Den induktiva värmaren fungerar på grund av växelverkan mellan virvelströmmarna som genereras av induktorns elektromagnetiska fält med en metallyta. Det finns flera scheman för att göra en induktionsvärmare med dina egna händer. De mest prisvärda av dem är strukturer tillverkade av polypropylenrör och en svetsomvandlare.
Principen för drift av induktionsvärmaren
När en växelström strömmar i en spiral av en choke, bildas ett elektromagnetiskt fält runt det. När den placeras i mitten av spiralen i kärnan i en metall med magnetiska egenskaper, stiger dess temperatur. Denna induktionsuppvärmning är ett fenomen som uppstår under påverkan av virvelströmmar. Det observeras endast när gasspjället drivs av en växelström med en tillräcklig frekvens av förändringar i tecken och riktning. När en likström tillförs den induktiva delen ändras inte kärntemperaturen.
Funktionen av en induktor för uppvärmning av arbetsstycken bygger på denna princip. Huvudkomponenten i enheten är i de flesta fall en spiralkonfiguration av metall. I kokplattor används ett plattat element som ligger på ett litet avstånd från spisen i denna roll. I pannan spelas induktorns roll av ett stålrör fyllt med kylvätska (dess funktion är flytande).
Viktiga komponenter i enheten som beaktas är en generator och ett värmeelement. Den första används för att erhålla effekt med tillräckligt hög frekvens från ett typiskt lägenhetselektriskt nätverk på 50 Hz. Den andra är en metallkonstruktion som kan absorbera värme när du är i fältet. Generatorn leder en elektrisk ström reducerad till de erforderliga parametrarna till induktorn (spiralelement). I detta fall går en ström av laddade partiklar som skapar ett fält genom spolen. En metall placerad i sin verkningszon värms upp genom Fouquet-strömmar utan direkt kontakt med induktorn. För att värma vatten i ett sådant aggregat är det nödvändigt att ha sin kontakt med värmeelementet. Det enklaste exemplet på en sådan design skulle vara ett metallrör genom vilket vatten rinner. Under processen kyler vätskan väggarna, vilket förlänger livslängden på strukturen.
Fördelar och nackdelar med enheten
Induktionsuppvärmning kan ge ett antal fördelar som inte kan ge elektrodanordningar. Eftersom uppvärmningen av vätskan utförs av ett metallelement som inte deltar i elektrokemiska reaktioner beror anordningens hållbarhet endast på spolen. Varaktigheten för dess funktion bestäms av enhetens varaktighet. Vissa induktorer förblir i drift i mer än tio år. I anslutning till detta är enhetens kompatibilitet med olika typer av värmeöverföringsvätskor. Förutom vanligt vatten är maskinoljor och icke-frysande föreningar lämpliga för denna roll.
Enhetens insida under användning täcks inte av skaluppsamlingar. På grund av konstant kontakt med vätskan minskar sannolikheten för överhettning av delar, vilket också bidrar till att förlänga livslängden. Konvektion i enheten når vanligtvis en tillräcklig nivå så att det inte krävs att installera en cirkulationspump.Det finns inget behov av bullerisolerande åtgärder - enheten fungerar ganska tyst.
Emellertid har induktionsvärmaren också svagheter:
- Enheten kräver elektrisk energi för att fungera. I ett rum där el inte levereras eller det inte finns något sätt att ge åtkomst till det kommer pannan inte att kunna fungera. På platser med regelbundna nätverksavbrott fungerar det inte effektivt.
- Om temperaturen stiger alltför förvandlas den värmeöverförande vätskan till ett gasformigt tillstånd. Detta framkallar en stark ökning av trycket i konstruktionen, som ett resultat av vilket rörbrott kan uppstå. För att förhindra att detta händer, kommer det att behöva utrustas med installationen för att reglera tryck och temperatur. Detta kan vara en manometer, en temperatursensor, en enhet för nödstopp när parametrarna går över det angivna intervallet.
Behovet av ytterligare utrustning kan bidra till en allvarlig ökning av utrustningskostnaderna för en hemmagjord induktionsvärmare.
Enheten anses vara nästan helt tyst, men i praktiken är detta inte alltid fallet. Detta gäller modeller av industriproduktion och installationer designade hemma.
Hemlagade enhetsalternativ
Det finns flera sätt att göra en värmare hemma. Det mest prisvärda alternativet är att tillverka en enhet från en elektrisk kök och ett polypropylenrör. Inverteringsenheten är svår att utföra, men tillräckligt kraftfull.
Rörvärmeelement
Denna utveckling involverar demontering av en spiralinduktor installerad i en elektrisk spis och placering av en ny design på sin plats. För tillverkningen krävs ett polypropylenrör med en längd av 0,5 m och en diameter på 4 cm, ett magnetiskt element, 5 textolitstänger, för att ansluta till ett värmenätverk. Du måste också köpa en spole av ledare med en tvärsnittsarea på 2 mm² belagd med glasisol (en sådan kabel används ofta i svetstransformatoranordningar) och tvättdukar i metall.
Stegsekvensen vid tillverkning av apparaten:
- En magnet placeras i röret och fylls med tvättdukar (användning av hackad tråd är tillåten istället).
- Montera böjningar med gängor.
- Stänger limmas längs kroppen, på vilka en tråd belagd med glas lindas.
- Demontera spishällen och ta bort den från fabriksinduktorn, gjord i form av en platt spiral. I stället installeras en förberedd design.
