indukcijas sildītājs darbojas virpuļstrāvu mijiedarbības dēļ, ko rada induktora elektromagnētiskais lauks ar metāla virsmu. Ir vairākas shēmas indukcijas sildītāja izgatavošanai ar savām rokām. Pieejamākie no tiem ir struktūras, kas izgatavotas no polipropilēna caurules un metināšanas invertora.
Indukcijas sildītāja darbības princips
Kad maiņstrāvas spirāle plūst spirālveida spirālē, ap to veidojas elektromagnētiskais lauks. Novietojot metāla magnētiskās īpašības spoles vidū, tā temperatūra paaugstinās. Šī indukcijas sildīšana ir parādība, kas notiek virpuļstrāvu ietekmē. To novēro tikai tad, ja droseļvārstu darbina mainīga elektriskā strāva ar pietiekamu signāla un virziena izmaiņu frekvenci. Kad induktīvajai daļai tiek piegādāta līdzstrāva, serdes temperatūra nemainās.
Induktora darbība sagataves sildīšanai ir balstīta uz šo principu. Vienības galvenā sastāvdaļa vairumā gadījumu ir metāla spirālveida konfigurācija. Gatavošanas krāsnīs šajā lomā tiek izmantots saplacināts elements, kas atrodas nelielā attālumā no plīts. Katlā induktora lomu spēlē tērauda caurule, kas piepildīta ar dzesēšanas šķidrumu (tā funkcija ir šķidra).
Svarīgas izskatāmās vienības sastāvdaļas ir ģenerators un sildelements. Pirmo izmanto pietiekami augstas frekvences jaudas iegūšanai no tipiska dzīvokļa elektriskā tīkla 50 Hz. Otrais ir metāla konstrukcija, kas, atrodoties laukā, spēj absorbēt siltumu. Ģenerators virza elektrisko strāvu, kas samazināta līdz nepieciešamajiem parametriem, uz induktoru (spirālveida elementu). Šajā gadījumā lādētu daļiņu straume, izveidojot lauku, iet caur spoli. Metāls, kas atrodas tā darbības zonā, tiek uzkarsēts, izmantojot Fuketa straumes, bez tieša kontakta ar induktoru. Lai sildītu ūdeni šādā agregātā, ir nepieciešams tā kontakts ar sildelementu. Vienkāršākais šādas konstrukcijas piemērs būtu metāla caurule, caur kuru plūst ūdens. Procesa laikā šķidrums atdzesē sienas, kas pagarina struktūras kalpošanas laiku.
Ierīces priekšrocības un trūkumi
Indukcijas sildīšana var sniegt vairākas priekšrocības, kuras nespēj izmantot elektrodu ierīces. Tā kā šķidruma sildīšanu veic metāla elements, kas nepiedalās elektroķīmiskās reakcijās, ierīces izturība ir atkarīga tikai no spoles. Tās darbības ilgumu nosaka ierīces ilgums. Daži induktori darbojas vairāk nekā 10 gadus. Ar to saistītā ir vienības saderība ar dažādiem siltuma pārneses šķidrumiem. Papildus tīrajam ūdenim šai lomai ir piemērotas mašīnu eļļas un nesasaldējoši savienojumi.
Iekārtas iekšpusi lietošanas laikā neaptver mēroga uzkrāšanās. Pastāvīga kontakta ar šķidrumu dēļ tiek samazināta detaļu pārkaršanas iespējamība, kas arī palīdz pagarināt kalpošanas laiku. Konvekcija ierīcē parasti sasniedz pietiekamu līmeni, lai cirkulācijas sūkņa uzstādīšana nebūtu nepieciešama.Nav nepieciešami trokšņa izolācijas pasākumi - ierīce darbojas diezgan mierīgi.
Tomēr indukcijas sildītājam ir arī trūkumi:
- Lai ierīce darbotos, tai nepieciešama elektriskā enerģija. Telpā, kur netiek piegādāta elektrība vai nav iespēju tai piekļūt, katls nevarēs strādāt. Vietās ar regulāriem tīkla traucējumiem tas nedarbosies efektīvi.
- Ja temperatūra paaugstinās pārmērīgi, siltumu pārnesošais šķidrums pārvēršas gāzveida stāvoklī. Tas provocē spēcīgu spiediena palielināšanos konstrukcijā, kā rezultātā var rasties cauruļu plīsumi. Lai tas nenotiktu, instalācija būs jāaprīko ar līdzekļiem spiediena un temperatūras kontrolei. Tas var būt manometrs, temperatūras sensors, ierīce ārkārtas izslēgšanai, kad parametri pārsniedz noteikto diapazonu.