Värmaren i denna enhet är tvättdukar av metall placerade i ett växelfält på spolen. När panelen startas i maximalt läge med parallell överföring av vatten, kommer det att bli uppvärmt med 15-20 ° C. Med tanke på att brickorna som används för konstruktion vanligtvis har en effekt på högst 2000 W är den resulterande enheten lämplig för uppvärmning av bostadslokaler upp till 25 m².
Enhetens effektivitet kan ökas genom att ansluta den till svetsmaskinen, men sådant arbete är full av ett antal svårigheter. För det första måste apparaten demonteras och leta efter platser som ännu inte har rätts ut på diagrammet. Detta beror på det faktum att en likström skapas i den och en växelström krävs för att värmaren fungerar. För det andra kommer det att vara nödvändigt att använda tjockare ledningar (till exempel koppar med en diameter på 1,5 mm, belagd med emaljekomposition) och beräkna det erforderliga antalet varv. Slutligen kommer det att vara nödvändigt att införa en kylmekanism i installationen.
Induktionspannmontering
Denna lösning innebär inte demontering av plattorna. Istället kommer befälhavaren att behöva svetsa pannbehållaren enligt dess dimensioner.Ett profilrör är tillverkat av stål med en tjocklek av 2 mm och en hålmått på 2 x 4 cm. Från det kommer det att behöva byggas tomma element längs panellens bredd. Rören svetsas längs längden och kombinerar mindre sidor. Upp och ner till ändarna måste delar vara hermetiskt svetsade däck av järn. Hål tillverkas i dem och rör utrustade med gängor är installerade. Du måste också svetsa ett par hörn som bildar en hylla för ugnen.
Du måste måla enheten med en värmebeständig emaljkomposition. Efter torkning och fixering monteras pannan på väggen och skärs i värmesystemet. Hällen placeras i ett bo med hörn och kopplas till elnätet. Sedan måste du fylla installationen med kylvätska, avlufta luftmassorna och börja värma induktionselementet.
Hemlagad värmare är inte tillräckligt med kraft för att värma stora bostadsområden. På en frostig vinter kommer han att kunna värma två små rum. Under övergångssäsongerna, när lufttemperaturen på gatan är ungefär noll, kommer enheten att kunna betjäna stora ytor - upp till 40 m2.
Från svetsomformaren
Om du tänker använda en svetsmaskin, måste du tänka på att det är strikt förbjudet att koppla induktorn till dess klämmor. Överträdelse av detta krav är förenat med förlusten av användbarheten för alla delar av installationen. För att kombinera en induktiv värmare med en svetsmaskin måste den senare genomföra ett antal komplexa manipulationer som kräver erfarenhet av en master och en detaljerad förståelse av enhetens struktur. Den primära lindningen måste anslutas efter högfrekvenssignalkonverteraren för inverterarmekanismen istället för dess inbyggda induktiva choke. Dessutom är det nödvändigt att löda kondensationsenheten och demontera diodbron.
Hur man gör en kraftfull induktionsvärmare
De betraktade enheterna har en energiförbrukning i området 2,5 kW. För att skapa en enhet med en högre indikator (4 kW) behöver befälhavaren allvarlig kunskap inom området radioelektronik. En oerfaren radioamatör är osäker på att utföra detta arbete.
Ett alternativ kan vara en konstruktion av en strömförsörjning med två lindningspar, en transformator, en förare och ett styrkort. Frekvensvärdet vid vilket enheten arbetar är underordnat det resonansvärde. Två spolar tjänar till att förse förare, en för styrelsen och en är ström. Den matar startrelä, fläkt och kylarpump.
Säkerhetstips
Installationer av denna typ används ofta inte bara för utrymmeuppvärmning, utan också för smältning. Det huvudsakliga problemet förknippat med hemmagjorda induktionsanordningar är bristen på komponenter som tillhandahåller temperatur- och tryckkontroll och explosionsskydd. Därför måste man vara försiktig när man använder sådana enheter.
Innan du startar pannan, kontrollera fyllningen av kaviteten med kylvätska. En kropp tillverkad av polymerer börjar smälta utan regelbunden vätskekylning. Detta medför deformationförändringar och ett fullständigt fel på installationen. Dessutom risken att falla ut från den uppvärmda metallen från smältkroppen. I en sådan händelse kommer det att vara nödvändigt att ersätta ett antal växtkomponenter.
Enheten är ansluten till el via en separat tråd som leds från skölden. Kontakter måste täckas med isolerande material. Om en svetsapparat är involverad i konstruktionen måste dess omvandlare jordas. Tråden som används för denna operation bör vara 4-6 mm tvärs över.För att förhindra överdriven uppvärmning av installationen i frånvaro av vatten rekommenderas det att installera en övertrycksventil i inloppet.
Slutsatser och Rekommendationer
Att använda sig av en oberoende tillverkning av enheten är rimligt om gården redan har en induktionspanel. Kostnaden för förvärvet är ganska hög och jämförbar med priset på en elektrodvärmare. Kraften hos några av dessa modeller når 10 kW, medan bara en hantverkare med rätt kompetensnivå kan göra en installation hemma över 2,5 kW hemma (åtminstone måste du kunna montera en frekvensomvandlare krets). Innan installationen är det nödvändigt att se till att det inte finns några sprickor eller hål genom vilka vätska från värmekällan kan läcka ut: en sådan händelse kan orsaka brand.
Induktionsvärmare med enkel design, utformad för att betjäna ett litet område i rummet, är lätt att göra utan speciell förberedelse. Mer kraftfulla och effektiva alternativ, till exempel med en svetsmaskin eller två kretskort, kräver en kompetenssamlare inom området radioelektronik. De strukturella egenskaperna hos dessa anläggningar kräver förvärv av ytterligare kontroller för att säkerställa säkerheten.