Nepieciešamība pēc papildu piederumiem var izraisīt nopietnu sadārdzinājumu pašmāju indukcijas sildītāja aprīkojumam.
Ierīce tiek uzskatīta par gandrīz pilnīgi klusu, taču praksē tas ne vienmēr notiek. Tas attiecas uz rūpnieciskās ražošanas modeļiem un mājās izstrādātām iekārtām.
Pašdarinātas ierīces iespējas
Ir vairāki veidi, kā padarīt sildītāju mājās. Vislētākā iespēja ir izgatavot ierīci no virtuves elektriskās plīts un polipropilēna caurules. Grūti izpildāms, taču pietiekami jaudīgs ir invertora bloks.
Cauruļu sildelements
Šī attīstība ir saistīta ar spirāles induktora demontāžu, kas uzstādīta elektriskajā plīts, un jauna dizaina ievietošanu tā vietā. Tās izgatavošanai būs nepieciešama polipropilēna caurule ar garumu 0,5 m un 4 cm diametru, magnētiskais elements, 5 tekstolīta stieņi, līkumi savienošanai ar apkures tīklu. Jums būs arī jāiegādājas vadītāja spole ar 2 mm² šķērsgriezuma laukumu, kas pārklāts ar stikla izolu (šādu kabeli bieži izmanto metināšanas transformatoru ierīcēs) un metāla mazgāšanas lupatiņas.
Aparāta ražošanas soļu secība:
- Caurulē ievieto magnētu un piepilda mazgāšanas lupatiņas (tā vietā ir atļauts izmantot sasmalcinātu stiepli).
- Montāžas līkumi ar vītnēm.
- Stieņi tiek līmēti gar ķermeni, uz kura tiek ievilkta ar stiklu pārklāta stieple.
- Izjauciet plīti un noņemiet no tā rūpnīcas induktoru, kas izgatavots plakanas spirāles formā. Tā vietā ir uzstādīts sagatavots dizains.
Šīs vienības sildītājs ir metāla mazgāšanas lupatiņas, kas novietotas spoles mainīgajā laukā. Kad panelis tiek palaists maksimālajā režīmā ar paralēlu ūdens pārraidi, izrādīsies, ka tas tiek uzkarsēts par 15-20 ° C. Ņemot vērā, ka būvniecībai izmantoto flīžu jauda parasti nepārsniedz 2000 W, iegūtais agregāts ir piemērots dzīvojamo telpu apsildīšanai līdz 25 m².
Ierīces efektivitāti var palielināt, savienojot to ar metināšanas mašīnu, taču šāds darbs ir pilns ar vairākām grūtībām. Pirmkārt, aparāts būs jāizjauc un jāmeklē vietas, kuras diagrammā vēl nav iztaisnotas. Tas ir saistīts ar faktu, ka tajā tiek izveidota līdzstrāva, un sildītāja darbībai ir nepieciešama maiņstrāva. Otrkārt, būs jāizmanto biezāka elektroinstalācija (piemēram, varš ar diametru 1,5 mm, pārklāts ar emaljas sastāvu) un jāaprēķina nepieciešamais pagriezienu skaits. Visbeidzot, instalācijā būs jāievieš dzesēšanas mehānisms.
Indukcijas katla montāža
Šis risinājums neietver flīžu izjaukšanu. Tā vietā kapteinim būs jāmetina katla tvertne atbilstoši tās izmēriem.Profila caurule ir izgatavota no tērauda, kuras biezums ir 2 mm, un atveres izmērs ir 2 x 4 cm. No tā būs nepieciešami tukši elementi paneļa platumā. Caurules tiek metinātas visā garumā, apvienojot mazākas puses. Uz augšu un uz leju līdz gala daļām jābūt hermētiski metinātām riepām, kas izgatavotas no dzelzs. Tajās tiek izgatavoti caurumi un uzstādītas caurules, kas aprīkotas ar vītnēm. Jums arī jāmetina pāris stūri, veidojot plauktu krāsnij.
Jums ir nepieciešams krāsot ierīci ar karstumizturīgu emaljas sastāvu. Pēc žāvēšanas un nostiprināšanas katls tiek uzstādīts uz sienas un sagriezts apkures sistēmā. Plīti ievieto ligzdā ar stūriem un savieno ar elektrotīklu. Tad jums jāaizpilda instalācija ar dzesēšanas šķidrumu, jāizlaiž gaisa masas un jāsāk sildīt induktora elements.
Pašmāju sildītājam nepietiek jaudas lielu dzīvojamo telpu apsildīšanai. Salnajā ziemā viņš varēs sildīt divas mazas istabas. Pārejas sezonās, kad gaisa temperatūra uz ielas ir aptuveni nulle, iekārta spēs apkalpot lielas platības - līdz 40 m2.
No metināšanas invertora
Ja plānojat izmantot metināšanas mašīnu, jāpatur prātā, ka tiešā induktora savienošana ar tā skavām ir stingri aizliegta. Šīs prasības pārkāpums ir saistīts ar visu instalācijas elementu nederīgumu. Lai kombinētu induktīvo sildītāju ar metināšanas mašīnu, pēdējai būs jāveic vairākas sarežģītas manipulācijas, kurām nepieciešama kapteiņa pieredze un sīka izpratne par vienības struktūru. Primārais tinums jāpieslēdz pēc invertora mehānisma augstfrekvences signāla pārveidotāja, nevis tā iebūvētā induktīvā droseles. Turklāt ir nepieciešams lodēt kondensācijas vienību un demontēt diodes tiltu.
Kā padarīt jaudīgu indukcijas sildītāju
Apsvērto ierīču enerģijas patēriņš ir aptuveni 2,5 kW. Lai izgatavotu ierīci ar augstāku indikatoru (4 kW), kapteinim ir vajadzīgas nopietnas zināšanas radioelektronikas jomā. Nepieredzējis radioamatieris nav drošs veikt šo darbu.
Viena iespēja var būt strāvas padeves dizains ar diviem tinumu pāriem, transformatoru, vadītāju un vadības paneli. Frekvences vērtība, pie kuras ierīce darbojas, ir zemāka par rezonējošo. Divas spirāles kalpo draiveru padevei, viena - vadības panelim, bet otra - jaudai. Tas baro starta releju, ventilatoru un dzesētāja sūkni.
Drošības padomi
Šāda veida iekārtas tiek plaši izmantotas ne tikai telpas apsildīšanai, bet arī kausēšanai. Galvenā problēma, kas saistīta ar mājās gatavotām indukcijas ierīcēm, ir to sastāvdaļu trūkums, kas nodrošina temperatūras un spiediena kontroli un aizsardzību pret eksploziju. Tāpēc, darbojoties šādām vienībām, ir jābūt uzmanīgiem.
Pirms katla palaišanas pārbaudiet dobuma piepildījumu ar dzesēšanas šķidrumu. Korpuss, kas izgatavots no polimēriem, sāks izkausēt bez regulāras šķidruma atdzesēšanas. Tas nozīmē deformācijas izmaiņas un pilnīgu instalācijas kļūmi. Briesmas var rasties arī tāpēc, ka kūstošais metāls zaudē zaudējumus no kūstošā korpusa. Šādā gadījumā būs jāaizstāj vairākas augu sastāvdaļas.
Ierīce ir savienota ar elektrību caur atsevišķu vadu, kas tiek vadīts no vairoga. Kontakti jāpārklāj ar izolācijas materiālu. Ja projektēšanā ir iesaistīts metināšanas aparāts, tā invertoram jābūt iezemētam. Šai darbībai izmantotajam vadam jābūt 4–6 mm garam.Lai novērstu pārmērīgu iekārtas sildīšanu, ja nav ūdens, ieplūdes atverē ieteicams uzstādīt pārspiediena vārstu.
Secinājumi un ieteikumi
Ir pamatoti uzsākt ierīces neatkarīgu ražošanu, ja fermā jau ir indukcijas panelis. Tās iegādes izmaksas ir diezgan augstas un salīdzināmas ar elektrodu sildītāja cenu. Dažu šo modeļu jauda sasniedz 10 kW, savukārt tikai amatnieks ar atbilstošu kompetences līmeni var veikt uzstādīšanu mājās virs 2,5 kW (vismaz jums jāspēj salikt frekvences pārveidotāja ķēde). Pirms uzstādīšanas arī jāpārliecinās, vai nav plaisu vai caurumu, caur kuriem var izplūst šķidrums no siltuma avota: šāds negadījums var izraisīt ugunsgrēku.
Vienkārša dizaina indukcijas sildītāju, kas paredzēts neliela telpas laukuma apkalpošanai, ir viegli izgatavot bez īpašas sagatavošanas. Jaudīgākas un efektīvākas iespējas, piemēram, ar metināšanas mašīnu vai divām shēmas plates, prasa kompetences kolekcionāru radioelektronikas jomā. Šo iekārtu strukturālo īpašību dēļ drošības iegūšanai ir jāiegūst papildu vadības ierīces.
